Landslide inventory bimodality in volcanised tertiary basin of Puy-en-Velay (France) : a geoindicator of climate change and geomorphologic evolution

International audienceThe inventory of more than 200 landslides in the volcanised tertiary basin of Puy-en-Velay (France) reveals a clear bimodality of theirdistribution. The surface magnitude/frequency curve of all the landslides determines 2 power-law adjustments i) the first one with a b = -1.54,corresponding to the ancient landslides and palaeolandslides and ii) the second one with a b = -0.51 corresponding to the historical andpresent-day landslides. The C14 dating of 4 landslides of the first group allows us to determine that Subboreal period was significant foractivation or reactivation of high mass movements. Thus, we conclude that these 2 populations of landslide are the expression of differentclimatic patterns characterised by different level of geomorphic activity. This geomorphic activity is expressed by the synthetic term b of thestatistical adjustments. Finally, the landslides, in the study area, seem to be a geoindicator of this climatic temporal diversity

Coevolution of relief and landslides on a volcanic landscape. The bassin of Puy-en-Velay, Massif central, France

National audienceLes glissements de terrain sont connus pour être un facteur d’évolution géomorphologique majeur en contexte orogénique au sein desquels ils sont de lourds contributeurs aux bilans érosifs. Dans les vieux massifs, la littérature portant sur la question est moins abondante. Pourtant, à la faveur d’un événement tectonique significatif, le rajeunissement du relief peut entraîner une recrudescence des dynamiques gravitaires et bousculer les équilibres géomorphologiques antérieurs. Le bassin du Puy-en-Velay a connu aux charnières mio-pliocène et plio-pleistocène un soulèvement d’ampleur et une tectonique compartimentée à l’origine d’une forte incision le long des drains principaux et d’une vigoureuse reprise d’érosion. Les systèmes de pente ont été déséquilibrés et les glissements de terrain jalonnant ces axes d’incision privilégiés ont été favorisés. A partir de l’étude de paléoglissements situés dans des contextes géomorphologiques marqués par la fossilisation des paléotopographies à 2 époques différentes, nous envisageons un modèle de co-évolution des vallées et des glissements et proposons quelques bilans géomorphologiques. Dans un premier temps, les glissements sont contraints par la morphologie des vallées et ne peuvent que rétrogresser, entraînant de fait un recul des corniches basaltiques sommitales. Le bilan recul/incision dicte ainsi le rapport entre les glissements et les vallées. Cette première phase reste cependant dominée par l’incision et le recul des têtes des cours d’eau qui colonisent rapidement l’amont des bassins versant et tentent de s’ajuster rapidement à la baisse relative du niveau de base. Dans un second temps, les profils longitudinaux se régularisent et l’incision diminue favorisant ainsi le recul des corniches et l’élargissement des vallées. A partir d’un certain niveau d’élargissement, les contraintes physiographiques ne sont plus un frein au développement morphologique des glissements et on observe une augmentation de la diversité des formes ainsi que des facteurs contrôlant la disposition de ces glissements.Ce modèle simple nous permet finalement de lier les niveaux d’instabilités gravitaires globaux au temps, au sein d’un cycle d’érosion

Landslide susceptibility–certainty mapping by a multi-method approach: A case study in the Tertiary basin of Puy-en-Velay (Massif central, France)

International audienceThe present study discusses the use of integrated variables along with a combination of multi-method forecasts for landslide susceptibility mapping. The study area is located in the south-eastern French Massif central, a volcanic region containing Tertiary sedimentary materials that are prone to landslides. The flowage-type landslides within the study area are very slow-moving phenomena which affect the infrastructures and human settlements. The modelling process is based on a training set of landslides (70% of total landslides) and a set of controlling factor (slope, lithology, surficial formation, the topographic wetness index, the topographic position index, distance to thalweg, and aspect). We create a composite variable (or integrated variable), corresponding to the union of geology and surficial formation, in order to avoid the conditional dependence between these two variables and to build a geotechnical variable. We use five classical modelling methods (index, weight-of-evidence, logistic regression, decision tree, and unique condition unit) with the same training set but with different architectures of input data made up of controlling factors. All the models are tested with a validation group (30% of total landslides), using the Area Under the Receiver Operating Characteristic curve (AUC) to quantify their predictive performance. We finally select a single “best” model for each method. However, these five models are all equivalent in quality, despite their differences in detail, so no single model stands out against another. Finally, we combine the five models into a unique susceptibility map with a calculation of median susceptibility class. The final AUC value of this combined map is better than that for a single model (except for Unique Condition Unit), and we can evaluate the certainty of the susceptibility class pixel by pixel. In agreement with the sparse literature on this topic, we conclude that i) integrated variables increase the performance of classical modelling processes and ii) the combination of multi-method forecasts is a pragmatic solution to the inherent problem of choosing the most suitable method for the available data and geomorphological context

Landslides in the volcanic tertiary basin of Puy-en-Velay (France) : characterization, control factors and hazard mapping

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The importance of morphostructural control on the "long-term" landslides: a way for a prospective hazard mapping

International audienceThe climate change effect on hillslope dynamics is disciplinary or interdisciplinary studied to forecast the consequences of possible landslide reactivation that could be impact infrastructures. The two principal approaches of research are (i) the study of the present day geomorphologic processes and interpolate them according to evolving triggering factor conditions and (ii) the study of the relation between paleoclimate and landslide activity periods to eventually connect the global hillslope dynamic with the closest climatic pattern corresponding to IPCC forecasts. These kinds of studies are efficient but time-consuming and particularly complex. Another way of research, based on geomorphological observation, is used to analyze a watershed portion affected by numerous inherited (long term slide) and active landslides (recent or reactivate) in the Puy-en-Velay tertiary basin (hercynian mountain vulcanized during Miocene and Plio-pleistocene, Massif central, France). The relations between morphostructure, disconnection time of hillslope from the valley river and landslide spatial density and activity are studied. The two main controlling factors of landslides (active or inherited) along a hillslope gradient are (i) relative elevation of the top of granitic basement and (ii) disconnection time of the hillslope from the river. Three types of hillslopes are determined by their profiles, their geologic structures and their disconnection times, each one corresponding to a sensitivity level. By this approaches, it is possible to produce a "prospective hazard" map which determines the sensivity of hillslope related to climate change

