La connaissance de l’aléa inondation est un enjeu croissant pour la gestion du risque inondation. En France, afin de répondre à la demande des pouvoirs publics de cartographier les zones inondables, la cartographie hydrogéomorphologique émerge. Cette approche naturaliste, développée durant les années 1980, se propagea dans une large partie du Sud de la France. Aujourd’hui, la cartographie hydrogéomorphologique est une méthode reconnue pour sa fiabilité, mais elle stagne en termes d’applications et de développement dans de nouveaux territoires. Afin d’améliorer la connaissance de la prise en compte de la cartographie hydrogéomorphologique dans un cadre règlementaire, une analyse de 282 PPRI a été menée. Cette analyse a permis de dégager les modalités de prise en compte de la cartographie hydrogéomorphologique, mais également d’émettre des hypothèses sur les raisons de leur développement. La réalisation de MNZI (Modèle Numériques de Zones Inondables) sur des cours d’eau français et canadiens, a permis de mettre en avant l’adaptabilité de la cartographie hydrogéomorphologique à des contextes physiques différents, mais aussi d’apporter une réponse à la demande de prise en compte de cartographie de crue extrême de la Directive Inondation. L’évolution cartographique proposée dans ce travail comprend une réflexion autour de la légende des AZI, mais aussi sur le concept de cartographie positive. A travers les aspects cartographiques, règlementaires et géomorphologiques abordés, nous finissons par proposer un modèle de développement de la cartographie hydrogéomorphologique. / Flood hazard knowledge is increasingly becoming critical in flood risk management. The hydrogeomorphological mapping emerged in France, aiming to provide authorities with floodplain cartography. That naturalistic approach, developed in the 1980 decade, spread through the South of France. Today, the hydrogeomorphological mapping is widely recognized for its reliability. Though, it stagnates in terms of applications and development in new territories. The analysis of 282 PPRI (Flood Risk Prevention Plans) was performed in order to assess the extent of usage of hydrogeomorphological mapping in flood risk regulatory framework. That analysis highlighted how hydrogeomorphological mapping is used in the French flood risk management. NMFP (Numerical Model of Floodplain) production on French and Canadian rivers showed how the hydrogeomorphological interpretation could be adaptable to different physical contexts. It also answers to the European “Floods Directive” that asks for an extreme flood mapping. The cartographic evolution proposed in this research particularly includes AZI (Floodplains maps) legend simplification. It also makes proposals on a flood risk “positive mapping” of. Through cartographic, regulatory and geomorphologic aspects, this research finally proposes a development model applicable to hydrogeomorphological mapping.

L’histoire géologique récente de Mars reste peu étudiée, comparativement à l’histoire « primitive » de Mars (>3,5 Ga). Cependant, l’arrivée de nouvelles images haute résolution a permis d’identifier la présence de ravines à la surface de terrains très récents. Dans ce travail, nous nous sommes attaché à caractériser la morphologie des ravines et les processus qui les ont générés. Ces nouvelles observations relancent la question de la présence d’eau liquide actuellement à la surface de Mars que ce soit à l’état pur ou sous forme de mélange (saumure, coulée de débris...). Des simulations expérimentales en chambre froide à la pression atmosphérique de Mars et de la Terre ont été menées. Elles ont notamment permis de quantifier le rôle de la teneur en eau dans la couche active du pergélisol sur le mécanisme de formation des ravines et leur mobilité. Nous avons également décrit l’évolution saisonnière de petits réseaux ramifiés qui se sont développés chaque année au printemps durant la période 2007-2012. / The recent geological history of Mars remains poorly studied, in comparison to theearly history of Mars (>3,5 Ga). However, the acquisition of new high-resolution imagesallowed to identified the presence of gullies on the surface of recent landforms such asdunes. In this work, we focused on characterizing the morphology of gullies and theirprocess(es) of formation. These new observations revive the issue of the presence of liquid water present on the surface of Mars than either pure or as a mixture (brine, debris flow ...). Experimental simulations in a cold room at Martian and terrestrial atmospheric pressure have been conducted. In particular, they allowed us to quantify the role of water content in the active layer of the permafrost in order to better constrain the mechanism of formation of gullies and their motion. We also described the seasonal evolution of small branched networks developed at spring during the 2007-2012 period.

