Situé à l'extrémité sud du massif jurassien, au contact de la Chartreuse et du Ba.s Dauphiné, le Bugey Savoyard est constitué de formations carbonatées mésozoïques et de terrains détritiques du Tertiaire et du Quaternaire. La tectonique compressive de cette région a conduit les karsts urgoniens et antéhauteriviens à chevaucher le synclinal médian. Deux périodes de kartstifications ont été distinguées, l'une antémiocène a été occultée par ia tectonique miocène qui a refermé les galeries. La seconde, s'est développée le long des fractures méridiennes ouvertes lors de la surrection alpine. Le comportement hydrogéologique de la molasse est essentiellement celui d'un aquiclude de grès compacts. Mais, localement la dissolution du ciment carbonaté a permis le développement de nappes aquifères et même par entraînement des particules siliceuses vus l'exutoire une morphologie rappelant le karst peut-être obtenue, des horizons argileux formant le niveau de base, !e développement de ce faciès reste limité à la tranche superficielle des terrains. Le Quaternaire est représenté par des faciès très diversifiés dont le rôle hydraulique est de masquer les exutoires du karst. Les formations glaciaires sont à dominante aquiciude tandis que dans les formations alluviales des nappes aquifères alimentées par les cours d'eau sont bien développées. Les traçages ont montré ,que les relations hydrauliques entre karst et molasse sont très limitées du fait du caractère aquifère réduit de la molasse. Le calcul du bilan hydrogéologique a montré que cette région très arrosée (1400 mm/an, en moyenne) présente une lame d'eau écoulée fortement perturbée à l'exutoire des bassins naturels du fait de transits latéraux. La source ferrugineuse de la Bauche présente une minéralisation due à des circulations internes à la molasse. La durée du transit montrée par les isotopes est de quelques années, le fer étant mis en solution dans des milieux réducteurs qui sedéveloppent à proximité de lits ligniteux.

Cette thèse de géomorphologie climatique a pour objectif de caractériser l'étage périglaciaire actuel et passé dans l'ouest des Pyrénées centrales françaises (parc national des Pyrénées). Elle se fonde sur la mise en parallèle des caractéristiques climatiques régionales (cycles gel et dégel dans l'air et dans le sol, quantité et rythmes des précipitations nivales) et des expressions morphologiques de ce climat (sols structurés, formes de solifluxion, formes de reptation du pergélisol). La première partie est ainsi axée sur le climat et sur la délimitation altitudinale des formes de versant considérées. Elle révèle que les expressions périglaciaires régionales s'étagent au sein d'une vaste ceinture située entre 1 900 et 3 200 m, dans laquelle les températures moyennes annuelles de l'air varient entre 5°C et -3°C. Les cycles gel et dégel fluctuent entre 60 et 130 par an et nos modélisations numériques ont établi que l'engel du sol peut dépasser un mètre de profondeur, quelle que soit l'altitude, en l'absence de neige. La deuxième partie traite des variabilités spatiales et paléoenvironnementales de l'étage périglaciaire. Elle montre d'abord, à l'aide d'analyses multivariées, que les étagements de formes varient sur chaque versant selon les contextes locaux (exposition, lithologie, humidité, végétation). Les espaces récemment déglacés sont les plus favorables au développement de formes, en raison de la présence importante de fines et d'humidité. Dans un second temps, elle s'attarde sur l'évolution des paysages périglaciaires depuis le Tardiglaciaire. Les observations de formes héritées et des datations au radiocarbone ont permis de mettre en évidence des phases froides favorables à la morphogenèse périglaciaire (Dryas récent, milieu de l'Holocène, Petit Âge Glaciaire). Enfin, la troisième partie est consacrée à la valorisation et à la diffusion de ces résultats au sein du parc national des Pyrénées. Pour ce faire, nous évaluons 30 géomorphosites situés dans l'étage périglaciaire. Des panneaux didactiques et un site internet ont été conçus afin de proposer au public une vulgarisation des géomorphosites les plus remarquables.

