GeoAgenda Geomorphology in Switzerland - N 2021/2 - UNIL
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N° 2021/2 ASG
GeoAgenda
Geomorphology
in Switzerland
FOCUS / FOKUS
Chère lectrice, cher lecteur, Liebe Leserinnen und Leser,
4 5 6 10 Le deuxième numéro de GeoAgenda de 2021
présente le large spectre de la géomorphologie
Die zweite Ausgabe der GeoAgenda 2021 prä-
sentiert das breite Spektrum der Schweizer
suisse. A l’occasion des 75 ans de la Société Geomorphologie. Anlässlich des 75-jährigen
Geomorphologie La géomorphologie 75 Jahre Schweizer Geo- 75 ans de la Société suisse
in der Schweiz en Suisse morphologische Gesellschaft de géomorphologie suisse de géomorphologie, le co-président Bestehens der Schweizerischen Geomorpholo-
Nikolaus Kuhn est notre Guest Editor. Il intro- gischen Gesellschaft ist Co-Präsident Nikolaus
duit ce riche numéro avant de présenter la Kuhn unser Guest Editor. Er führt in dieses
12 16 22 26 société avec l’autre co-président de la Société,
Cristian Scapozza.
reichhaltige Thema ein, bevor er zusammen
mit dem anderen Co-Präsidenten der Gesell-
L’apport du Sud des Alpes Alpine streams and hydro- Fribourg inventorie La géomorphologie schaft, Cristian Scapozza, die Gesellschaft
suisses dans le développe- power in the Swiss Water Law ses géotopes pour tou.te.s S’en suit un article rédigé par Cristian Scapozza vorstellt.
ment de la géomorphologie d’importance cantonale qui fait le bilan des connaissances quant à
l'évolution à long terme du paysage des Alpes Es folgt ein Artikel von Cristian Scapozza,
30 34 38 42 du Sud. Ensuite, Stuart Lane discute les consé-
quences morphologiques de l'utilisation des
der den Stand des Wissens über die langfristige
Entwicklung der südlichen Alpenlandschaft
Sterbende Gletscher L’usage des drones pour Interaktive Tools Experimentelle Geomorpho- plans d'eau pour la production d'électricité. überprüft. Stuart Lane erörtert dann die mor-
und wachsende le suivi des glaciers rocheux und Entscheidungshilfen logie: Sandkästen und die
phologischen Folgen der Nutzung von Gewäs-
Gletschervorfelder für den Risikodialog Rolling Stones auf dem Mars
La contribution de Quentin Vonlanthen et Luc sern zur Stromerzeugung.
Braillard fait l'inventaire des sites du canton de
Fribourg qui ont une signification morpholo- Der Beitrag von Quentin Vonlanthen und Luc
gique particulière, alors que celle de Géraldine Braillard listet Orte im Kanton Freiburg auf, die
AUTRES CONTRIBUTIONS / ANDERE BEITRÄGE Régolini, Sébastien Morard et Amandine Perret eine besondere morphologische Bedeutung
présente le site internet sur la géomorphologie haben, während Géraldine Régolini, Sébastien
des Alpes développé par le Bureau Relief. Puis, Morard und Amandine Perret die vom Bureau
46 48 la contribution d’Isabelle Gärtner-Roer décrit
les changements dramatiques déclenchés par
Relief entwickelte Website zur Geomorphologie
der Alpen vorstellen. Danach beschreibt den
le rechauffement climatique dans les paysages Artikel von Isabelle Gärtner-Roer den durch die
Möglichkeiten und Grenzen Wasser und Mensch
der digitalen Nutzung eng vernetzt des Alpes dominés par les glaciers. Dans leurs globale Erwärmung ausgelösten dramatischen
des Schweizer Weltatlas articles, Christophe Lambiel s’intéresse à Wandel der von Gletschern geprägten Land-
l’usage des drones pour le suivi des glaciers schaften der Alpen. In ihren Artikeln befassen
rocheux et Andreas Zischg aux outils interac- sich Christophe Lambiel mit dem Einsatz von
tifs dans le domaine de la gestion des risques Drohnen zur Überwachung von Blockgletschern
ACTUALITÉ / AKTUALITÄT naturels. Finalement, pour clore ce Focus, la und Andreas Zischg mit interaktiven Tools im
contribution de Nioklaus Kuhn ouvre les hori- Bereich des Naturgefahrenmanagements. Zum
zons de la géomorphologie en nous emmenant Abschluss dieses Schwerpunkts öffnet der
56 57 60 aussi loin que la planète Mars ! Beitrag von Nioklaus Kuhn die Horizonte der
Geomorphologie, indem er uns bis zum Pla-
Manifestation Publications Agenda Deux articles viennent compléter la rubrique neten Mars führt!
Veranstaltungen Publikationen « Autres Contributions ». D’abord une inter-
view réalisée par Francisco Klauser, avec Stefan Zwei Artikel vervollständigen die Rubrik
Reusser et Christian Häberling, autour de «Andere Beiträge». Zuerst ein Interview von
l'Atlas mondial suisse numérique. Finalement Francisco Klauser mit Stefan Reusser und
celle de Matthias Probst sur le lien entre les Christian Häberling über den digitalen Schwei-
humains et l’eau. zer Weltatlas. Zum Schluss kommt noch der
Artikel von Matthias Probst über den Zusam-
Bonne lecture, menhang zwischen Mensch und Wasser.
