Veerle Vanacker

La surface terrestre change rapidement, et ce, en grande partie en reponse aux perturbations anthropiques. Nous nous rendons maintenant compte que pres de la moitié de la surface de la Terre a été transformée par l'activité humaine, y compris de grandes transformations dévastatrices des sols. Avec un doublement de la population aux environ de 10 millions de personnes en seulement 50 ans, une inquiétude croissante au sujet de la résilience des sols et du développement durable est de plus en plus présente.

Nous nous concentrons sur les deux questions de recherche suivantes:

1. Quels sont les impacts et les mécanismes de rétroaction des activités humaines sur la dégradation des terres?

La modification de l'utilisation des terres par les activités humaines ont des impacts très importants sur les fonctions des écosystèmes, tels que les cycles biogéochimiques, la diversité biologique et les dangers et risques naturels. L'utilisation anthropique des terres a accéléré l'érosion des sols et l'augmentation du transport de sédiments par les grandes rivières. Diverses études de terrain sur des parcelles agricoles ont montré que les taux moyens d'érosion des sols peuvent dépasser les taux de formation de ces sols d'au moins un ordre de grandeur. Les zones montagneuses tropicales en particulier, subissent une érosion des sols très importante, limitant actuellement le potentiel de croissance agricole de ces régions. En dépit du nombre croissant d'études de terrain concernant les effets de l'utilisation des terres sur les taux d'érosion, des informations quantitatives sur l'importance de l'homme en tant qu'agent de l'érosion des montagnes sont assez rares. Ces taux modernes concernant les flux de sédiments dans les zones tropicales montagneuses sont généralement attribués à  une mauvaise gestion des terres, bien que la vitesse des processus naturels puisse aussi être élevée en raison de fortes pentes, de l'activité tectonique, de l'érosion et du climat.

Nous avons pour objectif de mieux comprendre le rôle des activités humaines sur le cycle des sédiments dans les régions montagneuses. En utilisant de nouvelles méthodes géochimiques, telles que les isotopes cosmogéniques produits in-situ , nous sommes en mesure de quantifier des taux d'érosion naturels de référence. Ces mesures nous permettent donc de quantifier l'impact des activités humaines sur les flux de sé©diments . En outre, nous sommes aussi très intéressés par le lien entre l'utilisation des sols et leur dégradation. Pour différentes utilisation des terres, nous travaillons sur des hypothèses spécifiques qui nous permettent de mieux comprendre les causes et conséquences de la dégradation des paysages anthropiques

2. Peut-on déduire des taux de dénudation géologiques à partir de la morphologie du paysage?

Des variables topographiques sont souvent utilisées comme substituts afin de déduire les processus à l'échelle du paysage. Les modèles d'évolution du paysage prédisent généralement des taux d'érosion sur base d'une simple relation fonctionnelle linéaire entre les taux d'érosion et la morphologie des pentes. Cette hypothèse classique que les taux d'érosion dépendent de la pente du terrain (mesurée en tant que relief local ou de gradient de pente moyen) a récemment été contestée dans le cas des terrains escarpés.

L'évolution du relief dans les paysages montagneux à forte pente est fortement dépendante du réseau fluvial local qui fixe le niveau de base des processus de pente . En revanche, sur les pentes, le réseau fluvial est directement couplé à  l'exutoire et garde toujours la trace d'un quelconque changement des forces tectonique ou climatique par la modification de la morphologie du lit de la rivière, de sa largeur et sa pente longitudinale. à l'heure actuelle, il est encore difficile d'évaluer dans quelle mesure les taux de dénudation à  l'échelle du bassin versant pourront être directement déduits de la pente et de la morphologie des cours d'eau. Davantage de données quantitatives sur les taux de dénudation à l'échelle du bassin versant dans les zones montagneuses tectoniquement actives seront nécessaires afin d'établir de telles relations.

Nous nous concentrons sur deux régions qui sont représentatives de deux domaines tectoniques complètement différents: le Massif Ardennes-Rhénan (Belgique ), et dans le Nord des Andes (Equateur). Nous analysons précisément la répartition géographique des taux d'érosion et d'incision des rivières en fonction des différenciations tectoniques régionales.