Lors de cette étude, 47 nouveaux âges ont été obtenus par la technique Cassignol-Gillot, complétant à 128 âges le nombre de données disponibles sur l'île de Basse-Terre. La très bonne reproductibilité des âges obtenus dans cette étude, et la cohérence de ces derniers sur l'ensemble des massifs, appuie l'utilisation de la méthode K-Ar pour la datation des laves des Petites Antilles. Les données géochronologiques ont été associés à des analyses géochimiques et géomorphologiques dans le but de contraindre l'évolution spatio-temporelle du volcanisme de Basse-Terre, mais également d'apporter de nouvelles contraintes sur les taux de construction et d'érosion en contexte tropical.Le volcanisme récent de Basse-Terre, i.e. inférieur à 1 Ma, se concentre dans la moitié sud de l'île. Composée de trois massifs volcaniques (Piton de Bouillante, Sud Chaîne Axiale et le Complexe Volcanique de Grande-Découverte), son activité a débuté au nord-ouest par la mise en place du Piton de Bouillante entre 906 ± 13 et 712 ± 12 ka, avec un taux de construction de 0.7 ± 0.2 km3/kyr. Les nouvelles données obtenues lors de cette étude montrent qu'aucun effondrement de flanc majeur n'a affecté cet édifice. L'activité volcanique a ensuite rapidement migrée vers le sud-est pour former entre 681 ± 12 et 509 ± 10 ka les volcans de Moustique, Matéliane, Capesterre et Icaque, qui constitue le massif Sud Chaine Axiale. La contemporanéité des âges obtenus sur l'ensemble des édifices, et le taux de construction calculé à 0.5 km 3/kyr, appuient la mise en place du sud de la Chaine Axiale par un unique massif volcanique, contredisant les hypothèses d'effondrement de flanc précédemment proposées. L'homogénéité géochimique observée sur l'ensemble du massif supporte l'hypothèse d'un seul édifice. Entre 500 et 450 ka, le flanc ouest du massif Sud Chaîne Axial a été affecté par un slump actuellement matérialisé par le volcan d'Icaque. La dépression formée a permis la mise en place du volcan du Sans-Toucher entre 451 ± 13 et 412 ± 8 ka. Entre 400 et 200 ka, très peu d'activité effusive a pu être mise en évidence. Depuis 200 ka, l'activité volcanique se concentre dans le sud de l'île, avec la mise en place du Complexe Volcanique de la Grande-Découverte, par une succession de phases de construction et de destruction. La dernière activité volcanique a permis la construction du dôme actuel de La Soufrière. Les investigations géomorphologiques nous ont également permis de contraindre les taux d'érosion ayant affecté l'île de Basse-Terre. Ainsi, le Piton de Bouillant subit une érosion de 1 250 ± 700 t/km'/an depuis 700 ka. Pour les volcans du Sans-Toucher, et des Monts-Caraïbes, nous avons obtenus un taux d'érosion similaire, respectivement de 940 ± 380 et 610± 550 t/km2/an. Malgré une localisation et une morphologie initiale différentes, la similarité des taux d'érosion obtenus pour les volcans de Basse-Terre met en évidence l'absence d'un effet barrière sur l'érosion à long terme, pourtant majeur à plus courte échelle de temps. / In this study, forty-seven new ages have been obtained by the Cassignol-Gillot technique, increasing to 128, the geochronological database available for the Basse-Terre Island. The very good reproducibility of the ages obtained in this study, added to a strickly consistency observed between the volcanic edifices, support the use of the K-Ar method in the dating of the Lesser Antilles lavas. This new geochronological dataset has been combined with geochemical and geomorphological analyses in order to constrain the volcanic history of Southern Basse-Terre Island as well as to compute construction and erosion rates.Southern part of Basse-Terre hosts the recent volcanic activity since the last 1 Myr. Composed by three volcanic massifs (Piton de Bouillante, Southern Axial Chain and the Grande-Découverte Volcanic Complex), its activity has begun in the northwest part by the construction of the Piton de Bouillante between 906 ± 13 and 712 ± 12 ka, with a construction rate of 0.7 ± 0.2 km3/kyr. Our new data show that no major flank collapse have affected this volcano. Then, volcanic activity has migrated to the southeast, constructing between 681 ± 12 and 509 ± 10 ka the Southern Axial Chain massif, composed by Moustique, Matéliane, Capesterre and Icaque volcanoes. The contemporaneity of the ages for the whole massif together with the construction rate computed at 0.5 km3/kyr suggest the formation of the southern Axial Chain by a unique volcanic edifice, which did not experienced major flank collapses as previously proposed. The geochemical homogeneity observed throughout the massif supports this single volcano hypothesis. Between 500 and 450 ka, a slump has affected the western part of the Southern Axial Chain and forming the Icaque volcano. The resulting depression has allowed the construction of the Sans-Toucher volcano from 451 ± 13 to 412 ± 8 ka. After the construction of the Sans-Toucher volcano, only few evidences for an effusive activity occurring between 400 and 200 ka can be found. Since 200 ka, volcanic activity is present in the southern part with the construction of the Grande-Découverte Volcanic complex (GDVC), alternating constructive and destructive phase. The last volcanic activity formed the 1530 AD La Soufrière dome. Geomorphological investigations have also allowed us to constrain the erosion rates having affected Basse-Terre Island. Thus, Piton de Bouillante volcano have suffered of an erosion rate of 1,250 ± 700 t/km²/yr since 700 ka. We have obtained for the Sans-Toucher and Monts-Caraïbes volcanoes similar rates of 940 ± 380 and 610 ± 550 t/km²/yr, respectively. Despite a different location and different initial morphology, the similarity erosion rates observed for each massif suggest that the barrier effect does not significantly affect the long-term erosion budget while it plays a major role at much shorter time-scale.

