Observatoire ObsErA

Observatoire ObsErA

Contexte scientifique

L’Observatoire de l’eau et de l’érosion aux Antilles (ObsErA) est situé en Guadeloupe, sur l’île de Basse-Terre dans la forêt tropicale humide du parc National de Basse Terre. L’île est principalement constituée de roches andésitiques particulièrement réactives et vulnérables à l’altération chimique et à l’érosion, sous un climat de type tropical humide, avec une saison cyclonique. ObsErA est composé de deux bassins versants contrastés en terme d’âge des formations géologiques, de précipitations et de relief. Le bassin versant de Capesterre (16,4 km2) dans le Sud de l’île est établi sur des terrains relativement récents (600 000 à 400 000 ans), les sols y sont peu développés et les pentes accentuées (altitude moyenne de 1140 m). Les précipitations annuelles moyennes de 5200 mm/an. La rivière de Bras-David dans le centre de l’île, draine un bassin versant de 11,9 km2 dans sur des terrains plus anciens (1 million d’années), aux reliefs plus doux et aux sols ferralitiques très épais. Les précipitations sont de 3300 mm/an. Les deux rivières sont de type torrentiel et caractérisées par des écoulements et des exportations de matière dissoute et solide parmi les plus élevées au monde. ObsErA étudie un « hot spot » de l’altération et de l’érosion sur Terre.

Résumé

Année de départ : 2005

Localisation : Guadeloupe

Mots clés : érosion, forêt tropicale, climat tropical, terres volcaniques, cycles géologiques

Base de données : http://webobsera.ipgp.fr/

Site Web : http://www.ipgp.fr/fr/obsera/observatoire-de-leau-de-lerosion-aux-antilles

Responsables : Éric Lajeunesse et Céline Dessert

Station hydrologique du site de la Digue, sur la rivière de Capesterre.
Station hydrologique du site de la Digue, sur la rivière de Capesterre. © ObsEra

Questions scientifiques

L’objectif de l’observatoire ObsERA est d’étudier et de quantifier les processus d’érosion chimique et mécanique, leurs couplages et leur influence sur le cycle géologique et le cycle du carbone ainsi que sur l’environnement (développement des sols, chimie des rivières…) dans le contexte d’une île volcanique tropicale. La question du rôle des évènements hydrologiques extrêmes associés aux cyclones et ondes tropicales, et de leur influence sur les taux d’érosion et la morphologie des reliefs, est également une question centrale de l’observatoire.  Pour mener à bien ses objectifs, ObsErA développe de nouveaux instruments (imagerie drone) et de nouvelles méthodes (en particulier de nouveaux traceurs isotopiques) pour l’étude du transport sédimentaire et la caractérisation des écosystèmes.

Dans le détail, ObsErA accumule des données sur le long terme pour comprendre la mise en place des sols et le développement de la morphologie des bassins versants en climat tropical, le temps de résidence des matériaux dans les rivières et les bassins versants, le couplage entre les processus d’érosion physique et chimique (particulièrement actifs aux Antilles) et enfin le rôle joué par la forêt tropicale primaire dans la séquestration sédimentaire du carbone.

Sites et variables mesurées

Les deux sites de Capesterre et Bras-David sont instrumentés par des stations de jaugeage et de prélèvements automatiques. La ravine Quiock est un sous bassin de Bras David (0.78 km2), essentiellement sur une zone latéritique épaisse, particulièrement instrumenté. Sont mesurés : les précipitations et les dépôts atmosphériques, le débit, la concentration de matières en suspension, la composition chimique de la rivière — pH, conductivité, éléments majeurs en solution, carbone organique dissous et particulaire —, la composition chimique des solutions de sols dans le saprolite, ainsi que l’évolution morpho-sédimentaire du lit des rivières (imagerie drone et lidar terrestre).

Partenaires et informations complémentaires

ObsErA est un Service national d’observation (SNO) de l’INSU-CNRS, de l’Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP) et de l’OSU de Lyon. Il collabore avec le parc National de Guadeloupe et la DREAL. Il bénéficie du soutien de l’Observatoire volcanologique de la Soufrière de Guadeloupe (OHSG), de l’Université Antilles-Guyane, de l’institut Universitaire européen de la Mer (UBO) et du Laboratoire de Sciences de la Terre de l’université Claude Bernard (Lyon I). Il a des collaborations actives en particulier avec l’observatoire de la Zone critique de Puerto Rico (Luquillo Forest Experimental Catchment).

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