Réf. Ballandras 1998 - A

Référence bibliographique complète

BALLANDRAS, S. 1998. Le « Remblaiement Historique » dans les bassins versants torrentiels des Alpes françaises / The "historical filling-up" in torrential catchments of French Alps. Géomorphologie : relief, processus, environnement, Vol. 4-1, 65–77. [Etude en ligne]

Résumé : On s'est interrogé sur la signification paléodynamique et paléoenvironnementale du « Remblaiement Historique », qui s'est déroulé de 1300 à 1900 AD dans les bassins-versants torrentiels alpins. À travers différents arguments, on a relativisé le rôle de l'anthropisation et privilégié le facteur climatique. Dans ce cadre, le Petit Age Glaciaire (P.A.G.) apparaît comme une véritable crise morphoclimatique.

Abstract: Abstract The expression « Remblaiement Historique » - « historical filling-up » - designs the deposits in torrential catchments dated from 1300 to 1900 AD. This paper presents its paleodynamical and paleoenvironmental significance. According to various arguments, climatic factors seem to be more important than anthropisation of catchment which was described by ancient authors. So, the Little Ice Age appears as a real morphoclimatic crisis.

Mots-clés

Torrentialité - Stratigraphie - Détritisme - Holocène - Quaternaire - Alpes - Diois - Petit Age Glaciaire - Paléoclimats - Versants - Crise morphoclimatique

 

Organismes / Contact

Laboratoire de Géographie de l'Université de Savoie, Dép. de Géographie, C.I.S.M., Univ. de Savoie, Campus Scientifique, F 73 376 Le Bourget-du-Lac

 

(1) - Paramètre(s) atmosphérique(s) modifié(s)

(2) - Elément(s) du milieu impacté(s)

(3) - Type(s) d'aléa impacté(s)

(3) - Sous-type(s) d'aléa

Températures, Précipitations

 

Crues et laves torrentielles

 

 

Pays / Zone

Massif / Secteur

Site(s) d'étude

Exposition

Altitude

Période(s) d'observation

Alpes françaises du Sud

Alpes duranciennes

 

 

 

 

 

(1) - Modifications des paramètres atmosphériques

Reconstitutions

 

Observations

Les précipitations lors du Petit Age Glaciaire

II n'y a que peu de données fiables concernant l'évolution du rythme des précipitations lors du Petit Age Glaciaire. Dans les trois stations retenues, la part des précipitations estivales est plus forte au P.A.G. qu'au XXe siècle. L'écart entre ces deux périodes apparaît cependant relativement faible, mais comme le souligne R. Neboit (1991), ce ne sont que de « légères fluctuations du régime des pluies » qui peuvent contrôler l'évolution des rythmes de dépôts des bassins-versants élémentaires. Associées aux précipitations, les températures moyennes relevées à Annecy montrent une différence de près de 0,8 °C en été, entre les périodes 1773-1842 et 1843-1913 (Mougin, 1925).

Modélisations

 

Hypothèses

 

 

Informations complémentaires (données utilisées, méthode, scénarios, etc.)

 

 

(2) - Effets du changement climatique sur le milieu naturel

Reconstitutions

 

Observations

 

Modélisations

 

Hypothèses

 

 

Sensibilité du milieu à des paramètres climatiques

Informations complémentaires (données utilisées, méthode, scénarios, etc.)

 

 

 

(3) - Effets du changement climatique sur l'aléa

Reconstitutions

Le « Remblaiement Postglaciaire Historique » a été défini par M. Jorda (1980, 1985) dans les Alpes Duranciennes et se divise en deux phases, la première est posté rieure à l'Antiquité et la seconde s'étend du Moyen Age au début du XXe siècle. On a préféré restreindre l'appellation « Remblaiement Historique » aux dépôts alluviaux for més dans la grande majorité des bassins- versants torrentiels alpins de 1300 à 1900 AD environ (Ballandras, 1997). Il s'agit d'une véritable formation, au sens de J.-J. Macaire (1990), qui possède les caractéristiques suivantes : elle a une valeur régionale, celle des Alpes occidentales ; elle est assez bien cadrée chronologiquement, davantage par les textes et les archives historiques que par des datations absolues 14C ; enfin, elle se place après la phase d'incision des talwegs et des cônes qui suit la phase de remblaiement antérieure ou « Remblaiement Postglaciaire Principal » (Jorda, 1980, 1985; Ballandras, 1997).