Au cours du dernier siècle, plusieurs séismes majeurs ont affecté l'Himalaya. Cependant, la taille maximale de ces événements et la probabilité d'occurrence de méga-séismes avec des magnitudes proches de 9 sont toujours matière à débat. L'étude de la segmentation de l'arc Himalayen est donc primordiale afin de comprendre les mécanismes qui contrôlent ces séismes ainsi que leur extension spatiale. La compréhension du cycle sismique en Himalaya est aujourd'hui essentiellement basée sur des études menées au Népal central, ce qui limite notre connaissance de son fonctionnement tri-dimensionnel. Ce travail de thèse permet d'apporter de nouvelles contraintes sur les variations latérales de la déformation crustale dans la zone comprise entre l'ouest Népal (~80°E) et l'est Bhoutan (~92°E). La première partie de cette thèse est consacrée à l'étude des variations latérales de la structure lithosphérique. Quatre campagnes gravimétriques ont été réalisées entre 2010 et 2012. Elles ont permis d'étendre le réseau gravimétrique Népalais jusqu'à l'ouest Népal et d'établir le premier réseau gravimétrique Bhoutanais. Ce nouveau jeu de données, combiné avec les données sismologiques disponibles, permet de contraindre des modèles thermo-mécaniques de la flexure de la plaque Indienne sous l'Himalaya. Les résultats suggèrent qu'il n'existe pas de variations latérales majeures du comportement mécanique de la lithosphère Indienne entre le centre et l'est Népal contrairement au Bhoutan où une rigidité flexurale plus faible est nécessaire pour expliquer les données.La deuxième partie de cette thèse est consacrée à l'étude des variations latérales des déformations récentes dans le prisme Himalayen. Les études paléosismologiques menées depuis 15 ans en Himalaya ont permis d'étendre le catalogue des événements majeurs sur le dernier millénaire. En intégrant à la fois les contraintes disponibles sur ces séismes majeurs et le chargement séculaire, nous étudions les variations spatiales et temporelles de l'état de contrainte du chevauchemlent Himalayen principal le long de l'arc. Nos calculs montrent que même dans la cas où un méga-séisme se serait produit en ~1100 en Himalaya, le chargement séculaire a quasiment compensé la chute de contrainte associée. Les modèles montrent aussi que le séisme du Shillong ne joue pas un rôle majeur sur les contraintes accumulées sur le chevauchement Himalayen depuis 1897 au niveau du Bhoutan. Enfin, nous présentons les premières contraintes sur la tectonique active au Bhoutan. L'étude morphotectonique réalisée au centre du Sud-Bhoutan a permis de montrer que la majeure partie de la déformation Holocène est accommodée au niveau du front Himalayen, comme au Népal. Nous montrons aussi des évidences de ruptures de surface avec des décalages verticaux de plusieurs mètres associés à deux séismes majeurs sur le dernier millénaire. Ces évidences remettent en cause l'interprétation d'un méga-séisme en ~1100. / Several major earthquakes have struck the 2500 km long Himalayan range during the past century. However, both the maximum size of such earthquakes and the probability of occurrence of a magnitude 9 megaquake are still a mater of debate. In this framework it is of key importance to investigate the lateral segmentation of the Himalayan arc in order to deepen our understanding of the mechanisms that control such events as well as their extents. Besides the remarkably uniform tectonic set-up and the fact that most studies on the Himalayas have focused on Central Nepal, several indications of along strike changes can be gathered.This thesis brings new constraints on lateral variations of crustal structure and of deformation between western Nepal (~80°E) and eastern Bhutan (~92°E).The first part of this thesis focuses on the lateral variations of crustal structure. In the past three years we have carried out four land gravity campaigns. We have established 366 new gravity measurement points to fill the data gaps in central and western Nepal as well as in Bhutan. This new dataset, together with available seismological data, is used to constrain thermo-mechanical models of the bending of the India plate underneath the Himalayas. While the inferred crustal geometry does not exhibit major along-strike variations over central and eastern Nepal, the shorter wavelength flexure of the lithosphere in Bhutan is associated with a weaker upper mantle rheology.The second part focuses on the lateral variations of recent deformation in the Himalayas. Fifteen years of paleoseismological investigations have extended the catalogue of major Himalayan events over the last millennium. Combining these information with secular loading, we assess the spatial and temporal stress changes on the Main Himalayan Thrust along the orogen over the last nine centuries. Our calculations indicate that inter-seismic loading has now nearly overcome the Coulomb stress decrease caused by the great ~1100 medieval earthquake. Our results also point out that the 1897 Shillong plateau earthquake does not have a major influence on the stress accumulated on the Main Himalayan Thrust since then. In order to better characterize active tectonics in the Bhutan Himalayas where no studies were done so far, we carried out a morphotectonic analysis in the south-central part of the kingdom. We show that the same amount of Holocene deformation is accommodated on the frontal thrust in Bhutan as on the neighbouring portions of the Himalayan arc. We also find evidences for two major (M>8) earthquakes on this thrust in the Bhutan Himalayas during the last millennium. Our results therefore show that Bhutan cannot be considered as a seismic gap. They also challenge the interpretation of one single ~1100 medieval mega-event that would have ruptured the Main Frontal Thrust from central Nepal to eastern Bhutan.