Ce travail sur l'étude des paléoenvironnements holocènes de la partie occidentale du delta rhodanien se devait d'atteindre plusieurs objectifs majeurs.<br />* Identifier un ancien axe fluvial holocène entre les Costières et le cordon des Sables, cerner la période d'activité principale des paléochenaux holocènes développés dans le golfe d'Aigues-Mortes ainsi que leur modalité d'évolution hydro-sédimentaire, <br />* mettre en relation l'activité hydrologique des chenaux et les morphologies d'embouchure, caractériser et dater les formes littorales, et à l'aide de modèles actuels approcher les conditions hydro-dynamiques fluviales et marines qui ont prévalu à leur édification, et enfin, discuter de la présence d'une cellule hydro-sédimentaire au sein du golfe d'Aigues-Mortes,<br />* cerner et discuter de l'influence des contrôles internes et externes dans la construction de la plaine deltaïque occidentale,<br />* mettre en relation les témoins archéologiques et les nouvelles données paléoenvironnementales.<br /><br />La démarche adoptée est une approche intégrée de différentes disciplines et méthodes de terrain. La sédimentologie sur carottage et le travail sur coupes et à la surface ainsi que l'utilisation de référentiels actuels permettent d'appréhender les dynamiques de mise en place et la reconstitution des milieux de dépôts. Cette démarche est appuyée par l'étude des formes de surface ou à partir des reconstitutions 3D réalisées à partir des sondages.<br />L'étude des archives sédimentaires sur site et hors site (coupes et/ou sondages carottés) et pour les périodes récentes manuscrites et cartographiques permettent alors de 1) dégager les grandes phases et les facteurs de la transformation des paléomilieux au cours de l'Holocène, 2) préciser les contextes paléogéographiques contemporains des lieux de peuplement et 3) décrire les réponses apportées par les communautés riveraines en particulier dans les zones à sédimentation active aux échelles locales (sites) et régionales. <br /><br />Les résultats acquis dans la plaine deltaïque de Petite Camargue permettent d'affiner les étapes de formation du delta du Rhône à l'Holocène. Jusqu'à l'Antiquité, la plaine deltaïque de Petite Camargue est isolée en arrière d'un vaste cordon sableux. Les fleuves débouchent et meurent alors dans un vaste bassin lagunaire qui, par ailleurs, a constitué un environnement de plus en plus favorable à la formation de crevasses fluviales. La dynamique hydro-sédimentaire entre le Petit Rhône et le Vidourle se limite dans un espace exigu ce qui par analogie au delta du Danube, pourrait constituer le Stade Bloqué de la partie occidentale du delta rhodanien. Cet épisode se termine lorsque les chenaux percent le vaste cordon littoral sableux. A partir de ce moment, les chenaux progradent vers la mer Méditerranée pour construire des lobes deltaïques. Les morphologies distinctes des lobes apparaissent clairement à la surface de la plaine. Elles expriment l'évolution des processus fluviatiles et marins et leur degré de dominance de l'antiquité romaine à la fin du Moyen Age. La variabilité des processus s'exprime alors par des lobes deltaïques ayant des caractères morphologiques et sédimentologiques qui leur sont propres. <br />Les apports fluviatiles et la dynamique marine contrôlent le remplissage sédimentaire du golfe d'Aigues-Mortes. Ni les variations eustatiques, ni la paléogéographie pléistocène ne semblent avoir influencé la vitesse d'avancée des lobes deltaïques fossiles. Le colmatage du paléogolfe est aussi sous l'influence de facteurs autocycliques et allocycliques. Ceux-ci sont régis par des processus hydro-sédimentaires et climatiques difficiles à appréhender. Pourtant de multiples indicateurs environnementaux et humains montrent l'existence de forçages comme celui du Petit Age Glaciaire.<br /><br />Pour affiner les reconstitutions paléogéographiques (transitions entre les faciès lagunaires et fluviatiles, délimitation géométrique des sections transversales des bras morts fluviaux, modalités de remplissage sédimentaire des chenaux...), il apparaît essentiel de multiplier les sondages carottés dans la plaine deltaïque de Petite Camargue et de dater par le radiocarbone 14 les milieux de sédimentation fossiles.<br />L'absence d'une plus haute résolution de l'information, les effets de sites ainsi que la régulation cyclique des lobes deltaïques masquent des tendances hydro-sédimentaires reconnues sur d'autres espaces. Seule une résolution plus fine avec une comparaison multi-sites permettra d'affiner la lecture climatique des sources textuelles et des données sédimentaires et géomorphologiques.