Il convient néanmoins de s'interroger sur les conditions de la genèse d'une telle formation. Les auteurs « classiques » comme A. Surell (1842), P. Demontzey (1892), Mougin (1914, 1931), qui s'étaient appuyés sur des méthodes d'investigation peu variées et qui n'ont pas pu remarquer les modifications climatiques ont favorisé le rôle de l'homme dans l'interprétation de la torrentialité historique. Ce rôle a été en partie contesté par des botanistes et des géographes comme F. Lenoble, P. Veyret et R. Blanchard (Neboit, 1991). D'autre part, le champ d'investigations, qui s'offre en comparant les données fournies par les textes avec l'étude géomorphologique et chronostratigraphique, a été jusque-là sous-exploité. C'est ce deuxième axe qui est privilégié ici : il s'agit de savoir comment la fluctuation climatique du Petit Age Glaciaire peut être tenue responsable de l'augmentation des crues durant la période 1300 - 1900 et, corrélativement, des aspects de l'activité morphogénique dans les bassins-versants torrentiels alpins.


Les dépôts et leur organisation

Les manifestations morphodynamiques les plus remarquables de l'intense activité des torrents, au moins depuis le milieu du XVIIIe siècle jusqu'au début du XXe siècle sont l'aggradation des lits et l'exhaussement des cônes de déjection. Depuis, ces formations sont incisées en terrasses, les cônes historiques sont inactifs et certaines de ces formes possèdent des coupes permettant de relever des successions stratigraphiques.

Lithologie des niveaux élémentaires

Dans les séquences stratigraphiques, les niveaux élémentaires montrent deux grands types de formations.

Les diamictites. Il s'agit du type de faciès le mieux représenté dans les dépôts des torrents alpins. Ce sont des dépôts de laves et/ou de charriages torrentiels, dont le litho-faciès ne diffère guère des dépôts holocènes plus anciens. Ces dépôts se présentent le plus souvent en grandes nappes alluviales légèrement tronquées et superposées de plusieurs mètres de long, plus ou moins litées s'il s'agit de dépôts liés à des charriages. L'hétérométrie du matériel et la médiocrité du triage caractérisent les dépôts de laves.

Les alluvions subtorrentielles. Elles peuvent se présenter en petites lentilles ou en fins niveaux, imbriqués dans les formations précédentes ou indépendants par rapport à elles. Ce sont des dépôts constitués par des galets ou des cailloutis relativement homométriques. Dans de rares cas, hors des torrents s. s., les terrasses historiques ne sont composées que de ce type de dépôt.

Les terrasses torrentielles sont presque exclusivement constituées de dépôts alluviaux témoignant de flux brutaux dans les talwegs (laves et charriages) ou plus pondérés comme les alluvionnements subtorrentiels, liés à des crues mineures. Dans les bassins-versants contenant des roches riches en pyrite de fer Fe S2 (marnes noires callovo-oxfordiennes par exemple), le matériel déposé lors des derniers siècles a une matrice lithochrome noirâtre qui permet de distinguer les dépôts historiques des dépôts plus anciens du Remblaiement Postglaciaire Principal.

Du niveau élémentaire aux rythmes morphodétritiques

Les rythmes morphodétritiques représentent les phases de construction concomitante des cônes de déjection et des terrasses torrentielles. Le Remblaiement historique constitue la deuxième génération de ces rythmes pour l'Holocène.