Au cours de cette étude, nous avons essayé de mettre en évidence les grandes lignes de l'évolution spatiale des caractères pédologiques, de certains sols sur une séquence établie à partir de la carte géomorphologiques, dans la vallée de l'oued Righ, région située dans le Sahara nord-oriental de l'Algérie. Nous avons grâce à une longue prospection choisi une région située sur la bordure nord du chott Mérouane. Là, nous avons pu identifier quatre niveaux géomorphologiques (numérotés de 1 à 4) à partir du niveau de base (la dépression fermée, le niveau 0).Nous avons réalisé pour cette étude neuf profils et procédé à 30 prélèvements d'échantillons de sols dont 22 ont subit un traitement diffractométrique au rayons X.Dans chaque climat constant, chaque paysage engendre ses accumulations minérales selon la roche mère qui le constitue, et sur le plan géochimique les éléments issus de la dégradation des minéraux en amont sont reconstitués en aval. Dans le paysage saharien, les résultats analytiques et diffractométriques des échantillons des sols nous ont révélé une certaine rupture de ce schéma dû essentiellement au facteur éolien très caractéristique dans ces régions et aussi à la proximité de la nappe phréatique de la surface (niveau 1 et 2). En effet les résultats obtenus montrent que la distribution spatiale des sols est relativement bien liée à la position des unités géomorphologiques. Cela est particulièrement remarquable sur le niveau de base où l''accumulation salines particulièrement celle du gypse .est liée à la présence d'une nappe chargée en ions basiques qui agit sur certains minéraux secondaires comme précurseurs d'aggradation .et éventuellement de la néoformation de l'attapulgite. Par contre pour les niveaux 3 et 4 les minéraux identifiés sont quasiment issus d'héritages et d'apports latéraux. / In the run of this study, we have tried to highlight the outline of the spatial evolution of the soil characters in some soils on an established sequence on a geomorphological map, in the Valley of Oued Righ, area located in the Northern Sahara East of Algeria. We have thanks to a long survey selected an area on the northern edge of chott Mason and or we could identify 04 géomorphological levels (from 1 to 4) from the basic level (depression level, the o-level).We have carried out for this study 09 profiles and conducted 30 sampling of soils which 22 have underwent diffractometric treatment to the x-ray.In each constant climate, each landscape creates its mineral accumulations in the bedrock which is, and on the geochemical map from elements of the degradation of minerals in height area reconstituted in downstream. In the Saharan landscape, diffractometric of soil samples and analytical results we are revealed a break of this schema due mainly to the very characteristic wind factor in these regions and to the proximity of the groundwater to the surface (level 1 and 2) also. Indeed the results obtained show that the spatial distribution of soil is relatively tied to position units geomorphological responsible for accumulation of basic deposit salt especially of gypsum .This charged basic ion water is on secondary as precursors of aggradations .and minerals possibly neoformation of attapulgite. For levels 3 and 4 minerals identified are almost from inheritance and side intake.