Les ports antiques fermés recèlent d'excellentes archives sédimentaires et historiques. En effet, ce type original de milieu de sédimentation, à l'interface terre-mer, est par définition artificiellement protégé des dynamiques marines du large. Les sédiments apportés par les cours d'eau, les réseaux d'eau usées, le ruissellement et les courants marins peuvent être conservés dans des conditions optimales pendant plusieurs millénaires.<br />La fouille archéologique d'un bassin portuaire pose de nombreux problèmes techniques liés à l'omniprésence de la nappe phréatique au niveau de la mer. Le recours aux parois moulées, l'évacuation des eaux d'infiltration, la faible tenue des terrains par exemple, sont à l'origine de nombreuses difficultés techniques et de surcoûts importants. La mise en oeuvre d'une approche géoarchéologique, préalable à toute fouille, permet, dans la plupart des cas, une meilleure compréhension des paléoenvironnements littoraux, des processus morphodynamiques côtiers, ainsi que des logiques d'organisation de l'espace portuaire et urbain antique. Forts de notre expérience dans différents types de chantiers portuaires en Méditerranée (Marseille, Pouzzoles, Cumes, Kition et Sidon) et en tenant compte des apports de la bibliographie, nous présentons une synthèse de notre réflexion sur l'intérêt de l'utilisation des techniques géomorphologiques pour une meilleure connaissance des milieux portuaires antiques. En effet, cette démarche permet de répondre à des questions essentielles qui intéressent à la fois la communauté des archéologues, des historiens et des géographes.<br />La première question à laquelle peut aider à répondre cette approche est où ? Il s'agit de préciser la localisation du ou des bassins portuaires sur les sites archéologiques. Le deuxième problème auquel nous pouvons apporter des éléments est quand ? En effet, en l'absence de fouille stratigraphique coûteuse, la réflexion des archéologues est parfois limitée à des sources écrites interprétées de manière régressive et à des fouilles souvent anciennes. Cette approche chronologique va permettre de préciser la durée des aménagements portuaires antiques sur les côtes méditerranéennes.<br />Une troisième question, comment ? concerne la dynamique des paysages portuaires et la dynamique des paléoenvironnements. Ce vaste thème regroupe de nombreux aspects comme les impacts de l'anthropisation : stress sur les biocénoses, crises détritiques à l'origine d'envasement, pollutions urbaine et métallurgique diverses...