La genèse des cônes. Elle est relativement bien connue et de nombreux auteurs signalent, à l'aide de différentes méthodes, que les apports successifs dessinent peu à peu un éventail. P. Mougin (1914) a dressé une liste des laves formant le cône historique du St- Julien (Maurienne), qui s'est élaboré de 1732 à 1914, repoussant l'Arc de 170 m.

Les terrasses torrentielles. Les terrasses torrentielles existent dans les torrents lorsque la pente du lit n'est pas trop forte. S. A. Schumm (1977) a montré que l'aggradation des lits des cours d'eau était consécutive à Ql- > Qs- ou Ql+ < Qs+, Ql et Qs représentant respectivement les débits liquide et solide. On ajoutera que l'exhaussement est un processus complexe qui associe souvent des processus d'incision avortés  et un élargissement du lit aux dépens des versants ainsi que des réaménagements internes au sein des sédiments composant les niveaux élémentaires. Il s'agit de phénomènes que l'on peut déduire de certains témoignages (Arnaud, 1895) ou que l'on peut observer actuellement dans des bassins-versants à crues récentes répétées comme le torrent de La Béous dans le Diois (Ballandras, 1997). Plusieurs arguments permettent de proposer l'hypothèse selon laquelle les dépôts torrentiels témoigneraient d'une évolution temporelle et non spatiale du lit du torrent, comme c'est le cas pour certaines stratigraphies des grands cours d'eau (Macaire, 1990) : (i) la rareté des dépôts granoclassés ; (ii) leur structure en grandes nappes alluviales, limitées au toit et au mur par des discordances mineures ; (iii) la présence de deux datations radiométriques 14C espacées dans le temps au sein de deux niveaux élémentaires proches ; (iv) l'absence de tout niveau stratigraphique lié directement à l'activité des versants qui encadrent le torrent ; ces éléments sont rapidement évacués par le torrent.

L'alimentation du Haut-Arve à Montroc (vallée de Chamonix) est assurée par trois bassins-versants, aux spectres pétrographiques et aux processus de transferts de charge très différents, montrant une terrasse historique où s'imbriquent étroitement les alluvions en provenance de ces trois branches (Ballandras et Jaillet, 1996). Le « temps fossilisé » * par un niveau élémentaire semble donc constituer non pas une crue, mais une série de crues avec transferts de charge solide. Plusieurs de ces niveaux constituent une séquence, qui est dans le cas des terrasses historiques des torrents alpins, souvent unique, limitée au mur par le bedrock ou des formations plus anciennes et au toit par les derniers dépôts précédant l'incision. La forme en terrasse, résulte quant à elle d'une reprise de l'incision verticale des lits avec Ql- < Qs- ou Ql+ > Qs+ (Starkel, 1983). Elle se produit au XXe siècle, par suite de de la modification climatique et de l'aménagement des bassins-versants (Peiry, 1990; Ballandras, 1997).

Du Remblaiement Postglaciaire Principal au Remblaiement Historique

Le passage du « Remblaiement Postglaciaire Principal » au « Remblaiement Historique » est hétérochrone à la fois entre les différents bassins-versants alpins et à l'intérieur d'un même bassin-versant, entre les terrasses torrentielles et les cônes de déjection.

Dans les terrasses torrentielles le « Remblaiement Historique » est le plus souvent emboîté dans le "Remblaiement Postglaciaire Principal". Il se produit donc après une phase d'incision linéaire des lits entre 4000 et 2500 BP environ. On a interprété cette phase d'incision comme le résultat d'un bilan morphodétritique négatif à l'échelle du Subboréal, les phases d'incision se produisant lors des périodes d'apaisement de la torrentialité au Subboréal étant plus marquées que les phases d'accumulation d'alluvions (Ballandras, 1997).

Dans les cônes de déjection les dépôts du « Remblaiement Historique » peuvent être juxtaposés, superposés ou emboîtés dans les dépôts du Remblaiement Postglaciaire Principal, le terminus post quem de ce dernier se situant entre 4700 BP et le haut Moyen Age. On a interprété cette géométrie complexe par les effets de la métamorphose certaine des rivières principales au Subboréal (Bravard, 1992) et par les impacts des aménagements humains {Idem). Dans les sites d'incision des rivières principales, la zone distale du cône est sapée; les dépôts torrentiels ultérieurs sont donc emboîtés.