Isabelle Schoepfer
Viel Vergnügen beim Lesen,
Isabelle Schoepfer
4 Focus / Fokus GeoAgenda 2021/2 GeoAgenda 2021/2 Focus / Fokus 5
Geomorphologie La géomorphologie
in der Schweiz en Suisse
2021 feiert die Schweizer Geomorphologische folgen zwei Beiträge, welche den Kontakt der Geo- En 2021, la Société suisse de géomorphologie ce numéro de GeoAgenda, Christophe Lambiel,
Gesellschaft ihr 75-jähriges Bestehen. Ursprün- morphologie zu Öffentlichkeit und Schulen darstellen. fêtera son 75e anniversaire. Fondée à l'origine pour Andreas Zischg et Nikolaus Kuhn présentent chacun
glich gegründet um die Erforschung der Schweizer Quentin Vonlanthen und Luc Braillard erläuten das faire progresser l'étude des paysages suisses et de nouvelles méthodes de recherche en géomorpho-
Geschrieben von Landschaften und ihrer Geschichte voranzutreiben, Freiburger Geotopinventar, also der Orte im Kanton, de leur histoire, les travaux des géomorphologues logie, comme l'utilisation de drones et d'expériences,
Klaus Kuhn befasst sich die Arbeit der Schweizer Geomorpholo- die morphologisch eine spezielle Bedeutung haben. suisses portent aujourd'hui sur des questions allant et des applications dans le domaine de la gestion des
ginnen und Geomorphologen mittlerweile mit Fra- Im Anschluss wird die Revision und Neugestaltung des conséquences du changement climatique pour risques naturels. Bien qu'il ne s'agisse inévitablement
gen, die von den Folgen von Klimawandel für uns der Website zur Geomorphologie der Alpen, ein lan- l'homme à la recherche de la vie sur Mars. Ce numéro que d'un aperçu incomplet du travail des géomorpho-
Menschen bis hin zur Suche nach Leben auf dem gjähriges Projekt der SGmG, von Sébastien Morard, de GeoAgenda tente de présenter ce large spectre de logues en Suisse, la diversité et la pertinence sociale
Mars reichen. Die vorliegende Ausgabe der GeoAgen- Amandine Perret und Géraldine Regolini vorgestellt. la géomorphologie suisse. Tout d'abord, les objectifs des articles publiés dans ce numéro de GeoAgenda
da versucht dieses breite Spektrum der Schweizer Diese Webseite richtet sich insbesondere an Lehrper- et le travail de la géomorphologie au début du 21ème illustrent l'importance de la géomorphologie au sein
Geomorphologie darzustellen. Zunächst werden Ziele sonen in Schulen, dient jedoch auch dem Kontakt zur siècle et le rôle de la Société suisse de géomorpho- des sciences environnementales. Cela incite la Société
und Arbeit der Geomorphologie zu Beginn des 21. Jah- Öffentlichkeit. Den durch die globale Erwärmung aus- logie sont présentés. Viennent ensuite les contribu- suisse de géomorphologie à poursuivre son travail au
rhunderts und die Rolle der Schweizer geomorpholo- gelösten dramatischen Wandel der von Gletschern ge- tions à l'étude des formes et des processus à la sur- profit de la discipline, de l'environnement et de la po-
gischen Gesellschaft vorgestellt. Dem folgen Beiträge prägten Landschaften der Alpen beschreibt Isabelle face de la terre. Cristian Scapozza présente l'état des pulation pendant au moins 75 ans encore.
zur Erforschung von Formen und Prozessen an der Gärtner-Roer in ihrem Beitrag zur Morphodynamik connaissances sur l'évolution à long terme du pay-
Erdoberfläche. Cristian Scapozza stellt den Wis- von Gletschervorfeldern. Zum Abschluss der Ausgabe sage des Alpes du Sud, tandis que Stuart Lane traite
senstand zur langfristigen Landschaftsentwicklung der GeoAgenda stellen Christophe Lambiel, Andreas des conséquences morphologiques à court terme de
der südlichen Alpen vor, während Stuart Lane die Zischg und Nikolaus Kuhn jeweils neue Methoden in l'utilisation des plans d'eau pour la production d'élec-
kurzfristigen morphologischen Folgen der Nutzung der geomorphologischen Forschung, beispielsweise tricité.
von Gewässern zur Stromgewinnung untersucht. Es die Nutzung von Drohnen und Experimenten, und Puis, deux contributions s’intéresse au lien fait
Anwendung im Bereich Naturgefahrenmanagement entre la géomorphologie et le public ainsi que les
vor. Obwohl zwangsläufig nur ein unvollständiger écoles. Quentin Vonlanthen et Luc Braillard ex-
Überblick über die Arbeit der Geomorphologinnen pliquent l'Inventaire des géotopes de Fribourg, c'est-
und Geomorphologen in der Schweiz, verdeutlichen à-dire les sites du canton qui ont une signification
die Vielfalt und gesellschaftliche Relevanz der in die- morphologique particulière. Ensuite, Sébastien
Die Schweizerische
ser Ausgabe der GeoAgenda publizierten Beiträgen Morard, Amandine Perret et Géraldine Regolini
die Bedeutung der Geomorphologie innerhalb der présentent la mise à jour du site web sur la géomor-
Geomorphologische Umweltwissenschaften. Dies spornt die Schweizer
Geomorphologische Gesellschaft an, ihre Arbeit im
phologie de la montagne, un projet de la SSGm. Ce site
web s'adresse en particulier aux enseignant.e.s dans
La Société Suisse
Gesellschaft Sinne der Disziplin, der Umwelt und der Menschen les écoles, mais sert également de moyen de contact de Géomorphologie
mindestens weitere 75 Jahre fortzusetzen. avec le public. Dans sa contribution sur la morphody-
Die Schweizer geomorphologische Gesellschaft namique des marges proglacaires, Isabelle Gärtner- La Société Suisse de Géomorphologie
(SgmG) wurde 1946 von einer Arbeitsgruppe für Roer décrit les changements dramatiques déclenchés (SSGm) fut fondée en 1946 par un groupe
Geographie an der Universität Basel gegründet. par le rechauffement climatique dans les paysages de travail en géographie à l’Université
In den 75 Jahren ihres Bestehens hat sich die des Alpes dominés par les glaciers. Pour conclure de Bâle. Dans ses 75 ans d’existence, la
Schweizer Geomorphologie ständig entwickelt. géomorphologie suisse n’a jamais cessé
Stand zunächst das Verständnis der Geschichte de se renouveler. De la compréhension
und Geographie der Vergletscherung der Schweiz de l’histoire glaciaire de la Suisse par des
im Vordergrund, entwickelte sich die Geomorpho- géographes, elle est devenue dès la fin du
logie bis Ende zum des 20. Jahrhunderts zu einer XXe siècle une discipline inter- et transdis-
inter- und transdisziplinären Disziplin, die sich ciplinaire s’intéressant à de nombreuses
mit Fragen zum Verhältnis von Mensch, Umwelt questions concernant la relation entre l’hu-
und Landschaft sowohl in der Grundlagenfor- main, l’environnement et le paysage dans
schung wie auch der Anwendung der erworbenen la recherche fondamentale et appliquée.
Kenntnisse befasst. Daher fördert die SgmG das La SSGm promeut aujourd’hui tout le vaste
gesamte Spektrum der geomorphologischen spectre du travail géomorphologique et est
Arbeit, insbesondere die Unterstützung des wis- active dans le transfert de connaissances
senschaftlichen Nachwuchses, des Wissenstrans- au niveau didactique, publique et privée,
fer in Schule und Öffentlichkeit, um so zu einem afin de contribuer de manière toujours plus
ganzheitlichen Verständnis unserer Umwelt und holistique à la compréhension de notre
ihrer Entwicklung beizutragen. environnement et de son évolution.
