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Sensibilité aux mouvements de masse dans l'Apennin méridional (Campanie, Italie). Exemple des bassins versants de l'Ufita, du Miscano et du Calaggio

Michele Sisto, Antonio Di Lisio et Filippo Russo
p. 313-336

Résumés

Ce travail a pour objectif d'étudier les rapports entre la sensibilité des versants aux mouvements de masse et différents facteurs, dont le régime pluviométrique, dans une région de l'Apennin méridional caractérisée par sa grande complexité litho-structurale.
Le régime des précipitations a été défini à partir de séries de données de longue durée, qui ont permis de calculer de nombreux indices climatiques. Parmi eux, sont présentés ici ceux qui ont une importance particulière en matière de déclenchement et de développement des phénomènes d'érosion.
L'utilisation d'un Système d'Information Géographique a permis d'élaborer une carte de sensibilité aux mouvements de masse, qui associe différentes couches d'information. Cette carte reprend des documents intermédiaires qui définissent le milieu (carte des unités physiographiques et carte des systèmes territoriaux). Mais elle leur surimpose la localisation des évènements (écoulements boueux, coulées boueuses, glissements de terrain et éboulements) répertoriés dans la base informatisée IFFI qui regroupe tous les évènements connus, récents ou attestés par les archives historiques.
Sur les 122 évènements précisément datés de la base AVI (1941-2000), 21 se sont produits en novembre 1980 et 37 en janvier 1997. Les premiers sont en rapport avec le fort séisme qui a frappé l'Italie du Sud le 23 novembre 1980. Les seconds correspondent à des précipitations mensuelles abondantes, mais pas exceptionnelles, sur le bassin du Miscano, ce qui traduit l'inadéquation des pluies mensuelles pour définir l'agressivité pluviométrique.
Les données de base et les cartes obtenues font ressortir l'importance de la lithologie et du relief dans la répartition spatiale des évènements. Les précipitations ne sont pas suffisamment hétérogènes à l'échelle du terrain d'étude pour constituer un facteur réellement discriminant. Les évènements sont particulièrement nombreux sur les terrains argileux ou marneux sur des pentes fortes. Ils sont rares, en revanche, sur les pentes très faibles des parties aval des bassins de l'Ufita et du Calaggio.

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Texte intégral

Introduction

1L'Apennin méridional est soumis, dans de nombreux secteurs, à des mouvements de masse, notamment des phénomènes de solifluxion qui marquent le paysage et ont des conséquences négatives sur les activités humaines (Photo 1). Comme pour toute l'Italie, les évènements qui se sont produits ici ont été répertoriés grâce aux projets AVI ("Inventory of information on sites historically affected by landslides and floods" et IFFI ("Inventario dei Fenomeni Franosi in Italia", http://www.apat.gov.it/​site/​it).La solifluxion se traduit le plus souvent par des glissements rapides, principalement en coup de cuillère (avec rotation) ou en planche (décollement d'une couche de matériaux glissant sur la roche altérée). Des coulées de boue peuvent également se produire dans le cas de pluies très abondantes, lorsque les matériaux dépassent leur limite de liquidité.

Photo 1 - Glissement de terrain (frane) de Montaguto aujourd'hui, après l'implantation d'aménagements pour tenter de le stabiliser. [cliché : Michele SISTO]

Photo 1 - Glissement de terrain (frane) de Montaguto aujourd'hui, après l'implantation d'aménagements pour tenter de le stabiliser. [cliché : Michele SISTO]

Ce glissement, qui affecte des flyschs, est situé près de Montaguto (coordonnées : 41° 14' 50'' N, 15° 14' 59' E), proche d'Ariano Irpino. Des documents l'existence de ce mouvement au moins depuis 1763. Long de plus de 3 km, d'une superficie de plus de 670000 m2 et d'un volume supérieur à 10 millions de m3 (sans doute le plus grand glissement de terrain actif en Europe), il a été réactivé en 2006. En mars 2010 (période de fortes pluies), il a bloqué la ligne de chemin de fer Rome - Bari et la route nationale. La mise en place des dispositifs destinés à le stabiliser a été achevée en juillet 2011.

2Les caractères des matériaux, sols, formations superficielles et roches, déterminent très largement les possibilités de solifluxion. À cet égard, la pente et l'occupation du sol interviennent également comme facteurs discriminants de la sensibilité des terrains. Mais ce sont les précipitations qui jouent le rôle majeur dans le déclenchement et le développement des phénomènes (D.M. CRUDEN, 1991 ; D.M. CRUDEN et D.J. VARNES, 1996 ; P. CANUTI et al., 1992).

3L'étude porte sur trois bassins versants (Miscano, Ufita et Calaggio) couvrant un total de 1012 km2. Elle s'appuie sur des données préexistantes (cartes topographiques, cartes géologiques, base de données Corine Land Cover 2000), que nous avons validées et complétées par des observations de terrain. Les informations disponibles ont ensuite été intégrées dans un SIG (logiciel ArcView 3.2).

