Évolution du paysage

L'évolution du paysage est le développement à long terme de la topographie, résultant de la compétition entre le soulèvement tectonique et l'érosion, ainsi que du climat qui les module, sur des milliers à des millions d'années.

Definition

L'évolution du paysage est le changement de la forme de la surface terrestre au fil du temps, résultant de l'interaction entre le soulèvement tectonique, l'érosion et la sédimentation de surface, et le forçage climatique.

Scope

Ce sujet synthétise les processus de surface dans l'évolution à long terme des paysages : l'interaction entre le soulèvement, le climat et l'érosion, les concepts d'équilibre et de relief, l'utilisation des formes de relief pour interpréter l'histoire tectonique et climatique (géomorphologie tectonique), et les modèles numériques d'évolution du paysage. Il représente le point d'aboutissement intégratif de la géomorphologie.

Core questions

• Comment le soulèvement, l'érosion et le climat interagissent-ils pour contrôler la topographie ?
• Les paysages atteignent-ils un état d'équilibre stable, et que révèle le relief ?
• Comment les formes de relief peuvent-elles être utilisées pour déduire les taux de changement tectonique et climatique ?

Key theories

Cycle d'érosion versus équilibre dynamique

Le cycle d'érosion de Davis, basé sur des stades, où les terres soulevées sont progressivement érodées, a été remis en question par l'idée que les paysages peuvent atteindre un équilibre dynamique où l'érosion équilibre le soulèvement et la forme reste approximativement stable.

Géomorphologie tectonique

Étant donné que les processus de surface réagissent au soulèvement, les formes de relief telles que les profils de rivières, les terrasses et les escarpements de faille enregistrent les taux et les schémas de déformation tectonique, permettant à la géomorphologie de quantifier la tectonique active.

Mechanisms

La tectonique fournit de la roche et du relief par le soulèvement, tandis que le climat détermine le taux et le style d'érosion qui les élimine. Lorsque le soulèvement et l'érosion sont équilibrés, un paysage peut approcher un état d'équilibre stable dans lequel l'altitude moyenne est approximativement constante même si le matériau est continuellement enlevé. La quantification de ces taux par la datation et l'analyse topographique, et leur simulation à l'aide de modèles d'évolution du paysage, révèlent comment la topographie se développe et ce qu'elle enregistre des forçages passés.

Clinical relevance

L'analyse de l'évolution du paysage quantifie les taux d'érosion pertinents pour la gestion des sols et des réservoirs, identifie les failles actives et le soulèvement pour l'évaluation des risques, et fournit le contexte à long terme pour l'interprétation des changements environnementaux et climatiques actuels.

History

Le cycle d'érosion de Davis a dominé la pensée sur le paysage vers 1900, mais a été critiqué par John Hack et d'autres au milieu du XXe siècle, qui ont mis l'accent sur l'équilibre dynamique. L'avènement de la datation quantitative, de la topographie numérique et des modèles numériques a depuis rendu l'évolution du paysage et la géomorphologie tectonique des domaines rigoureux et prédictifs.

Debates

Existence et prévalence de l'état d'équilibre topographique

La question de savoir si les paysages réels atteignent couramment un véritable état d'équilibre stable dans lequel le soulèvement et l'érosion sont équilibrés, ou s'ils sont plutôt généralement en ajustement transitoire aux changements tectoniques et climatiques, reste une question active.

Key figures

• William Morris Davis
• Douglas Burbank
• Robert S. Anderson
• John Hack

Seminal works

• davis1899
• burbankanderson2011

Frequently asked questions

Une chaîne de montagnes peut-elle conserver la même hauteur tout en étant constamment érodée ?

Oui. Si le soulèvement tectonique ajoute de la roche au même rythme que l'érosion l'enlève, une chaîne peut rester à une altitude approximativement constante dans un état d'équilibre dynamique, même si les particules individuelles sont continuellement emportées.