6 Focus / Fokus GeoAgenda 2021/2 GeoAgenda 2021/2 Focus / Fokus 7
75 Jahre Schweizer
Geomorphologische Gesellschaft
Zur Debatte Geomorphologie in der Schweiz
Ist mein Haus vor Naturgefahren sicher, wenn es wärmer Das Wort Geomorphologie ist griechischen Ur-
wird und die Niederschläge intensiver? sprungs und bedeutet so viel wie die Wissenschaft
der Formen der Erde bzw. genauer der Erdoberflä-
Wie sollte man die Landwirtschaft an Klimawandel che. Damit wird auch schon deutlich, dass die Geo-
anpassen um Erosion zu verhindern? morphologie über die reine Formenbeschreibung
des Reliefs hinausgeht: im Zentrum der Forschung
Kann man Flüsse renaturieren?
steht vielmehr die Frage, wie bestimmte Kräfte (bei-
Wie werden unsere Berglandschaften ohne Gletscher spielsweise durch Vulkanismus, Erdbeben, aber auch
aussehen? Frosteinwirkung oder Niederschläge), Prozesse (wie
Steinschlag, Lawinen, das Fliessen von Wasser) und
Materialien (z.B. Gesteinsarten, Bodenarten, Eis) zu-
Geschrieben von Die Schweizerische Geomorphologische sammenwirken, um die Formen an der Erdoberfläche
Nikolaus J. Kuhn
Gesellschaft (SGmG) wurde 1946 durch hervorzubringen, die wir heute beobachten können.
Cristian Scapozza
eine Arbeitsgruppe Geomorphologie
an der Universität Basel gegründet. Die
aktuell ca. 200 Mitglieder stammen aus «Das Wort Geomorphologie ist
verschiedenen Disziplinen, von Univer- griechischen Ursprungs und bedeu-
sitäten, der Verwaltung und auch aus tet so viel wie die Wissenschaft
privaten Büros. Die SGmG ist Mitglied
der Formen der Erde bzw. genauer
der Schweizerischen Akademie der Hochgebirgsgeomorphologie: Glaziale und fluvioglaziale Landschaft im Greina-Gebiet in den Kantonen Graubünden und Tessin. Frontalansicht auf den Piz
Wissenschaften (SCNAT), des Verbands der Erdoberfläche.» Gaglianera (3121 m/Meer), der ein sehr gutes Beispiel für ein Gletscherhorn ist (a). Moränen vom Ende der Kleinen Eiszeit sind im Kessel nördlich des Gipfels (b) in grau
sichtbar. Im Vordergrund die rechte Seitenmoräne (mit Vegetation), entstanden am Ende des Tardiglazials (c), ein fluvioglazialer Schwemmfächer (terrassiert und vegeta-
Geographie Schweiz (ASG) und des In- tionsbedeckt), der aus der Überarbeitung der glazialen Ablagerungen zu Beginn des Holozäns entstand (d) und der heutige Schwemmfächer (e). Beachten Sie die Mor-
phologie der Felsen in der Mitte des Fotos (f), die auf eine Fließrichtung des Eises während des letzten Glazialen Maximums von rechts nach links im Bild und damit von
ternationalen Verbands der Geomor- Alpennordseite nach Süden hinweist.
phologen (IAG). Die SGmG setzt Geo- In diesem weiten Feld hat sich die Schweizerische
Geomorphologie laufend mit wichtigen und aktuellen
morphologie in der Wissenschaft und
Aspekten befasst. So haben bereits in den vorigen Jahr-
der Praxis in Wert. Sie unterstützt junge hunderten H.-B. de Saussure und L. Agassiz und in der
WissenschaftlerInnen an Universitäten Folge E. Brückner und A. Penck entscheidende Beiträge zur Landschaftsentwicklung und deren Nutzung, be- «Die Schweizer Geomorphlogische
und fördert die Zusammenarbeit mit für das Verständnis der glazialen Landschaften geleis- sonders als Folge von Umweltwandel, beitragen, rück-
verwandten Wissenschaftsfeldern so- tet. Nach der Gründung der Schweizerischen Geomor- te zusätzlich sowohl in die Grundlagenforschung wie
Gesellschaft fördert das
wie den öffentlichen Dienstleistungen. phologischen Gesellschaft (SGmG) im Jahre 1946 stan- die Anwendung. Neben der Arbeit in Feld und Labor gesamte Spektrum geomorphologi-
den zunächst geomorphologische Kartierungen zur nimmt dabei die Entwicklung und Nutzung von nume-
Klärung der Vergletscherungsgeschichte der Schweiz rischen Modellen einen immer grösseren Raum ein.
scher Arbeit in der Schweiz.»
im Vordergrund. Dabei zeigte es sich immer mehr, dass Seit den 90er Jahren befassen sich zudem verschiede-
auch in den Spuren anderer Prozesse, beispielsweise ne Akteure mit der Aufnahme, der Kartierung und der
der Bodenbildung oder der Morphologie von Gewäs- Inwertsetung des geomorpholoigschen Erbes. Die SGmG fördert das gesamte Spektrum geo-
Was untersuchen sern, wesentliche Informationen zu landschaftsge- Entsprechend der Vielfalt der Themen haben sich morphologischer Arbeit. Grundlagenforschung wird
GeomorphologInnen?
schichtlichen bzw. klimageschichtlichen Fragen zu fin- der ursprünglich aus der Geographie entstandenen insbesondere durch die Unterstützung des wissen-
den sind. Im gleichen Zeitraum hat sich ausserdem die Vereinigung Vertreterinnen und Vertreter aus weite- schaftlichen Nachwuchses an den Universitäten
Periglazial-Geomorphologie zu einem wichtigen Zweig ren Disziplinen wie Geologie und Erdwissenschaften, unterstützt (Abb. 1). Der Transfer dieses neu erwor-
GeomorphologInnen untersuchen Prozesse, der Schweizerischen Geomorphologie entwickelt, der Kultur-, Vermessungs- und Bauingenieurwesen, Fluss- benen Wissens zu Landschafts- und Umweltwandel
Formen, Materialen und die Entwicklung von heute in angewandten Fragen zu Permafrost und Kli- und Wasserbau, Biologie oder Chemie angeschlossen. in die Lehre an Schulen und Universitäten wird mit
Landschaften an der Erdoberfläche. Im Zusam- mawandel eine bedeutende Rolle spielt. Diese Vielfalt belegt, dass viele der Fragestellungen Projekten wie Geomorphologie de la Montagne (https://
menhang mit globaler Umweltveränderung zum Verhältnis zwischen Menschen und Landschaft, geomorphologie-montagne.ch) erreicht. Desweiteren
entwickeln und fördern GeomorphologInnen in der Schweiz speziell im Zusammenhang mit den tragen Tagungen und Seminare dazu bei, eine breite
das Verständnis für natürliche Prozessabläufe Eine Disziplin in ständigem Wandel vielfältigen Aspekten der Klimaveränderung, nur in- Öffentlichkeit über den Beitrag der Geomorphologie
in Geosystemen, deren Veränderungen durch ter- oder transdisziplinär bearbeitet werden können. zum Verständnis unserer Umwelt und deren Entwick-
die Menschen und die Beziehungen zwischen Seit etwa 1980 hat sich das Betätigungsfeld der Die Geomorphologie im Allgemeinen, die SGmG im Be- lung zu informieren.