II - Le terrain d'étude

1 ) Localisation

4Le terrain d'étude est situé au cœur de l'Apennin méridional, à cheval sur la ligne de partage des eaux entre l'ouest (rivières Miscano et Ufita) et l'est (torrent Calaggio) (Fig. 1). Il s'étend principalement sur les provinces administratives d'Avellino et de Bénévent, dans la région de Campanie. Le bassin versant du Calaggio déborde, pour une petite partie, sur la province de Foggia (région des Pouilles).

Figure 1 - Localisation et modèle numérique de terrain des bassins versants étudiés.

Figure 1 - Localisation et modèle numérique de terrain des bassins versants étudiés.

Coordonnées d'Ariano Irpino (la ville la plus importante du secteur d'étude, avec plus de 23000 habitants) : 41° 08' 59" N et 15° 05' 03" E.

5Les bassins versants sont compris entre 40° 42' et 41° 29' Nord pour la latitude et 14° 21' et 15° 36' Est pour la longitude. L'Ufita prend sa source à 884 m d'altitude (localité Pila della Toppa), le Miscano à 900 m (Mont Difesa) et le Calaggio à 864 m (Mont La Forma). L'altitude maximale (1100 m) est atteinte près de Trevico (Fig. 1) ; la plus faible, 200 m, se trouve dans la partie aval du Calaggio, dans les Pouilles (240 m).

2 ) Contexte géologique et géomorphologique

6Sur le plan tectonique, l'Apennin a connu six phases actives au Miocène (B. D'ARGENIO et al., 1973 ; F. ORTOLANI, 1974 ; S. DI NOCERA et al., 2006). Toutefois le secteur oriental du massif est surtout caractérisé par un morcellement en bassins "piggy-back" au cours de la forte surrection plio-quaternaire.

7À partir de documents existants, une carte géologique simplifiée a été réalisée (Fig. 2). Elle distingue sept unités (ou "complexes") lithologiques. On passe ainsi des matériaux alluviaux (quaternaires) des plaines intra-montagneuses, à ceux limono-sableux et sablo-argileux (pliocènes) des collines, et aux faciès conglomératiques (pliocènes), marno-calcaires, argilo-marno-calcaires et argilo-marno-gréseux (miocènes et crétacés) des reliefs plus élevés. Les alluvions et colluvions quaternaires renferment des pyroclastites, en couches centimétriques à métriques, fournis par les éruptions du Vésuve. Ces différents complexes couvrent des superficies variées (Tab. I).

Figure 2 - Carte lithologique des bassins versants de l'Ufita, du Miscano et du Calaggio.

Figure 2 - Carte lithologique des bassins versants de l'Ufita, du Miscano et du Calaggio.

Sources : cartes géologiques d'Italie au 1/100000 : feuilles "Benevento" (173), "Ariano Irpino" (174), "Cerignola" (175) et "Sant'Angelo dei Lombardi" (186).

Tableau I - Les complexes lithologiques présents dans les trois bassins versants.

Tableau I - Les complexes lithologiques présents dans les trois bassins versants.

Complexes classés par superficies croissantes.

8Les sols les plus épais correspondent aux terres agricoles. Ils atteignent alors plusieurs dizaines de centimètres d'épaisseur.

9Pour compléter la présentation des bassins versants, quelques paramètres physiques et morphométriques, empruntés à A. DI LISIO et F. RUSSO (2010), sont présentés dans le tableau II. Dans cette région au relief accusé, le réseau hydrographique, dense et hiérarchisé, est toujours en cours d'incision, ce qui n'est pas sans conséquences sur la dynamique des versants (L. BRANCACCIO et A. CINQUE, 1988).

10Notons enfin que la région se trouve soumise à un risque sismique très élevé.

Tableau II - Paramètres physiques et morphométriques des trois bassins versants.

Tableau II - Paramètres physiques et morphométriques des trois bassins versants.

3 ) Occupation du sol

11La région reste encore largement agricole (Fig. 3) et soumise à une faible pression démographique. Mais au cours des trente dernières années, les constructions se sont multipliées, notamment dans les plaines intramontagnardes, avec pour conséquence un abandon de terres agricoles (F. RUSSO et M. SISTO, 2009).

Figure 3 - Carte d'occupation du sol des bassins versants de l'Ufita, du Miscano et du Calaggio.

Figure 3 - Carte d'occupation du sol des bassins versants de l'Ufita, du Miscano et du Calaggio.

Source : Corine Land Cover 2000.

12Le tableau III synthétise les informations sur l'extension des différents types d'utilisation du sol.

Tableau III - L'occupation du sol sur le terrain d'étude.