Dans les sites d'exhaussement des rivières principales, les dépôts torrentiels ultérieurs se superposent sur le cône précédent. Si les sociétés humaines construisent des digues durant l'Antiquité ou le Moyen Age afin d'utiliser une partie du cône, les dépôts historiques s. s. sont juxtaposés aux dépôts plus anciens. Ainsi, les stratigraphies — ou « temps fossilisé » — ne représentent-elles qu'une partie, difficilement appréciable du reste, de la sédimentation et de la morphogenèse qui se sont déroulées dans les bassins-versants torrentiels et qui représenteraient le « temps réel », toujours difficile, voire impossible à reconstituer. C'est pourtant ce que l'on peut tenter de faire en étudiant le bassin de La Béous (Diois) depuis la fin du Moyen-Age.


Le cas du torrent de la Béous (Diois)

L'évolution paléoenvironnementale du torrent de La Béous depuis le Moyen Age a été reconstruite en utilisant conjointement les archives stratigraphiques, géomorphologiques et historiques (Sauvan, 1921 ; De Font Réaulx, 1941 in Ballandras, 1997). [Voir l’étude]


Le détritisme lié à l'anthropisation dans les Alpes

Des études comparables à celles menées dans le torrent de La Béous ont été effectuées sur l'ensemble des Alpes françaises (Ballandras, 1997). En sont présentés ici quelques acquis.

L'anthropisation dans les Alpes françaises

Dans un cadre temporel, l’anthropisation peut se définir par trois volets : l'impact des sociétés humaines sur le milieu, le bassin- versant en l'occurrence, celui de la « réaction du milieu » et celui de la réponse des sociétés à la réaction du milieu. Dans un cadre spatial, il faut distinguer différents types de terroirs (alpages, champs...) et différents milieux bioclimatiques. Ce second volet, évoqué par ailleurs, (Kaiser, 1987; Ballandras, 1997) ne sera guère traité ici.

Des phases de « monde plein » limitées. Dans les Alpes françaises, il ne semble avoir eu de périodes de fortes densités de population qu'à la fin du Moyen-Age et entre 1750 et 1880 (c'est la période la plus large possible), avec cependant un hiatus lors de la Révolution et de l'Empire. Durant les Temps Modernes, la population reste souvent stagnante, d'après les compilations de divers travaux historiques. Seules les vallées de l'Ubaye et, dans une moindre mesure du Guil connaissent un net accroissement (Ballandras, 1997). De même, le surpâturage a dû être limité dans le temps et l'espace, faute de troupeaux extrêmement nombreux, même si l'on ajoute les transhumants. Il ne s'agit nullement d'un phénomène généralisé sur l'ensemble des Alpes du XVIIe au XIXe siècle (Idem).

Le rôle de la forêt. Le rôle de la forêt comme facteur de protection contre les laves torrentielles apparaît ambigu du fait, d'une part de la discontinuité du boisement dans les bassins-versants torrentiels (Douguédroit, 1976 ; Kaiser, 1987) et d'autre part, parce que les fortes précipitations à l'origine des crues sont exceptionnelles. Les mouvements de terrain jouent un rôle fondamental dans la genèse des laves torrentielles à proximité des chenaux d'écoulement (on notera cependant que la plupart des laves naissent à l'aval des différents ravins composant les bassins de réception, situés hors de l’œkoumène). Pourtant seuls, les glissements translationnels affectant le sol l.s. ainsi que certains glissements de faible ampleur apparaissent dépendants de la présence d'une couverture forestière. Mais la forêt peut contribuer à la genèse de mouvements de terrains, du fait de deux facteurs : l'augmentation de l'épaisseur du sol l.s. et la remontée de la nappe phréatique de versant (Ballandras, 1997). Dans les archives du département des Hautes-Alpes, le nombre de mentions de mouvements de terrain causant des dégâts aux cultures, donc liés à l'agriculture est extrêmement bas : on en relève 3 au XVIIIe siècle, 2 au XIXe et 9 au XXe (Fanthou, 1994).