Gesellschaften und der Natur. Geomorphologinnen und Geomorphologen noch sonderen, verknüpfen dabei Grundlagenforschung mit
weiter vergrössert: das Verständnis der Prozesse, die praxisorientierten Fragen von Behörden oder Privaten.
8 Focus / Fokus GeoAgenda 2021/2 GeoAgenda 2021/2 Focus / Fokus 9
Die Präsidenten und Sekretaren
der SGmG seit 1946 /
Les présidents et secrétaires de
la SSGm depuis 1946.
Periode / Période Präsident / Président Sekretar / Secrétaire
1946 – 1950 Hans Annaheim Erich Schwabe
1951 – 1953 Alfred Bögli Erich Schwabe
1954 – 1959 René Nertz Erich Schwabe
1960 – 1964 Erich Schwabe F. Hofer
1965 – 1971 Rudolf Salathé Walter Geissbühler
1972 – ? Dietrich Barsch Lorenz King
1973 – 1985 ? ?
1980 – 1985 Hartmut Leser ?
Abb. 1: Exkursion der Young Geomorphologists während einer Exkursion nach Réchy im Jahr 2020. Foto: Elisa Giaccone (elisa.giaccone@gmail.com)
1986 – 1988 Martin Gamper Max Maisch
1989 – 1991 Wilfried Haeberli Max Maisch
1992 – 1994 Markus Zimmermann* Max Maisch
1995 – 1998 Michel Monbaron Christoph Hegg
1999 – 2001 Daniel Vonder Mühll Christoph Hegg
Nikolaus J. Kuhn
ist Geomorphologe und Leiter der Forschungs-
2002 – 2004 Christoph Hegg Emmanuel Reynard
gruppe Physiogeographie und Umweltwandel an der
Uni Basel. Seine Gruppe erforscht die Bedeutung 2005 – 2007 Emmanuel Reynard Ralph Lugon
von Oberflächenprozessen für Mensch und Umwelt
und versucht dabei die Rolle von Prozessen und de- 2008 – 2010 Reynald Delaloye Michelle Bollschweiler
ren Veränderung für die globale Umwelt des Plane-
ten Erde zu verstehen. Michelle Bollschweiler (– 2012)
2011 – 2013 Isabelle Gärtner-Roer
Benno Staub (2012 –)
nikolaus.kuhn@unibas.ch
Benno Staub (– 2015)
2014 – 2016 Christoph Graf
Isabelle Kull (2015 –)
2017 – 2019 Nikolaus J. Kuhn Isabelle Kull
Seit / depuis 2020 Cristian Scapozza Dorota Czerski
Cristian Scapozza
PhD en géographie de l’Université de Lausanne, est cher-
*Markus Zimmermann a été remplacé en 1994 par le vice-président Wilfried Haeberli car il était engagé sur
cheur senior à la Scuola universitaria professionale della
le volcan Pinatubo.
Svizzera italiana (SUPSI). Ses domaines principaux de re-
cherche sont la géomorphologie alpine, la géoarchéologie
des fonds de vallée et la cartographie géologique du Qua-
ternaire. Depuis 2020 il est le président de la Société Su-
isse de Géomorphologie (SSGm/SGmG).
cristian.scapozza@supsi.ch
10 Focus / Fokus GeoAgenda 2021/2 GeoAgenda 2021/2 Focus / Fokus 11
75 ans de la Société suisse
de géomorphologie
À débattre La géomorphologie en Suisse
a maison est protégée des dangers naturels, quand
M
il va faire plus chaud et les précipitations vont être plus Le mot géomorphologie est d’origine grecque
intenses ? et signifie science des formes de la Terre ou encore,
plus précisément, science des formes de la surface de
omment l'agriculture doit s’adapter au changement
C la Terre. La géomorphologie va au-delà de la simple
climatique pour prévenir l'érosion des sols ? description des formes du relief : sa recherche se
concentre sur la compréhension des relations et du
L’Humain peut renaturer les fleuves ? fonctionnement entre certains facteurs (par ex. le vol-
omment vont apparaître nos paysages de montagne
C canisme, les tremblements de terre, le gel ou les pré-
cipitations), processus (par ex. les chutes de pierres,
sans glaciers ?
les avalanches, l’écoulement de l’eau) et matériels
(par ex. les roches, dépôts, sols ou la glace) qui inte-
ragissent pour produire les formes de la surface ter-
Géomorphologie des fonds de vallée : paysage fluviatile de la partie inférieure du Piano di Magadino, entre Bellinzona et le Lac
restre que nous pouvons observer dès nos jours.
Écrit par La Société Suisse de Gémorphologie Dans ce vaste contexte, la géomorphologie
Majeur. En trait-tillé, le paléodelta de Cugnasco, qui en 4950 a. J.-C. était encore sur le Lac Majeur, qui se terminait quelque kilomètre en
Nikolaus J. Kuhn amont et atteignait un niveau moyen de 205–200 m/mer (aujourd’hui il est à 193 m/mer). Ce paléodelta a été fossilisé vers 1800 a. J.-C.
Cristian Scapozza (SSGm) fut fondée en 1946 par un suisse a toujours abordé des questions importantes par la progradation du delta du Ticino. Photo : C. Scapozza.
groupe de travail en géomorphologie à et d’actualité. Ainsi, dans les siècles passés, H.-B. de
l’Université de Bâle. Ses 200 membres Saussure et L. Agassiz, suivis par E. Brückner et A.
actuels environ proviennent de vastes Penck, ont apporté des contributions fondamentales Conformément à la diversité des thématiques environnementaux dans l’enseignement scolaire et
disciplines, universités, administration à la compréhension des paysages glaciaires. Après la abordées, les représentants d’autres disciplines universitaire est réalisé grâce à des projets tels que
fondation de la Société Suisse de Géomorphologie scientifiques telles que la géologie et les sciences de la Géomorphologie de la montagne (https://geomorpholo-
et aussi du monde de l’industrie. La (SSGm) en 1946, l’accent a été mis surtout sur la carto- Terre, le génie civil et rural, la topographie, l’ingénierie gie-montagne.ch). En outre, les conférences et les sé-
SSGm est membre de l’Académie Suisse graphie géomorphologique afin de dresser un cadre hydraulique et fluviale, la biologie et la chimie ont in- minaires permettent de (in)former le large public à
des Sciences (SCNAT), de l’Association complet de l’histoire glaciaire de la Suisse. Il est ce- tégré l’association, qui au début était centrée presque l’importante contribution donnée par la géomorpho-
Suisse de Géographie (ASG) et de l’As- pendant devenu de plus en plus évident que les traces exclusivement sur la géographie. Cette diversité est logie à la compréhension de notre environnement et
sociation Internationale des Géomor- d’autres processus, par exemple la formation des sols la preuve que de nombreuses questions concernant de son évolution.