L'objectif de ce travail est (1) d'étudier les relations existant entre déformation, érosion et sédimentation et (2) de quantifier les bilans érosion – sédimentation dans un rift continental en domaine tropical : le rift Albert, localisé au nord de la branche ouest du Rift est-africain. Cette étude consiste en une triple analyse de la déformation, du remplissage sédimentaire (biochronostratigraphie, sédimentologie et stratigraphie séquentielle) et des formes du relief (géomorphologie) basée sur l'interprétation de données de subsurface et d'affleurement. Un modèle d'âge des sédiments a été obtenu en combinant données biostratigraphiques, corrélations séquentielles et courbes de variations des paléoprécipitations. L'analyse sédimentologique a permis de caractériser (1) la source des sédiments et (2) le milieu de sédimentation qui consiste en un lac pérenne profond (<100 m) alimenté par des dépôts de crues, sans cônes alluviaux significatifs. Couplée à l'analyse des formes du relief, cette étude sédimentologique permet reconstituer l'évolution du bassin et de sa déformation: (1) 55-45 Ma : formation de latérites correspondant à la Surface africaine; (2) 45-22 Ma : dégradation de la Surface africaine à la faveur d'un début de surrection du dôme est-africain et formation d'une pédiplaine dont le niveau de base est l'Océan atlantique; (3) 17-2.5 Ma : initiation du bassin du Lac Albert aux alentours de 17 Ma et création de niveaux de base locaux auquel s'adaptent trois pédiplaines correspondant chacune aux trois dépocentres (Lacs Albert, George et Edward) – la surrection du dôme est-africain se poursuit; (i) 17 à 6.2 Ma : stade bassin « flexural » (vitesse de subsidence : 150-200 m/Ma ; vitesse de sédimentation : 1,3 km3/Ma entre 17 et 12 Ma et 0,6 km3/Ma entre 12 et 6 Ma) – les dépôcentres (localisés au sud) sont peu contrôlés par des failles; (ii) 6.2 à 2.5 Ma : stade rift 1 (vitesse de subsidence : > 500 m/Ma jusqu'à 600-800 m/Ma; vitesse de sédimentation : 2,4 km3/Ma) – paroxysme d'activité du rift; (4) 2.5-0.4 Ma : surrection de la Ruwenzori et changement de type de système alluvial à l'incision d'un réseau de drainage - stade rift 2 (vitesse de subsidence : 450 à 250 m/Ma; vitesse de sédimentation : 1,5 km3/Ma); (5) 0.4-0 Ma : flexuration initiation de la dépression du Lac Victoria, inversion du réseau de drainage et création de l'escarpement. La mesure du bilan-érosion sédimentation montre des ordres de grandeur identiques, avec, entre 17 et 2,5 Ma, un excès de matériel érodé (22 000 km3) par rapport aux sédiments déposés (19 000 à 18 000 km3). De 16%, cette différence de volume peut s'expliquer par la forte érosion chimique qui prévaut durant cette période, laquelle est péjorée par la différence de nature des argiles entre le bassin versant (kaolinites) et le bassin (smectites dominante), la néoformation de smectites à partir de kaolinites requérant des apports d'éléments disponibles dans les solutions issues de l'altération chimique des roches. / The aim of this work is (1) to study the relationships existing between deformation, erosion and sedimentation and (2) to quantify the erosion-sedimentation budget in a continental rift: the Rift Albert located in Uganda, in the north of the Western Branch of the East African Rifts. This study consists in a triple analysis of the deformation, the sedimentary infilling (biochonostratigraphy, sedimentology and sequence stratigraphy) and the landforms (geomorphology) based on the interpretation of subsurface and surface data. An age model of the sedimentary infilling has been obtained by combination of biotratigraphic data, sequential correlations and paleoprecipitation variation curves. The sedimentological analysis led to the characterization (1) of the sediments source – most of the quartz grains coming from the erosion of a lateritic profile (with low transportation) – and (2) of the depositional environment which consist of perennial deep (<100 m) feeding by flood deposits, without evidences of alluvial fan. This sedimentological study, along with the analysis of landforms allow to reconstitute the evolution of the basin and of its deformation: (1) 55-45 Ma: formation of laterites corresponding to the African Surface during the very humid period of the Lower-Middle Eocene; (2) 45-22 Ma: stripping of the African Surface in response of the beginning of the East-African Dome uplift and formation of a pediplain connected to the Atlantic Ocean; (3) 17-2.5 Ma: Initiation of the Lake Albert Basin around 17 Ma and creation of local base levels (Lake Albert, Edward and George) on which three pediplains tend to adapt; (i) 18—16 to 6.2 Ma: "Flexural" stage (subsidence rate: 150-200 m/Ma; sedimentation rate 1.3 km3/Ma between 17 and 12 Ma and 0.6 km3/Ma from 12 to 6 Ma) – depocenters location poorly controlled by fault; (ii) 6.2 Ma to 2.5 Ma: Rift stage 1 (subsidence rate: > 500m/Ma up to 600-800 m/Ma; sedimentation rate: 2.4 km3/Ma) – Rifting climax; (4) 2.5-0.4 Ma: uplift of the Ruwenzori Mountains and shifting from an alluvial system to a network of bedrock river incision – Rift Stage 2 (subsidence rate: 450 to 250 m/Ma; sedimentation rate: 1.5 km3/Ma); (5) 0.4-0 Ma: long wavelength downwarping, initiation of the Lake Victoria trough, drainage network inversion and uplift of the present-day escarpment.The measurement of the erosion-sedimentation budget show the same order of magnitude with, between 17 and 2.5 Ma, an excess of eroded material (22 000 km3) compared to the sediment volume deposited in the basin (19 000 to 18 000 km3). This difference of volume of 16% can be explained by the high chemical erosion occurring during this period, which one is depreciated by the difference of mineralogy of the clays between the catchment (kaolinites) and the sedimentary basin (dominantly smectites), the neoformation of smectites from kaolinites needing the input of element available in the solution resulting from the chemical weathering of the substratum.

