Physical weathering and regolith behaviour in a high erosion rate badland area at the Pyrenees: research design and first results

Resumen

[es] Estudios anteriores en zonas acarcavadas de la cuenca de Vallcebre (Alto Llobregat) sugieren que las tasas de erosión están limitadas por la meteorización de las rocas arcillosas que las constituyen. El presente trabajo ha sido planteado para caracterizar y evaluar los procesos de meteorización física en relación con los regímenes térmico e hídrico.
El método empleado consiste en la monitorización continua de temperaturas del aire y del regolito en diversas condiciones de profundidad, exposición y litología (color), así como el muestreo periódico de humedad y densidad aparente, considerada ésta última como indicadora del grado de meteorización. Además de esta información cuantitativa, se ha realizado un seguimiento de los cambios en la micromorfología superficial, mediante la utilización de técnicas fotográficas, para lo que se ha diseñado un soporte especial. Para complementar el estudio se diseñó un experimento de laboratorio, en el cual fueron sometidas varias muestras de roca inalterada a una serie de ciclos de variaciones térmicas e hídricas, y se cuantificaron los cambios producidos.
Los resultados provisionales obtenidos remarcan el papel fundamental de las heladas, especialmente en condiciones húmedas, en la meteorización de estos materiales. Las diferencias de exposición y de características litológicas introducen matices significativos respectivamente en el régimen térmico y en los cambios volumétricos observados.
[fr] Des études préalables sur les zones ravinées du bassin-versant de Vallcebre (haut LIobregat) suggèrent que les taux d'érosion sont limités par les taux de météorisation des roches tendres. Le but du présent travail est la caractérisation des processus et taux de météorisation de ces matériaux en relation avec les régimes thermique et hydrique.
La méthode employée est basée sur la monitorisation des températures de l'air et de la couche météorisée sous différentes conditions d'exposition, profondeur et lithologie (couleur comprise). Des échantillonnements périodiques pour la mesure de la teneur en eau et la densité apparente ont été aussi faits, en prenant celle-ci comme indicatrice du degré de météorisation.
Cette information quantitative a été complétée par un suivi des changes microtopographiques de la surface à l'aide de techniques photographiques, en utilisant un trépied spécialement conçu. Ces travaux de terrain ont été complétées avec un experiment de laboratoire dans lequel on a mesuré les variations volumétriques d'échantillons intacts de roche argileuse soumis à des oscillations thermiques et hydriques.
Les résultats obtenus remarquent le rôle principal du gel, surtout sous des conditions humides. Les différentes expositions et lithologies introduisent des nuances significatives respectivement dans le régime thermique et les variations volumétriques observés.