ou la morphologie des cours d’eau, fournissaient éga- la relation entre l’humain, l’environnement et le pay-
phologues (AIG). La SSGm a pour but de
lement des informations importantes pour la compré- sage, qui en Suisse est aussi strictement liée avec
promouvoir la géomorphologie en sou- hension de l’histoire du paysage et du climat. Dans la les multiples effets du changement climatique, ne
tenant des jeunes chercheurs dans les même période, la géomorphologie périglaciaire s’est peuvent être abordée que de manière inter- ou trans-
« La SSGm promeut aujourd’hui
universités et en favorisant les relations rapidement développée pour devenir une branche disciplinaire. La géomorphologie en général, et la tout le vaste spectre du travail géo-
avec d’autres domaines scientifiques significative de la géomorphologie suisse, en jouant SSGm en particulier, associent par conséquence la re-
morphologique. »
proches et les services publics. aujourd’hui un rôle crucial dans les questions de re- cherche fondamentale aux questions orientées vers
cherche concernant le pergélisol et le réchauffement la pratique, émanant des autorités publiques ou des
climatique. milieux privés.
Une discipline constamment mise à jour
« Le mot géomorphologie est d’ori-
Qu’est-ce qu’étudient Depuis 1980 environ, le champ d’activité des géo- gine grecque et signifie science Quellen / Sources
les géomorphologues ? morphologues s’est d’avantage élargi. La compréhen-
sion des processus contribuant au développement
des formes de la Terre ou encore, geomorphology.ch
Les géomorphologues étudient les processus,
des paysages et à leur utilisation, notamment comme plus précisément, science des Reynard E., Häuselmann P., Jeannin P.-Y., Scapozza C.
2021. Geomorphological Landscapes in Switzerland.
In: Reynard E. (ed.), Landscapes and Landforms of Swit-
les formes, les matériaux et l'évolution des pay-
conséquence des changements environnementaux, formes de la surface de la Terre. » zerland. Cham, Springer, pp. 71–80.
est passée partiellement de la recherche fondamen-
sages à la surface de la Terre. Dans le contexte doi.org/10.1007/978-3-030-43203-4_5
tale à la recherche appliquée. Outre les travaux de
de changements environnementaux globaux, les Salathé R. 1971. 25 Jahre Schweizerische Geomorpholo-
terrain et les épreuves de laboratoire, le développe- gische Gesellschaft 1946 – 1971. Geographica Helvetica
géomorphologues ont pour mission de dévelop-
ment et l’utilisation toujours plus intense de modèles La SSGm promeut aujourd’hui tout le vaste 26, pp. 97–98.
per et de promouvoir la compréhension des pro- doi.org/10.5194/gh-26-97-1971
numériques revêt une importance toujours crois- spectre du travail géomorphologique. La recherche
cessus naturels des géosystèmes et les relations
sante. Depuis les années 1990, plusieurs acteurs ont fondamentale est soutenue notamment grâce à la
entre les sociétés et la nature.
également été impliqués dans l’inventorisation, la promotion des jeunes scientifiques dans les écoles
cartographie et la médiation du patrimoine géomor- universitaires. Le transfert des nouvelles connais-
phologique. sances acquises sur le paysage et les changements
12 Focus / Fokus GeoAgenda 2021/2 GeoAgenda 2021/2 Focus / Fokus 13
L’apport du Sud des Alpes
En plus de ses descriptions et analyses géomor- aux Alpes pendant l’ère glaciaire («Die Alpen im Eiszei-
phologiques, on peut considérer William Morris Davis talter »). Ou encore, du géographe allemand Hermann
aussi comme un précurseur du géotourisme, car il in- Friedrich Christian Lautensach (1886–1971), qui publia
vita ouvertement ses collègues voyageurs (travellers) en 1910 sa thèse de doctorat dédiée à l’étude de la
suisses dans le développement à s’arrêter dans cette partie des Alpes et à se prendre morphologie glaciaire et à la morphogénèse des Alpes
du temps pour y observer le relief. tessinoises. Il y définit, en particulier, trois niveaux de
systèmes de terrasses d’érosion, correspondant à la
de la géomorphologie
fois aux fonds de vallée creusés par érosion fluviatile
et à cause des glaciations entre les Époques du Mio-
«It is my hope that this article may cène (23.03–5.33 Ma) et de l’Holocène (entre 11.77 ka
lead a few of the many thousand et aujourd’hui), en plus du fond de vallée actuel.
travellers who annually invade Entre la fin de l’Époque du Miocène et le début
À débattre Son rôle de pionnier de l’alpinisme lui fut recon- de celle du Pliocène (5.33–2.59 Ma), l’incision du re-
nu déjà par ses contemporains. Le célèbre alpiniste Italy by the St. Gotthard route, to lief originel par érosion fluviatile, conséquence de
e moine bénédictin Placidus a Spescha, précurseur de
L anglais Douglas William Freshfield (1945–1934), ré- stop a day or two (…).» la surrection des Alpes, conduisit à la naissance du
la géographie alpine et de la glaciologie. dacteur en chef de l’« Alpine Journal » entre 1872 et premier système de terrasses, appelé « niveau de
1880, l’a défini comme étant le deuxième personnage William Morris Davis, 1900. Pettanetto ». Un deuxième système, le « niveau de
Les observations menées par William Morris Davis dans le plus important des annales de l’alpinisme du XIXe Bedretto », se serait formé de manière similaire entre
les vallées supérieures du Canton du Tessin. siècle après Horace-Bénédict de Saussure, et le pre- les Époques du Pliocène et du Pléistocène (de 2.59
mier alpiniste de son temps (Fig. 1). Ma à 11.77 ka). Un nouveau soulèvement des Alpes
Le terrain d’étude privilégié de Hans Annaheim, fondateur Placidus a Spescha a eu moins d'importance en au cours du Pléistocène provoqua une nouvelle phase
et premier président de la SSGm/SGmG. De Die Alpen im Eiszeitalter à la création
tant que précurseur des études climatiques et glacio- d’incision fluvioglaciaire, due à la fois à la tectonique
logiques, domaines dans lesquels il fut rapidement de la SSGm/SGmG (soulèvement des Alpes) et au climat (glaciations), et
La morphogénèse glaciaire des vallées et des lacs, révisée
oublié. Mais grâce à ses observations minutieuses donna naissance au troisième système de terrasses,
en clé fluviatile à la fin du XXe siècle.