Ce travail aborde les dynamiques géomorphologiques des bas-plateaux calcaires du Bassin parisien. Ces dynamiques géomorphologiques sont généralement étudiées à partir d'observations de surface avec l'étude des formes et des formations et la cartographie géomorphologique. Cependant, avec la disparition des sites d'extractions et des carrières, les affleurements se font rares, ce qui ne facilite pas l'interprétation des morphologies et des processus associés. Les chercheurs sont alors obligés de recourir à des procédés de reconnaissances lourds et coûteux comme l'instrumentation de géophysiques ou de profiter des sondages archéologiques. L'intérêt de cette contribution est de montrer l'apport de l'étude des carrières souterraines dans la compréhension des dynamiques géomorphologiques, hydrogéologiques et hydrologiques des bas plateaux tertiaires du Bassin parisien. La bibliographie fait souvent référence à des processus occultes, sous couverture, comme la crypto-corrosion, le soutirage ou l'hydrocompaction, difficilement observables en surface qui laissent souvent trop de place à l'interprétation. Le secteur de Reims, Laon, Soissons et Villers-Cotterêts est particulièrement intéressant car il regroupe plus de 400 carrières souterraines dans les calcaires lutétiens. Les héritages historiques y sont importants avec un patrimoine monumental très dense construit grâce aux géomatériaux calcaires locaux fournis par les carrières souterraines. / This work tackles the geomorphological dynamics of calcareous low-plateaus, in the Paris basin. These dynamics are usually studied from observations of surface, the study of shapes and superficial formations and geomorphological mapping. However, with the disappearance of sites and quarries, outcrops are scarce, which does not facilitate the interpretation of morphologies and associated processes. Researchers are forced to resort to methods of reconnaissance heavy and expensive, as instrumental geophysical or benefit of archaeological surveys. The value of this work is to show the contribution of the study of underground quarries in the understanding of geomorphological, hydrogeological and hydrological tertiary lowlands of the basin of Paris. The literature often refers to the process of hidden under cover as the crypto-corrosion, racking or hydrocompaction, easily observable on the surface or often leaving too much room for interpretation of fault outcrops. The area of Reims, Laon, Soissons and Villers-Cotterets is particularly interesting because it includes more than 400 underground quarries in the lutetian limestone. Historical legacies are important monuments with very dense built through geomaterials local limestone quarries provided by underground quarries.

Madagascar est un lambeau de croûte continentale archéenne à néoproterozoïque entouré de marges transformantes, obliques et divergentes : la marge oblique du bassin de Morondava à l’Ouest, bornée par la ride de Davie, et au Nord, la marge divergente du bassin de Majunga connectée au bassin de Somalie. Cette île de 1600 kilomètres de long est composée d’un plateau axial archéen-protérozoïque entre 1200 et 1800m d’altitude, bordé de tous côtés par des bassins sédimentaires. Le sommet du plateau correspond à des surfaces d’aplanissement altérées, délimitées par des escarpements plus ou moins marqués. L'altitude des hauts plateaux traduit l'existence de processus mantelliques, mais la cinétique et l'origine du relief malgache est mal comprise. Peu d'études ont étudié les domaines non orogéniques dans leur intégralité terre-mer, depuis le bassin versant en érosion jusqu'aux marges en sédimentation, et aucune d'entre elles ne porte sur Madagascar. Ce travail de thèse repose donc sur une double approche: une analyse géomorphologique des formes du relief (surfaces d'aplanissement) à terre, basée sur leur (i) cartographie, (ii) chronologie relative, (iii) relation avec les profils d'altération et (iv) datation au moyen des placages sédimentaires et du volcanisme daté qui les scellent; une analyse stratigraphique de l'intervalle post-rift des marges, basée sur l'interprétation de données de sub-surface (puits et lignes sismiques), lesquelles ont été réévaluées en âge (biostratigraphie), pour (i) identifier, dater et mesurer les déformations des marges et de