(musique instrumentale douce)
Les processus d'érosion des rivières et de transport travaillent ensemble pour créer des formes de relief spectaculaires.
Aucune de celles-ci n'est plus emblématique que la cascade.
Ils se forment là où les processus fluviaux interagissent avec la géologie des paysages.
Des plus grands, qui créent des destinations touristiques de choix, et sous tous les climats, des tropiques à l’Arctique.
Regardons quelques-unes des plus grandes cascades de la rivière Swale dans le North Yorkshire, ici à Kisdon Force.
(musique instrumentale douce)
Vous voyez les processus qui forment de telles cascades au travail les jours où la rivière est haute.
Il y a quelques années, je suis venu ramer cette cascade avec un groupe de pagayeurs expérimentés.
Nous avons fait du kayak le long de la rivière jusqu’ici et de cette cascade.
Ce jour-là, il y avait tellement d'eau dans la rivière que tous les rochers de chaque côté étaient recouverts par le courant.
Les pagayeurs pouvaient passer en toute sécurité par-dessus la cascade sans toucher les rochers.
C'est dans des jours comme celui-ci, quand une eau puissante et à débit rapide remplit le chenal de la rivière que celle-ci s'emploie réellement à éroder et à transporter les matériaux, façonnant les reliefs comme la cascade derrière moi.
Mais comment se forment des cascades comme celle-ci?
Si nous regardons ce rocher derrière la cascade, nous pouvons voir quelque chose de vraiment intéressant.
Il y a différentes couches de roche, ici et ici.
Et si nous retirons des morceaux de ces différentes couches de la rivière, nous pouvons voir pourquoi c'est important.
Donc, nous avons deux morceaux de roche ici.
Ceci est un morceau de calcaire que nous trouvons au sommet de la cascade, et c'est un morceau de grès que nous trouvons au bas de la cascade.
Voyons ce qui se passe lorsque nous les frappons avec un marteau.
Alors, le calcaire ...
absolument rien.
Je frappe vraiment très fort et rien ne se passe.
Voyons ce qu'il advient de celui-ci.
Celui au sommet de la cascade et celui au bas de la cascade.
Cette roche est donc beaucoup plus douce et facilement érodée par l’eau.
Alors que cette roche est beaucoup plus dure et plus résistante à l'érosion.
Nous avons donc construit ici un petit modèle pour nous aider à comprendre en quoi cette différence d'érodibilité des roches dures et molles est importante pour la formation d'une cascade.
Ceci est notre canal fluvial modèle juste ici.
Ce que nous avons sont des roches dures au sommet.
Ce gravier joue le rôle de rock mou.
Et en réalité, il recouvre, recouvre cette roche dure juste en dessous, et se trouve en aval de celle-ci.
Et puis ces roches sont les bords de notre chenal de la rivière partant en aval dans cette direction.
Maintenant, alors que la rivière commence à couler, nous verrons ce qui se passe à la fois dans le hard rock et le soft rock en aval.
Donc vas-y.
Ainsi, l'eau coule sur le rocher dur.
Et vous pouvez voir que cela n'érode pas le hard rock mais cela érode le soft rock qui se trouve en dessous.
Je vais aider la rivière ici, alors, ma truelle joue un rôle d'abrasion, et nous déplaçons le matériau en aval.
Et si nous avions des milliers de milliers d'années d'érosion, c'est ce qui se produirait.
Et nous verrions tout ce matériau mou enlevé mais le matériau dur est beaucoup plus résistant à l'érosion et il reste en place.
Au fil du temps, cette goutte verticale se forme et c'est notre cascade.
L'eau qui coule par-dessus a plus d'énergie car l'énergie potentielle gravitationnelle est convertie en énergie cinétique.
Il continue à éroder le lit et les berges sous la cascade.
Et c'est ce qui crée notre piscine.
Ainsi, à mesure que cette eau continue de couler, elle finit par saper le rocher derrière la cascade.
Et rappelez-vous, cette roche tendre s'étend sous le hard rock.
Cela dégrade et crée un surplomb.
Ce rocher est alors miné et à un moment donné, il deviendra instable.
Bien que cela soit très difficile et puisse résister à l'érosion, il finira par s'effondrer et, lorsque cela se produira, la cascade se retirera et remontera vers l'amont.
Lorsque la rivière est basse, comme aujourd'hui, vous pouvez voir juste derrière cette cascade.
Ces processus d'érosion, action hydraulique, abrasion, usure et solution travaillent tous ensemble pour éroder le lit de la rivière, les rives de la rivière juste ici, et surtout, ils érodent également le rocher derrière la cascade.
Et finalement, ce rocher au sommet s'effondrera et tombera dans le bassin.
Lorsque cela se produit, il devient un outil d’abrasion qui érode davantage la rivière en aval.
(musique instrumentale douce)
Chaque fois qu'une chute d'eau comme celle-ci s'effondre, elle migre quelques mètres en amont.
Et nous pouvons voir des preuves que cela se produit depuis des milliers d'années si nous regardons derrière moi.
Au fil du temps, maintes et maintes fois, lorsque la cascade s'effondre, elle migre vers l'amont, laissant derrière elle une gorge escarpée.
En géographie, le passé est la clé de l'avenir.
Si nous étudions ce qui s'est passé dans le passé, nous pouvons prévoir ce qui se passera dans le futur.
Maintenant, dans le cas de cette cascade, elle continuera à migrer en amont.
Dans de nombreuses années, cette cascade se situera beaucoup plus haut dans la rivière et la rivière ici s’assoira dans une gorge profonde, comme nous le voyons en aval aujourd’hui.
(musique instrumentale douce)