et à sa profonde connaissance du terrain, il compte Comme le préconisait Davis, les vallées supé- le « niveau de Sobrio » (Fig. 2). D’après ce modèle, le
parmi les pionniers de l’étude climatique des milieux rieures tessinoises attiraient dans les décennies suc- fond de vallée actuel aurait été finalement incisé par
de haute montagne (notamment des glaciers) de la cessives l’intérêt de nombreux chercheurs, provenant l’érosion glaciaire pendant le Pléistocène supérieur et
Écrit par Entre le XVIIIe siècle et le XXe siècle, le première moitié du XIXe siècle, au même titre que des principalement de l’aire germanophone. C’est notam- rempli par des dépôts glaciaires, fluvioglaciaires, la-
Cristian Scapozza personnalités de premier plan comme Johann Wolf- ment le cas des géographes et géologues allemands custres et fluviatiles lors de la déglaciation, formant
Sud des Alpes Suisses a été le théâtre
gang Goethe, Jean de Charpentier, Louis Agassiz et Albrecht Penck (1858–1945) et Eduard Brückner un quatrième et dernier système de terrasses.
d’explorations de la part de nombreuses
Ignaz Venetz. (1862–1927), qui s’intéressaient aux glaciations dans Ces études sur la morphogénèse des Alpes ont vu
personnalités qui ont fait l’histoire de les vallées tessinoises et qui les ont décrites et inté- à l’œuvre aussi l’un des pères de la géomorphologie
la recherche sur les environnements de grées dans leur travail monumental de 1909 dédié suisse, le géographe bâlois Hans Annaheim (1903–
montagne et sur le climat. Les plus cé-
«Die Eis- und Schneemassen haben
lèbres ont certainement étés le grison
Placidus a Spescha, précurseur de la sich beträchtlich angehäuft und
géographie alpine, et l’étasunien William sind stark thalabwärts gegangen.»
Morris Davis, « père » de la géomorpho- Placidus a Spescha, 1818.
logie moderne. Les vallées supérieures
du Tessin ont également attiré l’atten-
tion de nombreux chercheurs de l’aire Parmi les grands scientifiques qui ont visité les
germanophone qui se sont intéressés à Alpes Lépontines entre la fin du XIXe et le début du
XXe siècle, le plus célèbre a certainement été le géo-
la morphogénèse des Alpes Lépontines
graphe et géologue étasunien William Morris Davis
tout en contribuant au développement (1850–1934). Père de la première théorie importante
de la géomorphologie et à la création de la morphogenèse sur des bases climatiques, le
de la Société Suisse de Géomorphologie « cycle d'érosion », Davis est unanimement considéré
(SSGm/SGmG). comme le fondateur de la géomorphologie moderne.
Il visita le Tessin à la fin du XIXe siècle, décrivant et ana-
lysant la morphologie de ses vallées profondément
incisées pour étayer sa théorie de la « sculpture des
Les pionniers montagnes par les glaciers » (« the sculpture of moun-
tains by glaciers »).
Pendant la période où alpinisme et science s’en- Avec ses observations, Davis entendait tester et
tremêlaient et constituaient le plus souvent une seule affiner le modèle classique d’érosion glaciaire propo-
discipline, l’un des plus grands pionniers des sciences sé en 1864 par le géologue écossais Sir Andrew Crom-
naturelles alpines fut certainement le bénédictin gri- bie Ramsay (1814–1891). Il observa, par exemple, la
son Placidus a Spescha (1752–1833), né Julius Baptist. hauteur discordante des vallées suspendues par rap-
Géographe, minéralogiste et alpiniste, il dédia sa vie à port au fond de la vallée principale entre le Val d’Am-
la découverte, description et étude des Alpes Lépon- bra et la Valle Leventina à Pollegio, et entre la Valle di
tines et fut l’auteur de nombreuses premières ascen- Lodrino et la Riviera à Osogna, ce qui lui permettra
sions à cheval entre la région du Col du Luckmanier, de développer un modèle général de la genèse des Fig. 1 : Placidus a Spescha dans un portrait publié dans l’Annuaire du CAS de 1868/1869 (à gauche) et en train de traverser le glacier du
de la Greina et de l’Adula/Rheinwadhorn. vallées surcreusées. Rheinwald, sur un tableau de Johann Ludwig Bleuler de 1818 (à droite). Source : Scapozza (2019).
14 Focus / Fokus GeoAgenda 2021/2 GeoAgenda 2021/2 Focus / Fokus 15
Fig. 3 : Profil à travers la
terrasse de kame (paléo-
delta) et la moraine de Ca-
nobbio à Lugano. Sur la
terrasse visible sur le côté
sud du profil y était le
Campus SUPSI jusqu’en
janvier 2020. Source : mo-
difié d’après H. Annaheim,
1934, https://doi.
org/10.5169/seals-159382
Des versants des vallées aux fonds
des lacs
Si les vallées du Sud des Alpes ont été considérées
par plus d’un siècle comme d’origine exclusivement
glaciaire, nous savons depuis les année 1970/1980
Fig. 2 : Les terrasses de la rive droite de la Valle Leventina en amont de Piotta vues depuis le Passo Sassello (2336 m/mer) et interprétées que leur origine et leur approfondissement bien plus
selon le système développé au début du XXe siècle. Photo : C. Scapozza. marqué par rapport aux vallées du Nord des Alpes
sont dus à l’érosion intensive d’origine fluviatile ayant
eu lieu avant les glaciations de la Période Quaternaire
(entre 2.59 Ma et aujourd’hui).
1978). Les études qu’il mena intéressèrent l’ensemble Les travaux de Hans Annaheim stimulèrent nom- Les observations de surfaces d’érosion dans
du Sud des Alpes, du Saint Gothard jusqu’à la marge breux chercheurs de la Suisse italienne. Parmi ceux-ci, la Gonfolite lombarda (la molasse du Sud des Alpes
méridionale de la chaîne alpine (Fig. 3), et l’amenèrent nous pouvons citer Giacomo Gemnetti (1885–1963), déposée pendant les Époques de l’Oligocène et du
à diffuser la culture géomorphologique en fondant, qui fut le président de la Società ticinese di scienze na- Miocène) et les prospections de sismique réflexion
en 1946, la Société Suisse de Géomorphologie (SSGm/ turali (STSN) entre 1937 et 1940 et qui publia en 1938 menées sur les grands lacs insubriens et sur le fond Fig. 4 : Profils à travers la partie profonde de certain lacs du Nord (en haut) et du Sud des
SGmG) dont il fut le premier président. un cahier dédié à la partie méridionale du Canton du de vallée de la basse Valle Leventina et du Piano di Alpes (en bas). Source : modifié d’après P. G. Finckh, 1978, https://doi.org/10.1016/0025-
3227(78)90036-1
Tessin pendant l’époque glaciaire. Puis, le géomor- Magadino, ont permis de comprendre qu’aussi bien le
phologue Aldo Godenzi du Val Poschiavo, qui étudia fond des lacs que le substratum rocheux sont situés à
avant tout la morphologie glaciaire et la morphogé- plusieurs centaines de mètres au-dessous du niveau
nèse du Val Poschiavo, du Groupe du Bernina et de la actuel de la mer (Fig. 4). Les fonds des lacs du Sud des
Valle dell’Adda. Par la suite, Godenzi s’intéressera au Alpes présentent des profondeurs atteignant –200 m/
territoire de la Valle Mesolcina, du Val Calanca et de la mer et leur plan d’eau est plus bas de 266 m par rap-
vallée du Ticino jusqu’à la limite ouest constituée par port au Nord des Alpes. Malgré cela, les lacs du Sud
le fleuve lui-même. des Alpes sont en moyenne 130 m plus profonds par
L’héritage laissé par ces travaux est tel que la rapport à ceux du Nord des Alpes. Si l’on considère Sources
Cristian Scapozza PhD en géographie subdivision des vallées du Sud des Alpes selon trois également la morphologie particulièrement encais-
Scapozza C. 2019 : Lo studio delle Alpi Lepontine dal Sette-
de l’Université de Lausanne, est cher- systèmes de terrasses d’érosion fluviatile et glaciaire, sée des fonds de vallée (profil en « V ») et la profon- cento ai giorni nostri. In : Marcacci M. (a cura di), Storie di
cheur senior à la Scuola universitaria auxquels s’ajoute le fond de vallée actuel, a perduré deur du substratum rocheux qui peut atteindre les montagna. 100 anni UTOE Bellinzona. Bellinzona, Unione
professionale della Svizzera italiana ticinese operai escursionisti (UTOE), pp. 22–39.