S’il est bien connu que la végétation peut affecter l’érosion, le dépôt de sédiments et l’évolution à long terme du relief, la nature de cette interaction et la manière dont elle devrait être modélisée ne sont pas manifestes et peuvent dépendre du site d’étude. Comprendre les modes d’action de la végétation est indispensable pour interpréter les formes actuelles du paysage et reconstituer l’histoire de l’érosion d’une part, et pour prédire les dynamiques érosives et morphologiques de ces systèmes dans un contexte de changement climatique global d’autre part. L’objectif de la thèse est d’identifier la nature et l’amplitude de l’impact de la végétation sur l’érosion dans le cadre des terrains marneux de l’Observatoire de Draix-Bléone. Nous avons travaillé sur deux bassins de l’Observatoire de taille et de lithologie similaires mais possédant une couverture végétale contrastée : le Laval, principalement dénudé, et le Brusquet, entièrement reboisé à la fin du XIXème siècle dans le cadre de travaux de restauration entrepris sur les Alpes-de-Haute-Provence. Dans un premier temps, nous avons mené une analyse morphométrique afin d’investiguer les liens entre des indicateurs caractérisant la morphologie des bassins et la végétation. L’analyse met en évidence un lien prépondérant entre pente et végétation. Dans un second temps, afin de rendre compte de ce couplage fort entre la végétation, la topographie et l’érosion, nous avons construit un modèle d’évolution géomorphologique avec la librairie Landlab et introduit l’effet de la végétation dans ce modèle. Nous avons employé une procédure de calibration de type leave-one-out" et de validation croisée afin de calibrer et de tester simultanément l’efficacité des prédictions du modèle. Le modèle est forcé avec les séries chronologiques de crues observées sur les deux bassins versants. Les résultats des simulations indiquent que les processus de transport sur versants dépendent fortement de la couverture végétale, alors que les processus de transport dans le réseau de drainage ne semblent pas être affectés par la présence de végétation. En outre, le modèle permet d’apporter un éclairage nouveau et de conclure que, sur ce site d’étude, la végétation agit principalement sur l’érosion en réduisant l’érodabilité du sol, donc en augmentant sa cohésion, plutôt qu’en réduisant le ruissellement de surface. Enfin, le modèle ainsi que la méthodologie proposés dans ce travail de thèse, constituent un outil intéressant pour la quantification et l’évaluation des opérations de revégétalisation et de reboisement antérieures ainsi que orienter de futurs travaux de restauration. / While it is well-recognized that vegetation can affect erosion, sediment yield, and over longer time scales landform evolution, the nature of this interaction and how it should be modeled is not obvious and may depend on the study site. Understanding the modes of action of vegetation is crucial to interpret the current forms of the landscape and to reconstruct the history of erosion on one hand, and to predict the erosive and morphological dynamics of these systems in a global climate change context on the other hand. The aim of the thesis is to identify the nature and the magnitude of the vegetation impact on erosion in a context of marly catchments of the Draix-Bléone Observatory. We worked on two catchments of the Observatory with similar size and lithology but with a contrasting vegetation cover : Laval basin, mainly bare, and Brusquet basin, entirely reforested at the end of the 19th century as part of restoration work undertaken on the Alpes-de-Haute-Provence. Firstly, we carried out a morphometric analysis in order to investigate the links between indicators characterizing the basin morphology and vegetation. The analysis underlines a strong link between vegetation and slope. Secondly, so as to account for this strong coupling between vegetation, topography and erosion, we built a landscape evolution model with Landlab library and we introduced the effect of vegetation into this model. We used a leave-one-out" calibration and cross-validation procedure in order to calibrate and test simultaneously the predictive efficiency of the model. The model was forced with runoff timeseries observed on the two watersheds. Results from the simulations show that hillslope transport processes highly depend on vegetation cover, while transport processes in the fluvial network do not appear to be affected by the presence of vegetation. In addition, the model sheds a new light by demonstrating that, at this study site, vegetation acts on erosion mostly by reducing soil erodibility, thus increasing its cohesion, rather than by reducing surface runoff. Finally, the model and the methodology we propose in this thesis work, are a useful tool first, to quantify and evaluate the efficiency of previous revegetation/reforestation operations, and secondly, to provide guidances for future restoration work.