L'érosion anthropique dans les bassins-versants torrentiels. Elle se décompose dans le temps en trois principales phases qu'il est assez malaisé de reconstituer : une phase de défrichement, une phase de forte occupation et une phase de déprise rurale. Le colluvionnement peut se définir comme un processus d'érosion accélérée, suivant trois principaux aspects : ruissellement diffus, ruissellement concentré, et mouvement de terrain superficiels, s'observe lors de ces trois phases. Le ravinement des terroirs semble être davantage lié aux périodes d'intense mise en culture (Ballandras, 1997).

Erosion anthropique et détritisme dans les talwegs. À la différence des stratigraphies étudiées dans le monde méditerranéen (Neboit, 1991), les dépôts torrentiels historiques alpins ne montrent, en général, que des dépôts liés à des laves et des charriages, dont le faciès ne diffère guère des faciès de même type datés du début de l'Holocène (Ballandras, 1997). Par contre, des alluvions issues de colluvions remaniées peuvent s'observer dans certains ruisseaux alpins, affluents de torrents s.s. ou non. Les colluvions débouchant dans les talwegs sont prises en charge lors des crues de faible intensité et forment des alluvionnements subtorrentiels. Dans la grande majorité des bassins-versants torrentiels s.s. étudiés, la part des débris liés aux actions anthropiques apparaît minime par rapport à des phénomènes d'érosion et de transport placés uniquement sous la dépendance des conditions climatiques. Il n'y a pas de continuité sédimentaire entre les dépôts colluviaux et alluviaux.


Crise climatique du Petit Age Glaciaire et torrentialité

L'anthropisation du milieu n'est pas uniforme sur l'ensemble des Alpes françaises, que ce soit du point de vue de l'évolution de la population ou du point de vue de l'exploitation des terroirs. La crise climatique du Petit Age Glaciaire apparaît plus ubiquiste dans ses effets.

Des crues plus nombreuses

On remarque un net accroissement des crues recensées à partir de la fin du XVIIIe siècle et une légère diminution à la fin du XIXe siècle. Dans la vallée de la Durance, où le recensement est presque exhaustif (Fanthou, 1994), il y a une nette diminution après 1870, à la fin du Petit Age Glaciaire (P.A.G.), alors que les crues torrentielles alpines commencent à être relevées systématiquement. Les décennies où de nombreuses crues torrentielles ont été recensées correspondent, en général, à des groupes d'années froides et humides ou tout simplement humides; l'échelle de la décennie n'est pas particulièrement bonne et d'autres facteurs interviennent, comme les températures en fin de printemps et les précipitations estivales.

Une répartition des crues différente

La répartition mensuelle des crues torrentielles dans la haute vallée de la Durance (l'analyse porte sur un nombre de crues différent (49 pour 1638-1865 et 143 pour 1865-1993)) montre la part écrasante d'un large « semestre chaud », par rapport à un « semestre froid », caractérisé en milieu montagnard par la rétention nivale, quelle que soit la période considérée. Par contre, la répartition mensuelle des crues à l'intérieur de la période mai-novembre montre quelques différences entre le P.A.G. et la période 1866-1994. Les crues du mois de mai, plus abondantes au cours du P.A.G., peuvent être liées à la fonte rapide du manteau neigeux. Les crues estivales sont souvent liées à des orages. Certaines périodes comme 1848-1860 apparaissent particulièrement riches en événements de ce type (Ballandras, 1997).

Les précipitations lors du Petit Age Glaciaire

[Voir ci-dsessus]

La crise morphodynamique du Petit Age Glaciaire

Les études géomorphologiques menées dans les bassins-versants torrentiels alpins permettent de montrer que les processus suivants se sont déroulés au cours du P.A.G. (Ballandras, 1997).

