1. Interplay of fluvial incision and rockfalls in shaping periglacial mountain gorges
- Author
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Swann Zerathe, Thibaut Cardinal, Stéphane Schwartz, Thierry Dumont, Aster Team, Carole Petit, Jérôme Nomade, Laurence Audin, Valery Guillou, Yann Rolland, Régis Braucher, Laurent Borgniet, Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Gustave Eiffel-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), Laboratoire des EcoSystèmes et des Sociétés en Montagne (UR LESSEM), Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA), Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement (CEREGE), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), French Geological Survey BRGM(Bureau de Recherches Geologiques etMinieres) through the national program 'Referentiel Geologique de France' (RGF-Alpes), AO7 OSUG@2020 : ANR10 LABX56, CNRS-INSU SYSTER Program, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), French National Research Agency (ANR), IRD, Géoazur (GEOAZUR 7329), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur, COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Gustave Eiffel-Université Grenoble Alpes (UGA), Environnements, Dynamiques et Territoires de Montagne (EDYTEM), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université Grenoble Alpes (UGA), French Geological Survey BRGM (Bureau de Recherches Géologiques et Minières) through the national program 'Référentiel Géologique de France'(RGF-Alpes), ANR-10-LABX-0056,OSUG@2020,Innovative strategies for observing and modelling natural systems(2010), Observatoire de la Côte d'Azur, COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA), Environnements, Dynamiques et Territoires de la Montagne (EDYTEM), and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])
- Subjects
High-resolution 3D mapping ,010504 meteorology & atmospheric sciences ,Drainage basin ,CRE Cl-36 dating ,[SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences ,010502 geochemistry & geophysics ,Fluvial incision ,01 natural sciences ,Rockfall ,Paraglacial ,CRE 36Cl dating ,Glacial period ,Geomorphology ,0105 earth and related environmental sciences ,Earth-Surface Processes ,geography ,geography.geographical_feature_category ,Southwestern Alps ,Rockfalls ,15. Life on land ,Tectonics ,[SDE]Environmental Sciences ,Erosion ,Mountain gorge ,Quaternary ,Mountain range ,Geology - Abstract
International audience; Fluvial incision is the consequence of landscape readjustment to combined tectonic and climatic processes. In the southwestern Alps (Haute Provence Geopark), deep gorges incised by the Bes River attest of efficient erosional processes at the front of the Alpine mountain range. This catchment stands in a peripheral Alpine position, out of the glaciated domain during the last glacial periods, which makes it suitable to quantify fluvial incision and related erosional processes in a glacier-free environment. In this paper, we combine high resolution 3D topographic mapping and in situ produced cosmogenic Cl-36 dating of a mountain gorge (the "Clue de Barles" Gorge). First, the very high-resolution 3D topographic modeling from aerial and drone surveys permits to map the erosion markers on the gorge walls and to accurately determine the topographic shielding factor for Cosmic Ray Exposure (CRE) dating. Secondly, Cl-36 CRE age distribution highlights two distinct geomorphic domains along the vertical profile: i) the higher section is characterized by clusters of similar CRE ages, interpreted as related to paraglacial rockfall events; ii) the lower section shows increasing ages with height, which are ascribed to fluvial incision occurring at a rate of 0.15 mm/yr since 25 ka, and of 2 mm/yr since 2 ka. Our results for the Clue de Barles, compared to other sites in the South French Alps highlight that: i) the gorge morphology is the result of the combination of both vertical fluvial incision and lateral gravitational processes, ii) the mean Quaternary fluvial incision rate in the Bes River catchment is at least twice lower than further east in the formerly glaciated Alps. (C) 2021 Elsevier B.V. All rights reserved.
- Published
- 2021
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