Transport de la charge sableuse dans les rivières caillouteuses de Belgique et du nord de la France grâce aux scories de la sidérurgie ancienne

Le transport de la charge sableuse dans les rivières caillouteuse reste à l'heure actuelle relativement mal connu. Avec les techniques habituellement déployées en dynamique fluviale, le principal problème consiste à retrouver après une crue mobilisatrice des éléments sableux marqués et dispersés longitudinalement et verticalement dans le lit des rivières. De plus, les résultats obtenus portent sur des échelles de temps relativement limitées.
Nous proposons une approche nouvelle pour quantifier le transport du sable grâce à l’utilisation d’un traceur anthropique, les scories de la sidérurgie ancienne. De grandes quantités de scories sont en effet présentes dans les alluvions sableuses et caillouteuses de nombreux cours d'eau d'Europe. Ces scories sont des déchets produits dans des usines sidérurgiques installées le long des cours d'eau entre le 14e et le 19e siècle. Ces déchets étaient généralement rejetés sur les plaines alluviales, à proximité des rivières, ou directement dans les cours d'eau. Lors des crues, ces éléments ont été emportés en aval et se sont mélangés avec la charge naturelle des rivières (Houbrechts et al., 2011). Grâce aux sources historiques, il est possible de dater de manière relativement précise les périodes d'activité de ces sites sidérurgiques. En conséquence, sur la base de la distance de dispersion des scories et de l'époque de rejets, nous avons déterminé la vitesse d'avancée de la charge en saltation pour plusieurs rivières du massif ardennais, de Normandie et de Haute Marne. Cette analyse a été plus spécifiquement réalisée sur deux fractions granulométriques : entre 0,5 et 1 mm et entre 1,6 et 2,5 mm.
Ces données permettent ainsi d’étudier le transport de la charge en saltation dans des rivières naturelles en tenant compte des caractéristiques granulométriques des lits (armurage) sur la mise en mouvement des fractions sableuses. Une attention particulière a par ailleurs été portée sur le rôle des obstacles transversaux sur le transit des sables. Enfin, par rapport aux techniques traditionnelles, l’utilisation des scories a permis d’analyser ces questions sur le temps long (plusieurs siècles), ce qui permet d’intégrer l’évolution historique des lits et de pleinement considérer le caractère très discontinu du transport (difficilement appréhendé lorsqu’on travaille avec le marquage de particules individuelles).