Tableau III - L'occupation du sol sur le terrain d'étude.

13La prévalence des terres arables est évidente, surtout dans le bassin versant du Calaggio. Elles sont suivies par les pâturages et prairies. Mais la couverture forestière s'étend, en raison de l'abandon de nombreux secteurs autrefois cultivés. La forêt est de type méditerranéen, avec une prédominance de chênes subacidophiles et thermophiles (phytocénoses de l'ordre Quercetalia pubescenti-petraeae). Cette évolution a eu pour conséquence une modification de l'évapotranspiration, dans un contexte de diminution des précipitations au cours des dernières décennies.

III - Les conditions climatiques

14Les données pluviométriques et thermiques utilisées sont celles de stations météorologiques du Servizio Idrografico e Mareografico Nazionale (SIMN) situées à l'intérieur ou à proximité du terrain d'étude (voir Fig. 5). Les séries pluviométriques (32 stations) ont une longueur de 15 à 84 ans (temps moyen = 55 ans). Pour les températures (20 stations), le temps moyen d'observation est de 30 ans. Les données ont été traitées sans harmonisation des séries. Les principales caractéristiques orographiques et climatologiques de cet ensemble de stations sont résumées dans le tableau IV.

Tableau IV - Altitudes les indices statistiques relatifs aux stations météorologiques.

Tableau IV - Altitudes les indices statistiques relatifs aux stations météorologiques.

H : altitude. P : précipitations annuelles moyennes. T : température annuelle moyenne. ΔT : moyenne interannuelle de l'amplitude thermique entre les températures mensuelles maximale et minimale. CV : coefficient de variation (écart type / moyenne).

1 ) Caractères principaux du climat

15Trente et un indices environnementaux, dont trois seulement sont rapportés dans cette étude, et trois systèmes différents de classification ont donné une description précise du climat local (A. DI LISIO et al., 2009 ; M. SISTO, 2011).

16Le climat régional est commandé par la latitude, la disposition du relief, les vents dominants et la distance par rapport aux mers Tyrrhénienne, à l'ouest, et Adriatique, à l'est.

17La disposition du relief est responsable de précipitations annuelles moyennes variées (Fig. 4), allant de 604 mm à la station de Candela à 880 mm à celle de Greci. La moyenne pour l'ensemble des stations est de 746 mm, dont 64,5 % tombent de novembre à avril. Le mois le plus pluvieux est novembre (13,5 % des précipitations annuelles), le plus sec juillet (4,2 % des précipitations annuelles).

Figure 4 - Répartition spatiale des précipitations annuelles moyennes (en mm).

Figure 4 - Répartition spatiale des précipitations annuelles moyennes (en mm).

18Même si les précipitations manifestent une forte irrégularité interannuelle, le climat est marqué par la sécheresse des mois les plus chauds, juillet et août (Fig. 5). Toutefois, de mai à septembre, les pluies d'orage manifestent une forte intensité qui peut générer du ruissellement sur les versants.

Figure 5 - Exemples des diagrammes pluvio-thermo-métriques des stations de Grottaminarda (1946-2002) et Lacedonia (1921-2003).

Figure 5 - Exemples des diagrammes pluvio-thermo-métriques des stations de Grottaminarda (1946-2002) et Lacedonia (1921-2003).

19En raison de la complexité orographique, il n'y a pas de corrélation entre l'altitude et la pluviométrie (coefficient de détermination, r2 = 0,088  Fig. 6, haut). Celle-ci est toutefois plus élevée sur les versants exposés aux vents pluvieux d'ouest.

20En revanche, il existe une forte corrélation (r² = 0,83) entre l'altitude et la température (Fig. 6, bas). Il apparaît un gradient de 0,5 °C par 100 m, comme cela est assez fréquent dans l'Apennin méridional (M. PINNA, 1970 ; A. DI LISIO et al., 2009).

Figure 6 - Régressions entre l'altitude des stations et les valeurs des précipitations annuelles moyennes (P) et de la température moyenne (T).

Figure 6 - Régressions entre l'altitude des stations et les valeurs des précipitations annuelles moyennes (P) et de la température moyenne (T).

2 ) Classification du climat

21Le climat du terrain d'étude entre dans la classe "C" de KÖPPEN (tempéré), dans ses variantes "Cfa", "Cfb" et "Csa".

22En utilisant la classification proposée par M. PINNA (1970), le climat régional fait partie du groupe tempéré sublittoral (Tsl), commun à un grand nombre de stations de l'Apennin. En considérant les valeurs interannuelles, il est caractérisé par une température moyenne entre 10 et 14,4 °C, une température moyenne du mois le plus froid entre 4 et 5,9 °C, trois mois présentant une température moyenne  20 °C, et une amplitude annuelle moyenne entre les températures moyennes mensuelles extrêmes entre 16 et 19 °C.