leur relief en amont, (ii) mesurer les flux silicoclastiques, produits de l'érosion continentale. Un calendrier et une cartographie des déformations ont été obtenus sur les marges et mis en relation avec les différentes générations de surfaces d'aplanissement étagées caractérisant le relief malgache. Au Crétacé supérieur, une flexuration de l'île est initiée au sud, à grande longueur d'onde, autour de ~94 Ma. Cette déformation est scellée par la mise en place d'une surface d'aplanissement non déformée mise en place entre 80 et 66 Ma. Durant le Paléocène jusqu’à l'Eocène supérieur (66 à 20 Ma), Madagascar est une île relativement plate, de faible altitude, entourée de larges plateformes carbonatées. Ce relief est largement altéré avec la croissance de nombreux profils latéritiques et les influx silico-clastique dans les bassins sont alors relativement faibles. Le Miocène moyen à supérieur correspond au paroxysme de la surrection et de la déformation avec (1), le basculement de la marge ouest (Morondava), (2) une augmentation du flux de sédimentation silicoclastique depuis le Miocène moyen et (3) la mise en place d’une succession de quatre surfaces d’aplanissement correspondant à des pics d'intensité de la déformation. Le résultat de cette surrection est la morphologie en dôme de l’île de Madagascar (avec un plateau central) marquée par la forme concave de la surface crétacé supérieure altérée à l’Eocène. Le mécanisme de la surrection doit prendre en compte une déformation de très grande longueur d’onde (x 1000 km), forcément liée à la dynamique mantellique. Les relations avec les dômes d’Afrique de l’Est (Ethiopie, Afrique du Sud) sont discutées. / Madagascar is an Archean to Neoproterozoic continental crust surrounded by transform, oblique and divergent margins: the transform Morondava basin to the west, pounded by the Davie Fracture Zone, and to the north, the divergent Mahajanga Basin connected to the Somali Oceanic Basin. This 1600 km long island is a high axial plateau with elevations from 1200 to 1800m. The top of the plateau corresponds to weathered planation surfaces (etchplains), bounded by more or less high scarps. Such elevation of the high axial plateau imply mantle processes, but the age and cinetic of the uplift is still poorly known. Few studies dealt with anorogenic domains in their entirety from the catchment area, the source, to the downstream depositional system, the sink, none of which is about Madagascar. This work lies on a double approach : it is onshore based on the analysis of the macroforms (planation surfaces, etchplains, pediments) throughout their (i) mapping, (ii) relative dating, (iii) relationships with weathering profiles and (iv) dating by their intersection with preserved sediments and volcanism (lava flow and intrusions). offshore, it is based on the interpretation of a dataset of seismic lines and industrial wells, coupled with refreshed biostratigraphy, in order to (i) identify, date and measure vertical movements of the margins and upstream reliefs. Chronology and mapping of vertical movements were defined on the Morondava margin and compared with the onset of the stepped planation surfaces typical of Madagascar topography. During Upper Cretaceous, the southern part of the island is uplifted, at ~94 Ma. This deformation is sealed by the onset of an undeformed planation surface between 80 and 66 ma. From Paleocene to Upper Eocene (66 to 20 Ma), Madagascar is a flat, low elevated island, surrounded by wide carbonate platforms. The relief is highly weathered with growth of lateritic profiles and silico-clastic influx within the basin is low. During Middle to Upper Miocene is the uplift and doming paroxysm with (1), tilt of the western margin (Morondava), (2) increase of silico-clastic influx from Middle Miocene and (3 the onset of four planation surfaces associated to deformation paroxysms. The end result of this uplift is a convex up shape pattern for the end Cretaceous surface weathered during Eocene times, creating the present-day dome morphology (with a central plateau) of Madagascar. The mechanism of this uplift has to explain a very long wavelength deformation (x1000 km) necessary due to mantle dynamics. The relationships with the other East African domes (Ethiopia, East Africa, South Africa) are discussed.

