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L'érosion par les eaux sauvages et les torrents
Pendant la pluie, et d’autant plus que celle-ci est violente et orageuse, les eaux ruissellent à la surface des sols et ravinent, en particulier les roches meubles comme les moraines, les sables, les argiles et les marnes.
Une approche expérimentale très simple permet de prendre conscience de l’efficacité destructrice du ravinement, en fonction de la nature du sol et de la couverture végétale qui le protège. Elle est rapide sur le sable, plus lente sur la terre végétale, et très faible sur une surface en herbe. Le ravinement est une des forme de l’érosion où l’homme peut intervenir de 2 façons opposées : soit de façon positive, par exemple en reboisant les pentes, en aménageant des haies, en pratiquant une polyculture raisonnée, en entretenant les terrasses et les anciens systèmes d’irrigation... soit en faisant l’inverse, et en favorisant l’ablation des sols et par là même d’autres catastrophes naturelles comme les inondations.
Les torrents sont des cours d’eau temporaires ou à débit très variable, qui naissent sur un versant de la collecte des eaux sauvages. Conjugué à l’action des eaux de ruissellement, leur pouvoir d’érosion est important. Le torrent du Boscodon, dans les Hautes-Alpes, peut monter de plusieurs mètres en quelques dizaines de minutes pendant un orage violent. L’ensemble « torrent » est constitué d’un bassin de réception, d’un canal d’écoulement et d’un cône de déjection, où une grande partie des matériaux est abandonnée à la fin de la crue, paysage d’érosion caractéristique des régions montagneuses.
Même si elles ne sont pas des torrents au sens strict du terme, beaucoup de rivières ont un régime torrentiel très fluctuant, en particulier quand le lit correspond à une zone étranglée où le courant s’accélère. Au hasard de leur parcours, les pierres qui tournoient sur elles-mêmes usent le fond et peuvent façonner des cuvettes cylindriques, appelées marmites de géant. A la différence des torrents, les rivières sont des cours d’eau permanents qui circulent sur le grandes distances et façonnent au fil du temps et en fonction de la nature des régions traversées, des vallées plus ou moins larges ou encaissées.
L'utilisation d'une maquette expérimentale de rivière permet de modéliser la réalité du terrain : on peut ainsi simuler le dépôt et la reprise de l’érosion des bancs de sable dans le lit d’un cours d’eau.
Dans les régions calcaires, les mouvements géologiques de soulèvement des plateaux, les effets cumulés de l’érosion par le courant, ainsi que la dissolution de la roche par l’eau, provoquent l’encaissement des rivières en gorges souvent profondes, canyons spectaculaires comme ceux de l’Ardèche, du Tarn ou du Verdon. Le cirque de Navacelles, dans l’Hérault, est un exemple un peu particulier d’un ancien méandre abandonné par la rivière, rivière qui, aujourd’hui, continue son chemin directement, alors qu’il y a encore quelques siècles, elle faisait le détour par la boucle du méandre.
C’est un scénario un peu analogue qui est à l’origine du paysage étonnant de Vallon Pont d’Arc, dans l’Ardèche, dont les étapes de l'évolution peuvent être reconstituées par l'expérimentation. Dans un premier temps, le cours d’eau emprunte le chemin du méandre. Simultanément, la rivière sape progressivement la berge extérieure au niveau du virage situé en amont du méandre. L’érosion s’accentue, et la force du courant finit par creuser un passage direct dans la paroi, engendrant une arche naturelle au-dessus de la rivière.