23Trois autres types sont également représentés : le type tempéré chaud (Tc) dans les plaines, le type tempéré subcontinental (Tsc) et le type tempéré frais (Tf) aux altitudes les plus élevées.

24Enfin, selon le Worldwide Bioclimatic Classification System (S. RIVAS-MARTINEZ, 2008), la région entre, dans une large mesure, dans le bioclimat méditerranéen pluvio-saisonnier océanique (Tab. V), avec les ombrotypes subhumide supérieur et subhumide inférieur (M. SISTO, 2011).

Tableau V - Caractérisation climatique de la région d'étude selon la classification de S. RIVAS-MARTINEZ (2008).

Tableau V - Caractérisation climatique de la région d'étude selon la classification de S. RIVAS-MARTINEZ (2008).

IV - Climat et érosion

25Les relations entre les conditions climatiques et les processus d'érosion (solifluxion, mais aussi ruissellement) ont été analysées au moyen de trois indices géo-climatiques adaptés aux climats à fort contrastes saisonniers.

1 ) Les indices climatiques

26Le coefficient pluviométrique (IA) d'A. ANGOT (1885) est calculé sur une base mensuelle :
IA  =  p / [(P / 365) J]
où p représente les précipitations du mois considéré, P les précipitations annuelles et J le nombre de jours du mois considéré.

27Les valeurs de cet indice sont bien sûr liées aux conditions pluviométriques, mais elles renseignent aussi sur la potentialité de glissements de terrain en relation avec les précipitations (C. DRAGOTǍ et al., 2008) (Tab. VI).

Tableau VI - Classes de pluviométrie (1) et risques induits de mouvements de masse (2) en fonction de l'indice IA.

Tableau VI - Classes de pluviométrie (1) et risques induits de mouvements de masse (2) en fonction de l'indice IA.

28L'indice xérothermique de F. BAGNOULS et H. GAUSSEN (1957) définit les sous-types du climat méditerranéen en fonction du nombre de mois secs secs (Tab. VII). Un mois est considéré comme sec lorsque le rapport P/T des précipitations mensuelles (en mm) sur la température moyenne mensuelle (en °C) est inférieur à 2. Lorsque P/T est compris entre 2 et 3, on parle d'un mois subsec.

Tableau VII - Sousgroupes du climat méditerranéen en fonction du nombre de mois secs consécutifs.

Tableau VII - Sous‐groupes du climat méditerranéen en fonction du nombre de mois secs consécutifs.

29Enfin, l'indice d'érosivité ou d'agressivité climatique de F. FOURNIER (K) tient compte de la concentration des pluies dans l'année. Il est ainsi un indicateur qualitatif de l'énergie cinétique des pluies, transformée en énergie mécanique lors de l'impact avec la surface. Il a été modifié par H.M.J. ARNOLDUS (1980), afin de tenir compte de tous les mois de l'année et pas seulement du mois le plus pluvieux :
FFAO  =  Σ (pe2 / Pmoy)
où Σ est la somme des valeurs obtenues pour chacun des mois de l'année, pe les précipitations moyennes du mois considéré et Pmoy les précipitations annuelles moyennes.

30La prise en compte de l'indice FFAO dans le projet Corine a conduit à la définition de classes de valeurs (CCE, 1992). Une étude ultérieure, de G. SCRINZI et al. (2006), a proposé une modification de ces classes pour le territoire italien. (Tab. VIII).

Tableau VIII - Évaluation du risque d'agression climatique en fonction des valeurs de l'indice FFAO, selon la CCE (1992) et G. SCRINZI et al. (2006).

Tableau VIII - Évaluation du risque d'agression climatique en fonction des valeurs de l'indice FFAO, selon la CCE (1992) et G. SCRINZI et al. (2006).

2 ) Résultats

31Selon l'indice xérothermique, 60 % des stations considérées sont de type mésoméditerranéen, car elles présentent trois mois secs et deux mois subsecs, avec une forte diminution des précipitations en été. Les autres stations sont attribuées au type subméditerranéen ; localisées dans les lieux les plus élevés, elles ne présentent que deux mois secs et un mois subsec. (Tab. IX).

Tableau IX - Répartition des stations entre mois secs, subsecs et normaux pour les mois de mai à octobre et classement des stations selon l'indice xérothermique.

Tableau IX - Répartition des stations entre mois secs, subsecs et normaux pour les mois de mai à octobre et classement des stations selon l'indice xérothermique.

32En analysant les valeurs mensuelles du coefficient pluviométrique IA, les stations de mesure montrent une remarquable homogénéité des résultats (Fig. 7). Les valeurs sont faibles au cours des moins chauds et fortes (au-dessus de 1,5) de novembre à février. On retrouve donc ici les observations faites près de la Mer Tyrrhénienne par S. PINNA (2002).

