Le paysage érosif évolue comme le produit conjoint de l’activité tectonique et du climat. La morphologie des profils longs des rivières actives s’est avérée être une archive pour préserver et enregistrer la relation entre le relief topographique, le taux de soulèvement temporaire et/ou différentiel des roches et l’efficacité de l’érosion liée au climat et/ou à la lithologie. Une équation simple mais universelle du modèle d’incision flux-puissance fournit un moyen important d’analyser les longs profils de canal et d’extraire les modèles temporels et spatiaux de l’activité tectonique régionale.
Sur la base des solutions analytiques aux formes d’état stable et d’état transitoire linéaire de l’équation du modèle, les chercheurs ont développé un ensemble de scripts Matlab open source, RiverProAnalysis, pour intégrer les fonctions d’étalonnage de la concavité du bassin versant, l’estimation de la pente du canal, la division du drainage détermination de la stabilité, projection du profil du paléo-canal et inversion de l’histoire du soulèvement tectonique.
Les produits de l’ensemble d’outils sont au format image, texte et fichiers vectoriels, qui peuvent non seulement être utilisés pour l’analyse visuelle, mais également être lus par un logiciel de système d’information géographique.
Pour illustrer la capacité de l’ensemble d’outils, les auteurs ont pris des exemples de deux bassins de drainage transitoires dans la marge nord du bassin de Taiyuan. Ils ont analysé les longs profils des principaux cours d’eau, identifié deux générations de points de jonction et estimé la profondeur minimale d’incision de la rivière.
Ils ont combiné tous les canaux principaux et affluents pour modéliser l’histoire du soulèvement à l’échelle du bassin versant et ont trouvé des augmentations modérées des taux de soulèvement depuis le Pliocène moyen et une accélération rapide depuis la fin du Quaternaire.
Les résultats étaient cohérents avec les enregistrements sédimentaires du bassin adjacent. En comparant la valeur du chi, la pente et le relief topographique des deux côtés de la ligne de partage des eaux, ils ont conclu à la stabilité de la ligne de partage des eaux.
L’ensemble d’outils décrit dans cette étude intègre les principales fonctions des études modernes sur le paysage fluvial, fournissant ainsi un outil puissant pour analyser les longs profils fluviaux et pour comprendre la géomorphologie tectonique.
La recherche a été publiée dans Science Chine Sciences de la Terre.
Yizhou Wang et al, Les méthodes et la mise en œuvre du programme pour l’analyse du profil longitudinal des rivières – RiverProAnalysis, un ensemble de fonctions open source basées sur la plate-forme Matlab, Science Chine Sciences de la Terre (2022). DOI : 10.1007/s11430-021-9938-x