La Loire est un des principaux hydrosystèmes fluviaux français. Les îles font partie intégrante du paysage fluvial et tout particulièrement du corridor anastomosé de la Loire moyenne, d'où l'appellation de la Loire des îles. La thèse s'intéresse au fonctionnement méconnu de ce système fluvial. Les îles de la Loire sont à la fois des traceurs morphologiques du réajustement fluvial et des témoins des usages et pratiques par les sociétés du fleuve. L'approche morphologique se consacre ainsi à l'évolution du fleuve depuis le 19ème siècle à travers différentes échelles d'analyse spatiale et temporelle. Sous un Système d'Information Géographique (SIG), il a été possible de suivre l'évolution du lit fluvial depuis 1850 et d'analyser en détail les mécanismes et les rythmes de formation des îles. Les îles ne sont pas des formes entièrement stabilisées et peuvent être considérées comme des formes fluviales de réajustement aux perturbations environnementales (facteur déclenchant : arrêt de la navigation ; facteurs aggravants : absence de grande crue, incision du lit, déclin de l'agriculture, extractions de granulat). Le paysage de la Loire des îles est encore en transition et annonce la tendance à une chenalisation unique dominée par la forêt alluviale. Cette approche à échelle moyenne est complétée par une approche plus fine focalisée sur l'évolution saisonnière et inter-annuelle des îles et des bras secondaires. Des Modèles Numériques de Terrain (MNT) et des profils en travers comparatifs intégrés au SIG permettent alors de quantifier précisément les processus d'érosion et de sédimentation en fonction de l'année hydrologique. Les îles sont les sites privilégiés du piégeage sédimentaire et accentuent le déficit sédimentaire enregistré depuis le milieu du 20ème siècle. Les bras secondaires présentent de grands contrastes entre eux et permettent encore le transit sédimentaire. Cependant, la végétalisation de certains bras s'accélère et compromet leur pérennité. Les budgets sédimentaires des unités fluviales ont donc été établis à différents pas de temps. Cette thèse apporte au final des éléments indispensables à une gestion du fleuve.

L'actualité (séisme de l'Aquila, avril 2009) démontre que l'aléa sismique en domaine à faible déformation doit être pris en compte en dépit de la complexité du problème. Compte tenu des conditions assez générales dans ces domaines (sismicité diffuse, héritage structural important, faible vitesse de glissement sur les failles, séismes forts très rares, compétition tectonique/érosion avec le plus souvent avantage à l'érosion...) l'évaluation de l'aléa, et surtout la caractérisation des sources, reste un exercice particulièrement difficile. Au cours de cette soutenance je présenterai les travaux que j'ai menés à la jonction Alpes – Bassin Ligure à partir d'une approche pluridisciplinaire (géologie/sismologie/géodésie à terre et en mer) et en collaboration avec des collègues de Géosciences Azur et d'autres laboratoires Français et Italiens. Dans un tel contexte la relation faille – sismicité n'est pas une évidence et les méthodes de la tectonique active trouvent rapidement leur limite. Plusieurs sources ont néanmoins pu être caractérisées : à terre, la faille de Blausasc et la faille de Donaréo dans l'arc de Nice ainsi que la faille Argentera-Bersezio dans le Massif de l'Argentera ; et en mer la faille Marcel ainsi que le faisceau de failles de l'éperon d'Imperia. Les travaux réalisés ne sont bien sur pas exhaustifs mais, en fonction des données, ils permettent une première réflexion sur le potentiel sismogène de ces failles. La compréhension de la déformation active nécessite aussi de comprendre le moteur de la déformation régionale. La jonction Alpes – Bassin Ligure est un domaine intraplaque, bordée par la microplaque Adriatique au nord mais à plus de 1000 km de la limite de plaque actuelle des Maghrébides au sud. Dans ce contexte, les régimes de déformation principaux (extension dans le Massif de l'Argentera et compression sur la marge nord Ligure) peuvent être interprétés de différentes façons en fonction d'hypothèses sur la géométrie des structures profondes et sur la dynamique régionale, dominée soit par les processus crustaux, soit par les processus lithosphériques. En l'absence d'une vision exhaustive des sources sismiques potentielles, et surtout de leur comportement dans le temps, la question se pose de savoir comment assurer l'intégration des données de la tectonique active dans la démarche d'évaluation de l'aléa sismique. Je discuterai plusieurs zonages sismotectoniques possibles, tous fondés sur les données disponibles, mais qui dépendent des extrapolations envisagées.