Figure 7 - Valeurs mensuelles moyennes de l'indice d'ANGOT (IA) pour sept stations météorologiques.

Figure 7 - Valeurs mensuelles moyennes de l'indice d'ANGOT (IA) pour sept stations météorologiques.

Entre parenthèses (caractère de la pluviométrie / niveau du risque d'agression climatique) : (1) arrosé / élevé ; (2) normal / modéré ; (3) sec / faible ; (4) très sec / très faible.

33La plupart des stations (80 %) connaissent une période "sèche" entre les mois d'avril et de septembre, ce qui indique une sensibilité "faible" aux mouvements de masse. De nombreuses stations se révèlent "très sèches" de juin à août. De ce fait, la probabilité de processus géomorphologiques actifs devient très faible. En revanche, en novembre, l'indice fait apparaître un risque "modéré" à "fort", ce qui rejoint les conclusions de nombreuses enquêtes sur le terrain.

34En ce qui concerne l'indice FFAO et sa mise en relation avec les classes de risque associé, considérées soit pour les glissements de terrain soit pour l'érosion superficielle (Tab. X), on peut dire que la grande majorité des stations est placée dans la classe "très faible" (80,0 %). Les classes "faible" et "modérée" sont beaucoup moins représentées. Les classes de risque "élevé" et "très élevé" ne sont pas représentées

Tableau X - Répartition des stations, en fonction de l'indice FFAO, dans les classifications de la CCE (1992) et de G. SCRINZI et al. (2006), et exemple des stations d'Andretta (850 m d'altitude) et de Frigento (910 m d'altitude).

Tableau X - Répartition des stations, en fonction de l'indice FFAO, dans les classifications de la CCE (1992) et de G. SCRINZI et al. (2006), et exemple des stations d'Andretta (850 m d'altitude) et de Frigento (910 m d'altitude).

3 ) Représentation cartographique

35La transformation des résultats obtenus en facteurs de discrimination spatiale a été réalisée à travers un SIG. Associée à la géostatistique (P.A. BURROUGH et R.A. MC DONNELL, 1998), cette approche rend possible l'interpolation spatiale des données à travers la Map Algebra, qui permet la réalisation de cartes thématiques en appliquant les formules des indices climatiques aux données raster. (F.C. COLLINS et P.V. BOLSTAD, 1996).

36Les opérations de spatialisation des données géoréférencées ont été réalisées par la méthode de la spline, qui a été préférée à d'autres techniques pour son application rapide et sa simplicité. Les processus d'élaboration avec le SIG consistent en un croisement et une reclassification des données par superposition de cartes thématiques différentes. La démarche méthodologique est représentée sur la figure 8.

Figure 8 - Démarche méthodologique.

Figure 8 - Démarche méthodologique.

37La première carte intermédiaire, celle des unités physiographiques (Fig. 9), décrit la partie physique du terrain d'étude. Elle intègre les informations sur la topographie, la lithologie, l'occupation des sols et la pluviométrie. En ce qui concerne la nature des sols, le document dont nous avons disposé (E.A.C. COSTANTINI et al., 2012) n'est pas suffisamment détaillé pour donner des indications sur les potentialités offertes à l'infiltration et au ruissellement.

Figure 9 - Carte simplifiée des unités physiographiques.

Figure 9 - Carte simplifiée des unités physiographiques.

A : Unité des plaines alluviales, avec des terres arables sur pentes nulles ou faibles, dans laquelle sont situées beaucoup d'installations humaines, surtout contemporaines. B : Unité peu étendue et éclatée, caractérisée par des pentes moyennes ou fortes, souvent instables (sur substrat argileux ou marneux), couvertes de pâturages, de prairies et de cultures arboricoles à l'est et au sud, et par des bois au nord. C : Unité développée sur différents complexes, couverts de terres arables et de végétation permanente (soit cultivée, soit naturelle  9 % de cette unité est occupée par des bois), sur des collines et des glacis ; argiles et marnes la rendent sujette à des glissements de types rotationnel et translationnel. D : Unité des surfaces artificielles d'origine anthropique. E : Unité des reliefs montagneux (de 900 à 1100 m d'altitude), sur substrat argilo-marno-gréseux, exploitée sous forme de terres arables et de pâturages ; sujette au ruissellement, elle est également affectée de glissements de terrain et coulées de boue. F : Unité du complexe conglomératique en milieu de montagne, avec de fortes pentes dans des expositions variées, couvertes de forêts de chênes et de châtaigniers ; il s'y produit des écroulements, éboulements et chutes de blocs. G : Unité développée sur une partie du complexe sablo-argileux, entre 600 et 900 m d'altitude, sur des pentes globalement plus faibles qu'en F et où les terres arables sont dominantes, mais partagent l'espace avec des vignes et des chênaies.

38L'unité physiographique la mieux représentée est, de loin, l'unité C (Photos 2 et 3).