Cette thèse porte sur une étude de la morphologie et des processus morphosédimentaires qui régissent la formation, la dynamique et l'évolution des flèches littorales sableuses caractéristiques de la côte sous dominance de la houle du Sénégal. Elle insiste sur la singularité de la côte sénégalaise à fort développement de flèches par rapport aux littoraux d'Afrique de l'Ouest à cordons massifs. Ces flèches sont construites par la dérive littorale mais l'on sait très peu de leur dynamique, notamment les apports de sables, leur redistribution par la dérive littorale, les relations entre l’allongement de ces flèches et les écoulements fluviaux et tidaux sur des embouchures fluviaux ou lagunaires déviées par ces formes, et les conditions favorisant leur rupture, aspect très important en aménagement littoral. La thèse, à travers une approche combinant la télédétection, l'expérimentation in situ impliquant des mesures de topométrie à haute résolution et d'hydrodynamique, et la modélisation conceptuelle, distingue des flèches à dérive libre et à dérive entravée et les mécanismes d'allongement continu ou restreint et de courbure de ces flèches. Ces aspects morphodynamiques intègrent aussi la relation entre ces flèches et les embouchures des cours d'eau qu'elles barrent, notamment celle du delta du fleuve Sénégal. Les flèches de la côte sénégalaise jouent un rôle important en matière de protection du littoral et d'aménagement des embouchures, et sont un maillon essentiel du transit de sables le long de cette côte. Les schémas d'aménagement de ces flèches et les embouchures associées doivent mieux intégrer la façon dont ces formes fonctionnent et leurs conditions de rupture. / This thesis is a study of the morphology and morphosedimentary processes that determine the formation, dynamics and evolution of the sand spits characterizing the wave-dominated coast of Senegal. The thesis insists on the singularity of the coast of Senegal, the numerous spits of which provide a contrast with the sandy coasts of West Africa that are characterized by massive beach-ridge complexes. These spits are constructed by longshore drift but little is known of their dynamics, notably sand supply patterns, the way sand is redistributed alongshore, the relationship between these spits and river and tidal flux at the river mouths or lagoon inlets they divert, and the conditions that favour spit breaching, a mechanism that has important implications for coastal management. Using an approach that combines remote sensing, field experiments aimed at acquiring high-resolution topometric and hydrodynamic data, and conceptual models, spits characterized by free drift are distinguished from those with limited elongation, and the mechanisms pertinent to each type and to spit lengthening and recurves are analyzed. These morphodynamic aspects also include a scrutiny of the relationship between these spits and the river mouths they divert, especially that of the Senegal River delta. The spits of the coast of Senegal play an important role in coastal protection and in the management of the river mouths. They are also an essential element in sand drift along this coast. Coastal zone management plans regarding these spits and their associated river mouths need to consider more closely how these spits work and the conditions that can lead to their breaching.

Cette thèse propose le développement d'une méthodologie permettant l'obtention des débits distribués dans le bassin amazonien à partir des hauteurs d'eau altimétriques. Au vu des derniers travaux et des avancées récentes dans ce domaine, ce travail a particulièrement porté sur les informations connexes pouvant être extraites des résultats. Nous avons utilisé des relations hauteur-débit basées sur l'équation de Manning et optimisées au travers d'un algorithme d'optimisation globale correctement paramétré. Les hauteurs d'eau ont été obtenues à partir des hauteurs altimétriques fournies par les missions ENVISAT et Jason-2, et les débits ont été estimés sur la même période par le modèle MGB-IPH sur l'ensemble du bassin. L'utilisation de l'algorithme d'optimisation SCEM-UA a permis de définir des intervalles a priori pour les paramètres ajustables ainsi que de gérer les notions d'erreur dans les données d'entrée, et d'incertitude dans les paramètres de sortie. Une des productions de ce travail est la construction d'une base de données d'un millier de courbes de tarage avec les intervalles de confiance associés. La validité spatiale de ces courbes de tarage a pu être vérifiée par comparaison avec les débits du modèle ainsi que les débits in situ disponibles. Leur stabilité dans le temps, quant à elle, a été confirmée par notre capacité à estimer des débits cohérents avec des informations de hauteurs d'eau provenant d'autres missions et d'autres périodes que celle à partir de laquelle les relations hauteur-débit avaient été estimées. Ce travail a également mis en évidence, par validation in situ, modélisation inverse et analyse de cas tests sur des rivières synthétiques, la capacité de la méthodologie proposée à identifier les caractéristiques géomorphologiques des sections étudiées. / This thesis proposes the development of a methodology that aims to obtain distributed discharges in the Amazon basin based on satellite altimetry data and modeled discharges. Given recent works and advances, this work focused particularly on the information that can be inferred from the resulting relationships. We used stage-discharge relationships based on Manning's equation that were optimized through a global optimization algorithm adequately configured. Altimetry data was taken from ENVISAT and Jason-2 missions and discharges were estimated for an overlapping period by the MGB-IPH model. A-priori intervals were defined into the SCEM-UA scheme for each optimization's parameter, and the algorithm allowed us to deal with input errors and output uncertainties. We produced a thousand gross database of rating curves and associated confidence intervals. Hydrological coherence was proved by validation with both modeled and in situ discharges. Successfully using an ENVISAT-based RC with Jason-2 data to estimate discharge at a cross-over, we proved that rating curves are not mission-dependent and can be used with any incoming water height data. Geomorphological characteristics of studied section given by our rating curves were validated through comparison with in situ data, inverse modeling of a braided river reach and synthetic rivers test cases.