L'augmentation des stocks sédimentaires. Il s'exprime par l'accroissement de l'éboulisation dans les bassins de réception élevés, en liaison avec une légère descente altitudinale des isothermes annuels moyens et peut-être, à l'étage des versants, par une  augmentation de la fréquence des mouvements de terrain, la présence d'eau y serait plus abondante en été à cause des précipitations, mais aussi par des températures plus basses, limitant l'évapotranspiration des plantes.

Le transfert de ces stocks vers les talwegs. Ce processus semble également exacerbé par l'intensification du rythme des coulées de débris, du rythme des avalanches et du ravinement dans les bassins de réception. Le cas est très net à l'amont du Riou Bourdoux en Ubaye {Idem).

L'évacuation des stocks vers les fonds de vallées. Elle est permise par l'accroissement du nombre de crues avec transport d'une grande quantité de matériaux solides sous forme de laves ou de charriages généralisés. Ces crues peuvent être liées à une augmentation des précipitations de forte intensité et/ou à une diminution des seuils de précipitations efficaces : lors des étés « pourris », les versants sont rapidement saturés en eau comme ce fut le cas lors de l'été 1987 (Ballandras, 1993).

Cette intensification de la météorisation et des processus de transfert de charge a pour corolaire l'exhaussement des lits des torrents et la croissance des cônes de déjection. Plus en aval, les torrents alimentent en charge solide les rivières principales qui connaissent une métamorphose de leur lit au cours des Temps Modernes (Bravard, 1992; Ballandras, 1997...) : le P.A.G. correspond donc bien à une crise morphoclimatique affectant non seulement les glaciers, mais également tous les étages de la montagne alpine.


Conclusions

Dans les bassins-versants torrentiels alpins, une crise morphoclimatique comme celle du P.A.G. se définit par une augmentation de la fréquence et peut-être de l’intensité des laves torrentielles et des charriages, qui entrent dans la catégorie des « phénomènes chroniques » (Tricart, 1965). Il est cependant extrêmement délicat d'évoquer l'intensité des phénomènes : les archives sédimentaires et historiques ne sont pas suffisamment fiables. Par contre les recherches menées actuellement sur l'hydrologie des rivières alpines montrent nettement que les crues ont perdu de leur intensité au cours du XXe siècle. Une accélération de la fréquence des crues torrentielles conduit à une aggradation des lits et un exhaussement des cônes, mais ces phénomènes sont en grande partie permis par l'augmentation des stocks sédimentaires et par l'augmentation des processus de transfert de charge. C'est cette interprétation systémique qui permet de définir et de cerner la crise morphoclimatique, qui, dans les Alpes, apparaît alors simplement comme un « dérèglement » du bilan de l'eau, sous l'effet de la diminution des températures de 1 à 1,5 °C par rapport aux températures de 1931-60 et une légère modification de la répartition mensuelle des précipitations.

Même s'il a existé d'autres crises morphoclimatiques et si d'autres types de crises ont affecté les bassins-versants torrentiels durant l'Holocène (Ballandras, 1997), le P.A.G. doit servir de modèle parce qu'il s'agit d'une crise connue par les archives historiques et sédimentaires, aussi bien pour l'étude des torrents que pour l'étude des différents processus morphodynamiques.

Observations

 

Modélisations

 

Hypothèses

 

 

Paramètre de l'aléa

Sensibilité des paramètres de l'aléa à des paramètres climatiques

Informations complémentaires (données utilisées, méthode, scénarios, etc.)

 

 

 

 

(4) - Remarques générales

 

 

(5) - Syntèses et préconisations

 

Références citées :

[Références postérieures à 1980]

Ballandras S. (1993) - Les crues torrentielles de l'été 1987. Interprétations et enseignements. Rev. Géog. Alpine, LXXXI, 13-32.

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Ballandras S. (1997) - Contribution à l'étude des bassins-versants torrentiels alpins... Thèse de l'Univ. de Savoie, 552 p. [On y trouvera les références bibliographiques antérieures à 1980]

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