Photos 2 - Relief, occupation des sols et phénomènes d'érosion dans l'unité physiographique C (bassin de l'Ufita, en rive droite). [clichés : Michele SISTO]

Photos 2 - Relief, occupation des sols et phénomènes d'érosion dans l'unité physiographique C (bassin de l'Ufita, en rive droite). [clichés : Michele SISTO]

En haut : dans la commune de Villanova del Battista, bassin de l'Ufita, près du torrent de Fiumarella, sur le complexe argilo-marno-gréseux. En bas : dans la commune d'Ariano Irpino, près du hameau d'Orneta, en rive gauche du Sambuco, affluent de l'Ufita, sur le complexe sablo-argileux (matériel sableux et sablo-argileux).

Photos 3 - Relief, occupation des sols et phénomènes d'érosion dans l'unité physiographique C (bassin de l'Ufita, en rive gauche). [clichés : Michele SISTO]

Photos 3 - Relief, occupation des sols et phénomènes d'érosion dans l'unité physiographique C (bassin de l'Ufita, en rive gauche). [clichés : Michele SISTO]

En haut : Commune de Frigento, bassin de l'Ufita, sur le complexe argilo-marno-gréseux. En bas : dans la commune de Bonito, bassin de l'Ufita, près du mont San Domenico, sur le complexe sablo-argileux (matériel argileux).

39La carte des systèmes territoriaux (Fig. 10) ajoute, au document précédent, les données de l'indice FFAO et de la densité de drainage.

Figure 10 - Carte des systèmes territoriaux.

Figure 10 - Carte des systèmes territoriaux.

40Enfin, la superposition est complétée par les données sur les mouvements de masse collectées par le projet IFFI (APAT, 2007), ce qui donne le document final, la carte de la sensibilité aux mouvements de masse (Fig. 11).

Figure 11 - Carte de sensibilité aux mouvements de masse.

Figure 11 - Carte de sensibilité aux mouvements de masse.

41Les données d'archives de la base AVI recensent 337 évènements sur le terrain d'étude de 1941 à 2000. Les données portant l'indication du mois où l'évènement s'est produit et/ou celle des matériaux affectés, sont synthétisées dans le tableau XI.

Tableau XI - Présentation synthétique des évènements recensés pour le terrain d'étude dans la base AVI (1941-2000).

Tableau XI - Présentation synthétique des évènements recensés pour le terrain d'étude dans la base AVI (1941-2000).

1 : sols (omniprésents sur tous les complexes). 2 : volcanites du Quaternaire (omniprésents sur tous les complexes). 3 : débris calcaires ou marno-calcaires (omniprésents sur de nombreux complexes). 4 : conglomérats du Pliocène (complexe conglomératique). 5 : argiles, limons et sables argileux du Mio-Pliocène (complexes limono-sableux et sablo-argileux). 6 : argiles bariolées, grès et argilites (complexe argilo-marno-gréseux). 7 : formations marno-calcaires (complexe argilo-marno-calcaire).

42Parmi les phénomènes répertoriés, les écoulements boueux sont largement prédominantes (65,5 % des 206 évènements inventoriés). Les matériaux les plus touchés sont les sols (30,6 % des cas), devant les complexes limono-sableux et sablo-argileux (qui représentent ensemble 33,0 % des cas) et le complexe argilo-marno-gréseux (14,6 %).

43Sur les 122 cas pour lesquels la date est connue, 39 se sont produits en janvier et 39 également en novembre. Il faut cependant montrer beaucoup de prudence à cet égard. En effet, 37 des évènements qui se sont produits en janvier l'ont fait au cours de la seule année 1997. Pour novembre, c'est en 1980 que la concentration a été la plus forte : 21 évènements.

44Si novembre est le mois où les phénomènes sont les plus fréquents, ceux-ci n'ont été répertoriés que sur neuf des années de la période 1941-2000. En novembre 1980, les phénomènes se sont essentiellement produits dans le sud et l'est du terrain d'étude. Certes, les mois d'octobre et de novembre 1980 ont été arrosés (précipitations de 164 et 144 mm respectivement à Frigento, ce qui n'a rien d'exceptionnel), mais la moitié des phénomènes ont été provoqués par le séisme qui a secoué l'Italie du Sud le 23 novembre.

45En janvier 1997, les phénomènes ont été concentrés dans la partie septentrionale du terrain d'étude (bassin du Miscano). Le secteur concerné a reçu des précipitations mensuelles abondantes, mais loin d'être exceptionnelles (valeur maximale de 131 mm relevée à Carife par le SIMN). Des mois de janvier au moins aussi arrosés, comme en 1994, n'ont pas provoqué autant de phénomènes (aucun phénomène répertorié en 1994). Cela montre combien sont complexes les relations avec les conditions climatiques. Du reste, un mois aussi pluvieux qu'octobre 1997 (précipitations mensuelles localement supérieures à 200 mm ; 276 mm enregistrés à Carife) n'a connu que deux évènements dignes d'être portés dans la base AVI.

