Les SEDIments des grands fleuves chinois, Messagers des processus géologiques et chANgements environnementaux – SEDIMAN

L’Anthropocène caractérise cette période de l’histoire géologique où l’homme est devenu un agent majeur des modifications environnementales. Les activités de l’homme à la surface de Terre sont particulièrement visibles dans la « Zone Critique » (ZC) des surfaces terrestres, c¬¬’est à dire cette mince pellicule entre les roches et l’atmosphère à partir de laquelle nous nous nourrissons et construisons nos civilisations. L’eau et le sol sont deux ressources indispensables au maintien durable de l’humanité, mais sont actuellement sous la menace du changement climatique global et de la destruction des sols par les changements d’utilisation des terres.
Dans ce projet, nous proposons une étude ambitieuse des sédiments de grands fleuves Chinois. La Chine est riche de très grands bassins fluviaux s’écoulant selon un gradient topographique Est-Ouest et selon un gradient climatique Nord-Sud. Ils intègrent la zone critique sur de grandes surfaces dont ils transportent les produits solides (formés dans les sols), l’eau et du carbone organique. Nous souhaitons tester l’aptitude des sédiments transportés par ces grands fleuves à nous fournir des informations intégrées sur l’état environnemental des régions qu’ils drainent. Même si ces fleuves intègrent les processus pédogéniques, ceux se produisant dans les plaines d’inondation, ou maintenant dans les barrages, sur des surfaces très grandes et donc moyennent l’information, ils fournissent une information de premier ordre et représentent ce qui est transféré des surfaces terrestres aux estuaires et aux océans côtiers.
Le projet SEDIMAN utilise un certain nombre d’outils géochimiques pour caractériser les sédiments : concentration d’un grand nombre d’éléments chimiques, compositions isotopiques tracant des sources et des processus, composition isotopique d’éléments dits « anthropophiles » (influencés par les activités humaines) et composition de la matière organique particulaire. De manière très importante, nous souhaitons accéder à la variabilité temporelle et spatiale des sédiments des grands fleuves chinois en échantillonnant le long de profils avec la profondeur, et à plusieurs périodes du cycle hydrologique. Nous relierons de cette façon les propriétés hydrodynamiques des grains à la qualité des sédiments de fleuves. Les points d’échantillonnage qui seront investigués en détails sont situés sur Zhujiang, Changjiang, Huang He, et Heilongjiang à leur embouchure. Pour le Changjiang, un point situé en amont à la sortie du plateau tibétain donc en amont du Barrage des Trois Gorges, sera étudié. En plus de ces prélèvements temporels (sur au moins un cycle hydrologique), nous proposons des campagnes destinées à caractériser les grands tributaires.
Les résultats seront utilisés selon plusieurs axes.
- Ils fourniront une idée précise de la qualité des sédiments transportés à l’océan par les fleuves chinois et le lien entre composition chimique ou isotopique et taille de grains, donc hydrodynamique.
- ils renseigneront sur les processus d’érosion des sols en Chine en permettant de calculer la proportion de matériaux formés dans les sols et la proportion de roches mères.
- Grâce à des modèles simples, ils permettront d’évaluer le degré de déséquilibre du système sol-transport dans les grands bassins chinois.
- Ils donneront une image de la contamination anthropogénique en métaux et métaux lourds des fleuves chinois et des flux de métaux à l’océan.
- Ils apporteront des contraintes sur la façon dont les activités anthropiques ont perturbé le cycle organique du carbone transporté dans les sédiments.
Ce projet s’inscrit dans un contexte international d’étude de la ZC et de sa perturbation à la fois à petite échelle et à l’échelle des grands bassins versants. Il est supporté par un projet international de l’IAEA visant à caractériser isotopiquement les plus grands fleuves pour estimer l’ampleur de la perturbation que les activités de l’homme exercent sur les sols et l’eau à l’échelle globale.