Cartographie de la susceptibilité aux glissements de terrain lents dans le bassin tertiaire du Puy-en-Velay : apport des combinaisons de méthodes

National audienceRESUME : La modélisation de la susceptibilité des mouvements gravitaires est une voie de recherche cher-chant à réduire la subjectivité des approches expertes et à fournir des cadres méthodologiques reproductibles pour la cartographie de l'aléa. Depuis une vingtaine d'années maintenant, l'apport des SIG et des méthodes probabilistes a largement nourri la littérature scientifique et les comparaisons de méthodes ont contribué pour une large part à ces apports scientifiques. Une voie encore peu explorée vise à combiner les résultats obtenus par plusieurs méthodes afin de limiter les artefacts de chacune des approches. Cette procédure permet en ou-tre de quantifier l'incertitude de classement des pixels par classe de susceptibilité. Sur le bassin du Puy, un ensemble de 5 méthodes de modélisation de la susceptibilité ont été combinées en une carte de susceptibili-té/certitude permettant de quantifier le niveau de susceptibilité et la certitude de classement par pixel. Une validation ROC ainsi qu'une validation terrain permettent de considérer le modèle final comme acceptable. Le modèle permet enfin de pointer les zones de forte susceptibilité mais de forte incertitude sur lesquelles des investigations complémentaires (géotechnique) devront être menées afin de parfaire la cartographie de la sus-ceptibilité pour une possible utilisation dans un PPR

Les glissements de terrain dans le bassin tertiaire volcanisé du Puy-en-Velay (Massif central, France) : caractérisation, facteurs de contrôle et cartographie de l’aléa

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Knickpoints from watershed scale to hillslope scale: a key to landslide control and geomorphological resilience Knickpoints and landslide patterns

International audienceThe analysis of different geomorphic contexts in the Puy-en-Velay Tertiary basin (Massif central, France) reveals the importance of knickpoints in active landslide patterns at different spatial scales. At the watershed scale (mesoscale), landslides are essentially located downstream of knickpoints as a result of headward erosion dynamics driven by the incision of the river Loire and local base level lowering. At the hillslope scale, knickpoints illustrate morphostructural conditions and landslide dynamics, dependent on the elevation of the crystalline basement relative to the lowering of the hydrographic network. Hillslopes currently connected with the hydrographic network are still active, while disconnected hillslopes are fossilised. Finally, knickpoints can be considered as being strong discontinuities separating different geomorphologic units. The latter form as a result of variable adjustment tendencies to the base level (present or old) and consequently different hillslope dynamics. In short, knickpoints mark a limit between areas of different different hillslope dynamics. In short, knickpoints mark a limit between areas of different geomorphologic sensitivity and differ in their capacity for resilience

Écoulements et flux de nutriments dans la RNN des Sagnes de La Godivelle: peut-on conserver une tourbière sans comprendre le fonctionnement de son bassin-versant?

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De la géoconservation au géotourisme : Un glissement de paradigme.

International audienceFor twenty years, geological heritage has been undergoing profound theoretical and practical changes. From a minor area of geosciences and conservation, it has evolved into an internationally recognized concern (UNESCO). New participants are now involved (practitioners, social scientists, etc.) which is leading to rapid changes in discipline and new practices. This article aims to describe the paradigm shift that took place in the 2000s, from a conservation philosophy of a natural heritage during the 20th Century to a more economic and complex approach to a geoheritage considered as a territorial development resource. This paradigm shift and the intensification of geotourism practices tend to generate increasing tensions between the imperatives of geoheritage conservation on the one hand and the challenges of territorial development on the other. This paper attempts to illustrate this progressive shift in the paradigm and the tensions it generates through (i) general epistemological development and (ii) several case studies on geoparks, but also on the PNR of the “Causses du Quercy,” a common area concerned by the difficult merging between outdoor activities and geological heritage, falling outside the framework of geotourism rendered official by the geoparks.Le géopatrimoine connaît depuis une petite vingtaine d’années de profondes évolutions théoriques et pratiques. D’un domaine confidentiel des géosciences et de la conservation, il est passé à une reconnaissance internationale (UNESCO) et large avec l’arrivée de nouveaux acteurs (praticiens, sciences sociales, etc.) qui amène à des évolutions rapides de la discipline et à des nouveaux usages. Cet article vise à décrypter le glissement de paradigme qui a eu lieu vers les années 2000 séparant une vision très conservatoire d’un patrimoine naturel hérité du xxe siècle et une approche plus économique et complexe d’un patrimoine multiforme considéré comme ressource de développement territorial. Ce glissement paradigmatique et l’intensification des pratiques géotouristiques tendent à générer des tensions croissantes entre les impératifs de préservation patrimoniale d’une part et les enjeux de développement territorial d’autre part. Cet article tente d’illustrer ce glissement progressif de paradigme et les tensions qu’il engendre à travers i) une réflexion épistémologique générale et ii) par plusieurs études de cas portant sur les géoparcs. Le PNR des Causses du Quercy est également pris comme exemple de territoire concerné par la difficile conciliation entre Activités de Pleine Nature (APN) et patrimoine géologique, hors du cadre géotouristique officialisé par les géoparcs