Entièrement sous les'"eaux des mers secondaires, l'emplacement du bassin du Drac commence à en émerger partiellement dès la fin du Crétacé ( Sénonien ). Un réseau hydrographique s'y forme à l'Eocène ( Lutétien,Priabonien). différent du réseau actuel. Ce n'est qu'à l'Oligocène que les cours d'eau s'établissent sur les tracés actuels. donc que 'sa morphologie générale se dégage peu à peu. Après diverses vicissitudes. le réseau est constitué dans ses grandes lignes dès la fin du Miocène. Pendant tout le Pliocène, le Villafranchien et le Quaternaire moyen-inférieur. c'est la lacune complète. Il est certain cependant que les vallées s'approfondissent puis que les hauts sommets, constitués lors des mouvements orogéniques " ponto-pliocènes". se couvrent de glaciers qui en descendent progressivement, façonnant peut~être les premiers surcreusements dans les hautes vallées. La morphologie du bassin du Drac est caractéristiquement glaciaire, notamment par les profils longitudinaux et transversaux des vallées. On y compte dix ttansfluences et diffluences principales, de profonds ombilics précédés ou non d'étroits verrous, de nombreuses vallées suspendues, des cirques et hauts vallons glaciaires plus nombreux encore, d'innombrables formes mineures. Une étude critique des vallées montre l'inexistence, dans la région, d'auges emboitées ou successives attribuables à des périodes ou phases glaciaires différentes, non plus que de calibrage glaciaire. Deux catégories de transfluences sont répertoriées, selon qu'elles 'sont d'origine préglaciaire ( sections de vallées fluviatiles anciennes ) ou uniquement glaciaire ( aménagement de cols ), leur genèse expliquée en fonction de la dynamique des glaciers et une chronologie, au moins relative, proposée. Les verrous sont systématiquement situés dans les zones relativement les plus résistantes, les ombilics dans les plus fragiles. La création et l'évolution de ces formes se comprend en fonction de la structure régionale et de la dynamique de la glace. Il en est de même pour les vallées suspendues, dont la valeur de l'étagement est aussi fonction inverse de la puissance de leurs glaciers. On propose une définition génétique plus précise des cirques et hauts vallons glaciaires aveugles. En somme, l'érosion glaciaire est ramenée à la forme la plus poussée de la banale érosion différentielle. L'histoire quaternaire déchiffrable débute à l'interglaciaire Mindel~Riss par le creusement du premier réseau fossile du Drac. Les glaces envahissent ensuite tout le bassin ( Riss 1 ? ), diffluant par le col de la Croix-Haute, établissant une grande transfluence de la Durance vers l'Isère. Après le retrait, accidenté de phénomènes d'obturation, se constitue une haute nappe alluviale continue, passant en amont à des glacis d'accumulation, sous climat périglaciaire ( Riss II). Puis les glaciers avancent une seconde fois, recouvrant partiellement les dépôts précédents. L'extension Riss III a donc une ampleur moindre, les glaces ne diffluant plus par le col de la Croix-Haute, Pendant l'Interglaciaire Riss-Würm. le Drac creuse un second réseau fossile, épigénique , aussi profond ou presque que le premier. C'est une nappe alluviale continue qui se dépose, au début du Wurm, dans les talwegs interglaciaires ( WlirmI), Aussitôt après, les glaciers arrivent pour atteindre leur maximum d'extension ,à cette époque ( Würm II ), mais n'ont qu'un développement mineur dans le bassin du Drac. Ce sont des appareils de vallée qui ne sortent pas du cadre des hauts massifs, sauf en Champsaur. Le phénomène principal' est une énorme, obturation glacio-lacustre pratiquée, par le glacier de l'Isère, occupant le Trièves et le Beaumont libres de glace. Il s'y dépose d'épaisses argiles litées, des sables, puis alluvions deltaïques noyant toutes les formations antérieures. L'Interstade Würm II -III, long et bien marqué, provoque les retraits des glaciers loin en amont dans les hautes vallées. Une nouvelle crue glaciaire se produit au WUrm lII, sur les dépÔts précédents, d'ampleur à peine moindre Aucune diffluence ne fonctionne alors, mais une dernière obturation glacio~lacustre a lieu dans la cuvette de Grenoble. Enfin les glaciers se retirent définitivement et les cours actuels du Drac et de ses affluents, fixés dès le début du retrait du Würm II, s'enfoncent épigéniquement jusqu'à leur niveau actuel.