dans la communauté scientifique jusque dans les an- 600–700 m en dessous du niveau actuel de la mer,
(SUPSI). Ses domaines principaux de
nées 1990, avec une persistance même dans les an- les vallées du Sud des Alpes ont été interprétées Scapozza C. 2019 : Pater Placidus a Spescha, précurseur de
recherche sont la géomorphologie al- la glaciologie au début du XIXe siècle dans les Alpes de
pine, la géoarchéologie des fonds de nées plus récentes. comme résultant d’une érosion très intense pendant l’Adula. Annales valaisannes 2019, pp. 249–259.
vallée et la cartographie géologique D’après les connaissances actuelles sur la genèse l’Epoque du Miocène. Leur incision aurait été parti-
du Quaternaire. Depuis 2020 il est le Scapozza C. & Ambrosi C. 2021: Between Glaciers, Rivers
président de la Société Suisse de Géo-
de ces systèmes de terrasses, la plupart d’entre eux culièrement marquée pendant ladite « crise de sali- and Lakes: The Geomorphological Landscapes of Ticino.
serait le résultat de tassements profonds des ver- nité messinienne » ayant eu lieu pendant l’Étage du In : Reynard E. (ed.), Landscapes and Landforms of Switzer-
morphologie (SSGm/SGmG).
land. Cham, Springer, pp. 325–336.
sants. C’est le cas pour les localités-type du « niveau Messinien (7.25–5.33 Ma). Celle-ci fut causée par des https://doi.org/10.1007/978-3-030-43203-4_22
cristian.scapozza@supsi.ch
de Bedretto » au Val Bedretto et du « niveau de So- événements répétés d’assèchement presque complet
Photo : C. Ambrosi
brio » entre Osco et Sobrio, tandis que dans d’autres de la mer Méditerranée en raison de la fermeture du
cas ces niveaux de terrasses emboités correspondent détroit de Gibraltar pour des raisons tectoniques, ce
à des changements lithologiques majeurs et/ou tecto- qui entraîna un abaissement significatif du niveau de
niques dans la structure géologique. base de l'érosion fluviatile.
16 Focus / Fokus GeoAgenda 2021/2 GeoAgenda 2021/2 Focus / Fokus 17
Alpine streams and hydropower
in the Swiss Water Law:
what role for geomorphology?
To debate
modification of the ordonnances associated with the
The Swiss Water Law now explicitly requires sediment law in 2011 which makes explicit the responsibility of
management in hydropower-impacted streams Cantons to submit sediment management plans that
wherever possible maintain the downstream transfer
New remote sensing and modelling technologies allow of sediment. By the end of 2030, where river exploita-
for geomorphology to be central to this management tion has strongly impacted the sediment regime, mit-
igation measures must be put in place. Since 2011,
Efficient and effective sediment management needs the Federal Environment Office has commissioned
to be sensitive to geomorphic processes research and developed a set of publications to guide
this mitigation. In theory, at least, these changes bring
geomorphology to the forefront of mitigating hydro-
power impacts on streams. So what role could and
Written by Sediment is the template upon which should geomorphology play?
Stuart N. Lane
life in rivers and streams depends.
Since 2011, Switzerland has added the Figure 1. A methodology for harnessing geospatial data acquisition and analysis for designing dam releases and assessing the impacts
of those releases (after Lane et al., 2020). Field unmanned airborne vehicle survey is combined with SfM-MVS photogrammetric data pro-
management of sediment to its Water "The current formulation of the cessing to produce digital elevation models and geometrically-corrected (orthoimages) of the stream bed, corrected for the effects of
Law. Hydropower infrastructure strong- Swiss Water Law takes no account
refraction. Analysis of the orthoimages allows mapping of stream granulometry. Repeating data collection after dam releases allows ero-
sion and deposition and changes in stream granulometry to be mapped. The digital elevation models can be combined with discharge
ly modifies the connection of sediment data to provide maps of shear stress which if combined with maps of granulometry can be used to parameterize erosion and identify zones
of how a given river discharge of possible stream-bed colmation. With knowledge of habitat preferences habitat can be mapped, including its changing spatial distri‑
from upstream to downstream and so bution as discharge changes.
it has been a particular focus of new interacts with its stream bed to
river management plans. These plans determine habitat."
need to be informed by geomorphologi-
cal analyses to avoid recommendations
that are at best costly but not needed
and that at worst have more negative New methods, new technologies
downstream impacts than before they
were implemented. The first is methodological. Over recent years
geomorphologists have embraced and developed
emerging geospatial technologies especially those
associated with low-cost un-crewed airborne vehicles
The Swiss Water Law: (UAVs). These are unlocking our ability to design and
the need for geomorphology in to follow mitigation schemes. Unlike the assumptions
managing Alpine hydropower made in many sediment transport analyses, rivers are
at least two-dimensional; the net sediment transport
Switzerland distinguishes itself by having a strong regime is a function of the interaction between spa-
federal law to protect the water environment, one tially-distributed patterns of the force exerted by a
that was accepted after a popular vote in 1992. Whilst river on its bed and bed sedimentology. Equally, the
this still leaves individual Cantons some latitude to habitat available in a river is the sum of a set of the
decide how the law should be implemented, it has re- habitat “patches” available at any one time. The patch-
sulted in a major shift in water protection. Whereas es themselves are dynamic in terms of their habitat
a primary focus of the initial version of this law was value as discharge changes. Lane et al. (2020) devel- Discharge Discharge
securing the minimum flows needed, such as down- oped and applied a framework (Figure 1) that uses
stream of hydropower infrastructure, an important UAVs for the correct application of hydrodynamic
modification in 2011 strengthened the law consider- models for predicting how both sediment transport
ably. The latter included a requirement for more pro- potential and river habitat change as a function of Figure 2. Model predictions of how habitat changes for four insect families based upon the methodology shown in Figure 1, for the total available habitat (2a) and
the habitat per unit area inundated for a reach of the Turtmanna river, VS. Lane et al. (2020) found that the measured relative abudance of these families reflected
active restoration of degraded rivers based upon the stream discharge (Figure 2). The current formulation the relative abundance in these model predictions.
