Géomorphologie et topographie

Dans le document Modélisation des Écoulements en Surface et Souterrains : vallée de la Punaru'u – Tahiti (Page 118-122)

Partie 3 : Tahiti et la vallée de la Punaru'u

4.3. Géomorphologie et topographie

4.3.1. Formation de Tahiti

L’île de Tahiti est située au cœur de l’océan Pacifique, au Sud-Est de l’archipel de la Société. Tahiti est une île volcanique issue de deux systèmes éruptifs distincts (Léotot, 1988) qui se sont élevés sur une période de 2 millions d’années formant l’île principale, Tahiti Nui ou « Grand Tahiti » et Tahiti Iti ou « Petite Tahiti » qui forme aujourd’hui la presqu’île située au Sud-Est. Tahiti est l’île la plus étendue (1 064 km2) et la plus haute (2 241 m) de l’ensemble de la Polynésie française. Elle représente, à elle seule, le quart des terres émergées.

L’histoire géologique de Tahiti Nui a été redéfinie au début des années 2000 (Hildenbrand et al., 2004). La Figure 31 illustre cette histoire. Un premier cône éruptif aurait émergé il y a près d'un million d’années (phase a). Les roches magmatiques y sont plutôt homogènes, essentiellement composées de basaltes alcalins faiblement sous-saturés en silice.

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Figure 31 : Description schématique de l'évolution volcanique de l'île de Tahiti.

(Hildenbrand et al., 2004)

La pression des magmas injectés le long de la rift-zone a induit une importante dilatation de l'édifice, conduisant à la déstabilisation de ses flancs Nord et Sud (phase b) par de grands glissements de terrain (Hildenbrand, 2006). Un second volcan serait apparu, il y a 850 000 ans, dont les coulées auraient rempli les dépressions Nord et Sud ouvertes lors de la première phase volcanique (phase c). Les laves de la seconde période ont des compositions beaucoup plus variées, avec néanmoins une prédominance de basaltes alcalins cette fois fortement sous-saturés en silice.

Sous l'effet du climat tropical et des pluies très abondantes, l'île de Tahiti a été soumise à une érosion importante qui a sculpté, durant le dernier million d'années, un relief très escarpé et de profondes vallées qui constituent le paysage géologique actuel (phase d et e).

La vallée de la Punaru’u présente la géomorphologie typique des vallées de Tahiti. Le schéma général d’une vallée tahitienne est un profil longitudinal étroit, mais relativement long encadré de hautes crêtes présentant de très fortes pentes souvent à plus de 50°. Le fond de la vallée est occupé par un remplissage colluvial provenant des versants et par des dépôts alluvionnaires façonnés et déplacés par les cours d’eau dont l’écoulement peut être très violent. Très étroites en aval, les vallées les plus importantes s’évasent en formant des cirques intérieurs, isolés par la succession des plus hautes crêtes de l’île au centre de l’île.

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Au cœur des vallées se trouvent des plateaux autour desquels les rivières s’encaissent. « Ce sont les surfaces plus ou moins bien conservées de coulées bréchiques, de coulées boueuses consolidées (des lahars) et de coulées basaltiques qui se sont installées dans les vallées préexistantes lors de la phase d’effondrement de la caldeira et de l’érosion des remparts de celle-ci » (Dupon et al., 1993).

La vallée de la Punaru'u enserre plusieurs de ces formations dont le plateau de Tamanu, culminant à 600 m d'altitude, qui forme une sorte de muraille naturelle entre la haute et la moyenne vallée.

4.3.2. Géomorphologie des pentes de la vallée de la Punaru'u

L’examen des pentes (Figures 32 et 33) fournit une information très importante dans la compréhension du cycle de l’eau. En effet, plus le relief est escarpé et plus le ruissellement de surface est important au détriment de l’infiltration. L’évaluation des pentes se réfère à une distribution en cinq classes relatives à la nomenclature utilisée pour la mise en place du Plan de Prévention des Risques, ou PPR (Guillande et UalU., 1993). Les pentes sont ainsi ordonnées :

- très faibles pentes de 0 à 2° ; - faibles pentes de 2 à 15° ; - pentes moyennes de 15 à 30° ; - fortes pentes de 30 à 47° ; - très fortes pentes de 47 à 85°.

Figure 32 : Répartition des pentes en fonction de la surface

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La surface de la vallée de la Punaru'u est dominée par de fortes (19.92% entre 30° et 47°) ou de très fortes pentes (45 % entre 47° et 85°). Les faibles et très faibles pentes (inférieures à 15°) ne couvrent que 17.5% de la surface totale. Et le plateau Tamanu en représente la plus grande partie. Dans la moyenne et la basse vallée, la rivière est très encaissée, elle s’écoule entre les falaises délimitant le bassin versant.

Figure 33 : Répartition géographique des types de pentes dans la vallée de la Punaru'u.

Dans la zone industrielle de la Punaru'u, la répartition des pentes est à peu près équivalente à l’ensemble de la vallée (Tableau 3), avec une part de très fortes pentes un peu plus faibles à l’avantage des pentes moyennes.

Classe (en °) Basse vallée (%) Moyenne vallée (%) Haute vallée (%)

0 à 2 2.55 2.46 2.33

2 à 15 16.63 16.01 15.22

15 à 30 19.18 18.48 17.44

30 à 47 21.73 20.94 19.9

47 à 81 39.91 42.11 45

Tableau 3 : Pourcentage de répartition des surfaces en fonction des classes de pentes.

4.3.3. Caractéristiques topographiques

Outre les pentes, l’altitude est une caractéristique essentielle dans la compréhension et la modélisation du cycle de l’eau à l’échelle d’un bassin versant. Plusieurs paramètres physiques liés au bilan hydrique y sont corrélés tels que la pluviométrie, la température ou les caractéristiques pédologiques. Dans les îles hautes tropicales, l’aléa climatique est fortement conditionné par les chaînes de montagnes jouant un rôle de barrière pour les systèmes

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nuageux favorisant le déclenchement des épisodes pluvieux. Ce phénomène est décrit avec plus de précisions dans la Section (6.5).

Sur l’ensemble de la vallée, l’altitude moyenne est de 648 mètres pour un écart type de 326 mètres. La terminologie dissociant la vallée en trois parties (basse, moyenne et haute) est explicitement liée à l’altitude.

La Figure 34 permet de visualiser sur une carte topographique, issue d’un Modèle Numérique de Terrain (MNT) produit par le service de l’Urbanisme de Polynésie française, la répartition des altitudes sur l’ensemble de la vallée. La basse vallée a une altitude moyenne de 111 m pour un maximum à 374 m. La moyenne vallée s’élève jusqu’à 1 066 m pour une altitude moyenne de 368 m. Le fonctionnement hydrologique du bassin versant est en très grande partie gouverné par la haute vallée qui représente 83% de la surface totale et dont l’altitude moyenne est de 720 m.

Figure 34 : Répartition géographique des altitudes dans la vallée de la Punaru'u

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