46La superposition des données spatialisées du répertoire IFFI (1670 évènements extraits) sur la carte des systèmes territoriaux conduit à la dernière carte, celle de la sensibilité aux mouvements de masse (Fig. 11).

47La localisation des mouvements de masse répertoriés dans la base de données IFFI, fait ressortir trois niveaux de concentration spatiale :

48Niveau élevé : On le trouve sur presque tout le bassin versant du Miscano, en particulier au nord (nord-ouest surtout), et le nord-est de celui de l'Ufita (en rive droite du cours d'eau). Il ne correspond pas systématiquement aux plus fortes valeurs des précipitations annuelles moyennes (voir Fig. 4) ou des indices FFAO (Fig. 11). Dans le bassin du Miscano, les mouvements de masse (écoulements boueux et coulées de boue) sont favorisés par le caractère argileux des terrains, la profondeur des sols et leur mise en culture. Dans le bassin de l'Ufita, les zones à forte concentration d'évènements (jusqu'à des glissements de type rotationnel) correspondent aux terres arables du complexe argilo-marno-gréseux. Dans tous les cas, les matériaux sont fragiles, les versants très pentus (en lien avec une forte densité de drainage) et les sols mal protégés par la végétation.

49Niveau moyen : Dans ce cas, les versants sont généralement moins pentus (et donc la densité de drainage plus faible), dans des secteurs plus éloignés des zones sommitales). La couverture du sol intervient également : vignes et oliveraies bien entretenues, forêts en milieu de montagne, mais les unités physiographiques correspondantes sont peu étendues. Globalement, ce niveau de concentration couvre les aires collinaires entre les reliefs les plus élevés et les plaines inférieures. Comme dans d'autres régions de l'Apennin (P. MAGLIULO et al., 2009), il se caractérise par des évènements brutaux d'ampleur limitée et par une solifluxion généralisée (Photo 4).

Photo 4 - Poteaux dont la verticalité est affectée par la solifluxion dans la commune de Carife (bassin de l'Ufita), sur le complexe sablo-argileux. [cliché : Michele SISTO]

Photo 4 - Poteaux dont la verticalité est affectée par la solifluxion dans la commune de Carife (bassin de l'Ufita), sur le complexe sablo-argileux. [cliché : Michele SISTO]

Carife se trouve dans la partie amont du bassin de l'Ufita (voir Fig. 4).

50Niveau faible : Ce niveau correspond aux zones de relief peu marqué (Photo 5), et tout particulièrement aux plaines alluviales faiblement inclinées de l'unité physiographique A. Ce niveau de concentration est particulièrement représenté sur la quasi-totalité du bassin du Calaggio (où les précipitations sont en outre faibles et peu agressives) et sur la partie ouest de celui de l'Ufita. Dans la partie aval du bassin du Calaggio, où les pentes sont inférieures à 5°, les terres arables sont très étendues, mais les phénomènes de solifluxion sont limités et en partie masqués par les activités agricoles, surtout consacrées à la culture du blé (P. MAGLIULO et al., 2008). On notera cependant que de nombreux éboulements ont été inventoriés près de Bisaccia (Fig. 11), en relation avec la présence d'escarpements dans les conglomérats (unité physiographique F).

Photo 5 - Une vue de la commune de Bisaccia, bassin du Calaggio, sur le complexe sablo-argileux (matériel argileux), avec un pointement conglomératique. [cliché : Michele SISTO]

Photo 5 - Une vue de la commune de Bisaccia, bassin du Calaggio, sur le complexe sablo-argileux (matériel argileux), avec un pointement conglomératique. [cliché : Michele SISTO]

Bisaccia se trouve dans la partie sud-ouest du bassin du Calaggio (voir Fig. 11).

Conclusion

51Les bassins versants du Miscano, de l'Ufita et du Calaggio illustrent la sensibilité de l'Apennin méridional aux mouvements de masse (écoulements boueux, coulées boueuses, glissements de terrain et éboulements).

52Parmi les phénomènes répertoriés dans la base de données AVI pour la période 1941-2000, les phénomènes les plus nombreux sont liés à la solifluxion (près de 96 % des cas), les éboulements étant ici peu fréquents et très localisés.

53Les précipitations constituent le facteur déclencheur de la solifluxion. À cet égard, l'indice d'ANGOT (IA) comme l'indice FFAO accordent une faible érosivité au climat du terrain d'étude. En moyenne, les conditions apparaissent les plus favorables à l'érosion d'octobre à décembre, alors qu'elles y sont particulièrement défavorables de mai à août.