notion of “room for the river” and river revitalization; of the Swiss Water Law takes no account of how a
but also the inclusion of sediment considerations in given river discharge interacts with its stream bed to
river management. These latter were developed in a determine habitat. However, evidence from applying
18 Focus / Fokus GeoAgenda 2021/2 GeoAgenda 2021/2 Focus / Fokus 19
power state makes no sense. The focus has to be on Most trials of river management plans that focus what is going on in the river and around it to decide if
revitalizing those rivers, that is bringing life back to on these solutions use a simple cause-effect model; it expensive mitigation measures are needed.
them where hydropower has had negative impacts. In is commonly assumed that the hydropower installa-
doing so, we need to be very careful of transferring to tion is the primary driver of the state of a hydropow-
Alpine streams concepts developed in very different er-impacted river; and there is little or no reference In Alpine catchments, unregulated
environments. Take the example of stream bed col- to the state of the river that has been impacted, its tributaries matter
mation, the clogging of stream-beds by fine sediment. geomorphology. Trials have tended to focus on the
It is often assumed that a pristine river should have need to introduce morphology-forming floods down- In application of the Swiss Water Law it is now
little or no colmation. It is well-demonstrated that stream of dams to rework the stream bed. However, recognized that lateral sediment supply from unreg-
dams can exacerbate colmation because they reduce recent tests of such floods and modified dam-flushing ulated catchments may compensate for at least some
the magnitude and frequency of morphology-forming flows in the Hérémence and Turtmanna valleys (VS) sediment starvation downstream of dams. However,
floods, capable of reworking the stream bed and so have produced surprising results. Sediment transport the approach to quantifying this supply is common-
liberating fine sediment. However, Alpine catchments begins with mobilisation of fine sediment at very low ly based upon an engineering analysis that assumes
produce some of the highest rates of erosion, and discharges (Lane et al., 2020; e.g. Figure 4). In both cas- a long-term equilibrium between sediment supply
fine sediment production known on Earth, and so es, remote sensing showed that the river-beds were and transport capacity in each tributary. It does not
their streams should be naturally laden with fine sedi- completely reworked at discharges substantially low- take into account the geomorphology of the basin nor
ment. They should naturally be colmated. Indeed, the er than those thought necessary to rework the stream potential sediment availability, parameters that in Al-
problem in stream is not colmation itself (there are bed. The ease with which sediment transport start- pine environments can have strong spatial gradients.
many examples of flora and fauna that rely upon fine ed suggested other sources of water and sediment, Figure 5 presents a model designed to do this based
sediment accumulation on stream beds to provide notably from unregulated tributaries downstream upon potential sediment supply and using an analysis
suitable habitat) but where colmation is sufficient to of hydropower infrastructure, that had prevented of connectivity (Lane et al., 2017) combined with map-
reduce oxygen availability in the stream bed, exacer- sediment sorting and the development of stream ar- ping of active sediment sources.
bated by streams being too stable for too long, such mouring. Such sources were shown to supply coarse
that further biogeochemical changes happen. Colma- sediment but also the water needed to counter the
tion may be exacerbated by hydropower, but the pres- stabilization of the stream-bed and the negative con-
ence of colmation on the stream-bed downstream of sequences of colmation. Despite being candidate
"citation citation citation
an Alpine dam is not necessarily due to hydropower, trials for morphology-forming floods as sites down- citation citation
partially or even completely. Indeed, as hydropow- stream of hydropower dams, their local geomorpho-
citation citation citation"
er infrastructure commonly traps fine sediment be- logical context renders such floods unnecessary. In
hind dams, it may actually reduce fine sediment flux essence, effective river management must look at
to zones downstream. The presence of colmation on
Figure 3. Patterns of erosion and deposition (3a) and median grain-size (D50) changes based
upon the methodology shown in Figure 1, in response to a flushing flow in the Turtmanna the stream bed downstream of dams may then reflect
river, VS, after Lane et al., (2020). either flushing operations or the supply of fine sedi-
ment from ungauged but geomorphologically active
tributaries. This example of colmation emphasizes
Figure 4. Sediment
this framework to different braided Alpine streams the need to think about the specificities of Alpine river eroded in suspension
impacted by hydropower suggests that the optimal basins when making management recommendations. from a reach of the Turt-
minimum flow can vary strongly between streams. manna river, VS during a
flushing event. The plot
Similarly, this framework can be used to provide more shows a rapid rise in
reliable estimates of the size of the artificial flood Trialling river management plans: eroded sediment during
needed to rework the stream bed to reduce problems looking in and beyond the river the rising limb of the first
flushing wave, emphasiz-
like colmation. The associate technologies also allow ing that only small in-
mitigation proposals to be tested, such as by follow- Current approaches in Switzerland recognize as- creases in discharge
were sufficient to evacu-
ing erosion and deposition patterns (Figure 3a) or spa- sume that hydropower infrastructure leads to a short- ate finer material from
tially-distributed grain-size changes (Figure 3b), some- age of gravel and coarser sediment downstream. The the stream bed.
thing required in law to judge the success of proposed Federal government now recognizes that some hy-
and adopted measures. dropower infrastructure maintains sediment connec-
tion (e.g. water offtakes that have to be periodically
flushed of sediment) and is actively investigating this
Alpine river management means hitherto overlooked type of hydropower impact. How-
revitalization not restoration ever, dams clearly disconnect sediment. To mitigate
dam impacts, four options have been suggested: (1)
Many Alpine streams are still going through a engineer a bypass tunnel or remove the dam to allow
state of transient response to post Little Ice Age cli- sediment to pass; (2) modify flushing flows associated
matic amelioration, especially those in glaciated with normal dam operation to allow coarser sediment
catchments. Through both physical (e.g. Lane et al., to pass; (3) introduce a morphology-forming flood to
2017) and biological processes (e.g. Miller and Lane, rework rivers downstream of dams; and (4) artificial
2019) such rivers should become progressively more replenishment of gravel downstream of dams.
stable through time. Rapid climate change due to hu-
man activities is also forcing Alpine streams into new
functional regimes. Human impacts, like dam building
or abstraction of water for hydropower, are superim-
"citation citation citation
posed on this time-dependent process. The notion of citation citation
restoring human-impacted rivers to their pre-hydro-
citation citation citation"Sie können auch lesen
