Exemple de remplissage de sédiments et d'évacuation de sédiments dans un petit bassin en cascade sur Arroyo Seco, Montagnes de San Gabriel, Californie. En haut :Bassin profond, exempt de sédiments, en juin 2006 avec le nageur sautant. En bas :Le même bassin profond s'est rempli de sédiments en mars 2010 à la suite d'un incendie de forêt en 2009 qui a submergé le bassin de sédiments. Crédit :Crédit photo supérieur :Kelin X. Whipple, crédit photo du bas :Michael P. Lamb.
Les piscines profondes sous les cascades sont des lieux de baignade récréatifs populaires, mais parfois ils peuvent être partiellement ou complètement remplis de sédiments. De nouvelles recherches ont montré comment et pourquoi les piscines au pied des cascades, connu sous le nom de bassins profonds, passer par des cycles naturels de remplissage et d'évacuation des sédiments.
Au-delà d'avoir un impact sur votre trou de natation préféré, Les bassins profonds remplissent également d'importantes fonctions écologiques et géologiques. Les mares profondes sont des refuges pour les poissons et autres animaux aquatiques pendant les mois d'été, lorsque la température de l'eau dans les rivières peu profondes peut atteindre des niveaux mortels. Les chutes d'eau peuvent également liquéfier les sédiments dans la piscine, déclenchant potentiellement des coulées de débris qui peuvent endommager des biens et menacer des vies. Au fil du temps géologique, les piscines sont importantes car le jet énergétique de la cascade peut éroder les parois rocheuses de la piscine, déplaçant lentement la cascade vers l'amont, tout en créant simultanément un profond canyon dans son sillage.
Reportage dans la revue Géologie aujourd'hui, Joel Scheingross de l'Université du Nevada Reno et Michael Lamb du California Institute of Technology ont fourni un nouveau cadre théorique pour prédire quand les bassins profonds se remplissent de sédiments, et lorsqu'ils évacuent par la suite ces sédiments exposant les parois rocheuses du bassin à l'érosion. Ils ont montré que les bassins profonds des cascades ont tendance à se remplir de sédiments lors de crues modestes des rivières lorsque les sédiments sont transportés dans le bief en amont de la cascade, mais le jet de la cascade est trop faible pour déplacer tous les sédiments qu'il reçoit de l'amont. En revanche, lors de grandes crues, un puissant jet de cascade peut déplacer plus efficacement les sédiments vers le haut et hors de la piscine, dépassant la livraison de sédiments en amont, et exposer le substratum rocheux à l'érosion.
Scheingross et Lamb ou lors de sécheresses prolongées lorsque les crues des rivières sont rares. Ces informations sont utiles aux scientifiques et aux gestionnaires des terres intéressés par le maintien de l'habitat et l'atténuation des risques naturels. Ils ont également montré que l'érosion du substratum rocheux dans les bassins profonds ne se produit probablement que pendant les grandes périodes, inondations peu fréquentes, qui ont tendance à se produire tous les 10 ans ou même moins fréquemment. Par conséquent, la lente marche des chutes d'eau en amont au cours du temps géologique se produit probablement par à-coups à une cadence définie par des crues extrêmes.