Hydro-bio-morphological changes and control factors of an upper Alpine valley bottom since the mid-19th century. Case study of the Guil River, Durance catchment, southern French Alps

Résumé Fr En

De nombreuses recherches conduites sur les cours d’eau de moyenne montagne ont conclu à la réduction du charriage torrentiel principalement pour des raisons anthropiques et secondairement en réponse aux changements climatiques et biogéographiques. Cependant, les auteurs de l’article ont démontré récemment que dans les hauts bassins des vallées alpines, le façonnement des lits de rivière a été la plupart du temps contrôlé par la variabilité hydroclimatique, au moins au cours des cinquante dernières années. Nous proposons d’étendre cette hypothèse à une période plus large incluant le petit âge glaciaire. L’analyse a recours à plusieurs types de données (profils longitudinaux et transversaux, cartes topographiques anciennes et photographies aériennes) pour quantifier la largeur de la bande active, les indices de tressage, de sinuosité et d’incision, et l’impact des ouvrages d’art. La dendrochronologie a été utilisée pour préciser l’âge des terrasses alluviales dans le but d’évaluer l’impact des crues de grande ampleur sur le développement de la forêt riveraine. Alors que la tendance générale (1855-2013) est dominée par l’incision, l’instabilité générale de la bande active du Haut-Guil est principalement contrôlée par l’occurrence d’événements hydroclimatiques de haute magnitude (1957, 2000). Bien que les structures hydrauliques soient généralement efficaces, l’aménagement des rivières des 50 dernières années a réduit la capacité du chenal, accroissant la vulnérabilité et les dommages aux installations humaines.

Much research carried out along rivers at intermediate altitudes has concluded that the general trend of decreasing bedload supply is primarily a result of human action, and only secondarily a response to changes in climate and vegetation. In contrast, we have recently shown that, in the upper reaches of Alpine valleys, the shaping of active channels has been mostly dependent upon hydroclimatic variability, at least during the last fifty years. We propose to apply this hypothesis within a broader temporal framework so as to include the Little Ice Age period. The analysis is based on several types of data: longitudinal and cross profiles, old topographical maps, and aerial photographs. We took account of active channel width and area, sinuosity and incision indices, and engineering structures. We used dendrochronology to improve constraints upon the age of terraces and to help assess the impact of high magnitude floods on riparian forest development. We assert that, whereas the general trend is dominated by channel incision, the overall instability of the active channel is mainly controlled by the passage of low-frequency high-magnitude hydroclimatic events (1957, 2000). Although flood-control structures are generally efficient, the last 50-years of land-use changes have reduced the channel capacity of the Guil, increasing the vulnerability of human installations to damage.