L'étude géomorphologique et thermochronologique menée en Patagonie centrale montre l'influence de la subduction de la dorsale du Chili sur la dynamique de surface. Depuis 14 Ma, la migration vers le nord du point triple entre plaques Nazca, Antarctique et Amérique du Sud s'accompagne d'un soulèvement de grande longueur d'onde. Celui-ci affecte les Andes de Patagonie, où les âges (U-Th)/He sur apatite sont plus jeunes au sud du point triple (~7-5 Ma) qu'au nord, mais aussi le bassin à l'est de la chaîne, où les terrasses mises en place depuis le Miocène moyen ont subi des basculements N-S de ~0,1-0,2%. Ces valeurs correspondent à celles prévues par des calculs analytiques de topographie dynamique. Des modèles analogiques du processus de subduction montrent les interactions entre processus profonds et dynamique de surface : nous observons un lien entre changement de pendage du slab et déformation de la plaque supérieure, et étudions les phénomènes liés à l'ouverture d'une fenêtre de slab.

En raison de leur caractère torrentiel, les « crues rapides » qui apparaissent en périodes printanière et estivale dans les régions du nord de la France constituent aujourd'hui la forme la plus originale et la plus dangereuse des inondations rencontrées dans ces régions. Le poids des activités humaines dans le fonctionnement de ces crises hydrologiques est incontestable. Ces crues turbides prennent naissance sur des territoires agricoles où les espaces cultivés ne cessent de se développer. L'urbanisation croissante et la place du réseau routier dans les axes majeurs d'écoulement aggravent la rapidité des flux et la vulnérabilité des biens et des personnes. Afin d'améliorer la connaissance sur ces événements, un inventaire a été réalisé à partir des dossiers « CatNat ». L'approche comparative menée sur les 189 bassins versants recensés (1983-2005) a permis de faire ressortir l'influence de la morphologie à différentes échelles. La vitesse de concentration de l'écoulement rapide est principalement liée à la combinaison entre le système de pentes, l'organisation des réseaux de talwegs et la forme des bassins versants. Il n'existait cependant aucune méthode permettant de mesurer, de manière synthétique et continue, le rôle de cette composante sur la dynamique hydrologique d'un bassin versant. Les approches quantitatives se sont limitées à des mesures séparées des composantes morphologiques (indices de compacité, rapport de confluence d'Horton, courbe hypsométrique...). En s'appuyant sur la théorie des systèmes complexes, et en particulier sur les automates cellulaires, il a été possible de développer des méthodes permettant de quantifier l'efficacité de la structuration en trois dimensions du « bassin versant ». L'adaptation de ces nouvelles méthodes d'analyse spatiale, encore peu employées en géomorphologie, nécessitera une réflexion sur la validité des outils et la pertinence des<br />résultats en réintégrant progressivement les autres variables de l'hydrosystème. Tous ces résultats aboutissent à la réalisation de différentes cartes de sensibilité dans ces régions du nord de la France.