Analyse de la contribution des glissements de terrain lents à l'érosion de l'Himalaya – SLIDE

Dans les chaînes de montagne, les glissements de terrain jouent un rôle dominant dans l'érosion des versants et l’évolution des paysages. Ils présentent une grande diversité de tailles, géométries et de vitesses de déformation, allant de glissements catastrophiques à des mouvements extrêmement lents. Cependant, la plupart des études sur la contribution des glissements de terrain à la dénudation se limitent à l'examen des glissements rapides, ignorant la contribution des glissements lents (GL).
En Himalaya, des études récentes (y compris par l’équipe proposante) suggèrent pourtant que cette dernière contribution pourrait être significative. Elles ont identifié de nombreux GL bougeant à des vitesses de quelques centimètres à mètres par an, et un flux érosif associé important. Nous faisons ici l’hypothèse que ces GL sont un acteur majeur de la dénudation des versants himalayen.
Pour tester cette hypothèse, et identifier le rôle respectif des différents forçages sur cette dynamique, le projet SLIDE, qui associe 3 laboratoires (ECGS au Luxembourg, CRPG et ISTerre en France) aux expertises complémentaires, propose d’attaquer le problème en trois étapes : WP1. Analyser et comprendre à petite échelle la dynamique détaillée de quelques glissements ; WP2. Réaliser à grande échelle, sur base de cette compréhension, une cartographie de l’ensemble des GL au Népal central et des vitesses de déformation ; WP3. Intégrer sur la profondeur ces vitesses à partir de modèles, pour déduire un flux moyen d’export de matière vers les rivières.
En pratique, il est prévu de :
WP1: Mesurer et comprendre la dynamique d'une sélection de GL, à partir : (a) De méthodes satellitaires en fusionnant les informations issues de corrélation d'images optiques et radar, de modèles numériques de surface et de mesures de séries temporelles en InSAR (images radar en bandes L, C et X) afin d’assurer une haute résolution temporelle et spatiale en 3D ; (b) De données sismiques et GNSS in-situ, pour documenter les phases de déplacements rapides et estimer profondeur et structure du glissement, tandis que le forçage hydroclimatique sera mesuré en simultané. La partie satellitaire sera portée par une thèse co-encadrée par le CRPG et l’ECGS.
WP2: Cartographier à grande échelle les GL à l'aide d'approches InSAR multitemporelles (MT-InSAR) et de suivi des pixels en utilisant des images gratuites Sentinel-1 et Sentinel-2 à haute fréquence. Il s’agira: 1. D’évaluer la qualité du signal obtenu en le comparant aux résultats obtenus pour les sites étudiés dans le WP1 avec une précision maximale; 2. De mettre en œuvre, avec le soutien d’un post doc à l’ECGS et co-encadré par ISTerre, une approche IA d'apprentissage automatique pour détecter et cartographier les versants en mouvement à partir des interférogrammes et de morphométrie.
WP3 : Calculer le flux d'érosion moyen associé aux GL: 1. en intégrant sur la profondeur à partir du champ de vitesse 3D en surface et/ou de lois d’échelle ; 2. en intégrant dans le temps les phases accélérées dues à des événements extrêmes au moyen d’un modèle numérique permettant d’identifier la sensibilité de la déformation aux forçages hydroclimatiques ou sismiques. La modélisation sera assurée par un 2e post doc co-encadré au CRPG et au LMV.

Si l’hypothèse du projet est vérifiée, elle représentera un changement de paradigme significatif dans notre vision sur l'érosion des versants montagneux. Le projet aura également un apport sociétal en améliorant nos connaissances sur l’exposition des populations et infrastructures aux risques liés aux glissements lents en Himalaya.
Enfin, ce projet PRCI collaboratif renforcera les expertises et favorisera leur transfert entre les 3 équipes internationales. Les développements logiciels et publications scientifiques seront mis en libre accès, et un effort particulier de dissémination et de formation sera mené auprès de nos partenaires locaux au Népal.