54La base de données AVI ne confirme pas vraiment les enseignements des indices. En effet, calculés à partir de valeurs moyennes, ceux-ci ne prennent pas suffisamment en compte les épisodes rares et exceptionnels, autant dire ceux qui ont le plus d'impact. Les observations de novembre 1980 (21 des 39 évènements datés de novembre sur la période 1941-2000) et de janvier 1997 (37 des 39 évènements datés de janvier) suffisent à s'en convaincre. Qui plus est, les conditions climatiques ne sont pas toujours seules en cause. Ainsi les 21 évènements de novembre 1980 ont-ils été, au moins en partie, la conséquence du violent tremblement de terre du 23 novembre.

55Pour autant, la répartition spatiale des valeurs des indices peut être considérée comme représentative de l'érosivité climatique sur le terrain d'étude. Or la comparaison cartographique entre la localisation des évènements et l'indice FFAO montre une absence de lien entre ces deux paramètres. Il ressort donc que les conditions climatiques sont trop peu hétérogènes pour constituer un facteur discriminant efficace à l'échelle des trois bassins versants étudiés.

56Deux facteurs, en revanche, apparaissent essentiels : la lithologie et le relief. Les mouvements de masse liés à la solifluxion sont fréquents lorsque des terrains argileux ou marneux se combinent à des pentes fortes. Deux autres facteurs ne doivent pas être négligés, l'épaisseur des sols et leur occupation, mais ils dépendent largement de la lithologie et du relief.

57En définitive, les évènements recensés dans la base de données IFFI montrent une forte concentration spatiale des évènements dans le bassin du Miscano et dans la partie nord-orientale de celui de l'Ufita. À l'opposé, peu d'évènements ont été répertoriés dans le bassin du Calaggio et dans la partie occidentale du bassin de l'Ufita. Les phénomènes sont particulièrement rares dans la partie aval du bassin du Calaggio, où les pentes sont très faibles, les activités agricoles menées avec discernement et où, de surcroît, les conditions climatiques sont les moins agressives.

Remerciements : Nous sommes reconnaissants à nos deux réviseurs, René LHÉNAFF et un collègue resté anonyme, pour leurs conseils, ainsi qu'à Alain MARRE et Claude MARTIN pour leur aide.

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Table des illustrations

Titre Photo 1 - Glissement de terrain (frane) de Montaguto aujourd'hui, après l'implantation d'aménagements pour tenter de le stabiliser. [cliché : Michele SISTO]
Légende Ce glissement, qui affecte des flyschs, est situé près de Montaguto (coordonnées : 41° 14' 50'' N, 15° 14' 59' E), proche d'Ariano Irpino. Des documents l'existence de ce mouvement au moins depuis 1763. Long de plus de 3 km, d'une superficie de plus de 670000 m2 et d'un volume supérieur à 10 millions de m3 (sans doute le plus grand glissement de terrain actif en Europe), il a été réactivé en 2006. En mars 2010 (période de fortes pluies), il a bloqué la ligne de chemin de fer Rome - Bari et la route nationale. La mise en place des dispositifs destinés à le stabiliser a été achevée en juillet 2011.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/4267/img-1.jpg
Fichier image/jpeg, 688k
Titre Figure 1 - Localisation et modèle numérique de terrain des bassins versants étudiés.
Légende Coordonnées d'Ariano Irpino (la ville la plus importante du secteur d'étude, avec plus de 23000 habitants) : 41° 08' 59" N et 15° 05' 03" E.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/4267/img-2.jpg
Fichier image/jpeg, 1,2M
Titre Figure 2 - Carte lithologique des bassins versants de l'Ufita, du Miscano et du Calaggio.
Légende Sources : cartes géologiques d'Italie au 1/100000 : feuilles "Benevento" (173), "Ariano Irpino" (174), "Cerignola" (175) et "Sant'Angelo dei Lombardi" (186).
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/4267/img-3.jpg
Fichier image/jpeg, 740k
Titre Tableau I - Les complexes lithologiques présents dans les trois bassins versants.
Légende Complexes classés par superficies croissantes.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/4267/img-4.jpg
Fichier image/jpeg, 176k
Titre Tableau II - Paramètres physiques et morphométriques des trois bassins versants.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/4267/img-5.jpg
Fichier image/jpeg, 228k
Titre Figure 3 - Carte d'occupation du sol des bassins versants de l'Ufita, du Miscano et du Calaggio.
Légende Source : Corine Land Cover 2000.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/4267/img-6.jpg
Fichier image/jpeg, 936k
Titre Tableau III - L'occupation du sol sur le terrain d'étude.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/4267/img-7.jpg
Fichier image/jpeg, 200k
Titre Tableau IV - Altitudes les indices statistiques relatifs aux stations météorologiques.
Légende H : altitude. P : précipitations annuelles moyennes. T : température annuelle moyenne. ΔT : moyenne interannuelle de l'amplitude thermique entre les températures mensuelles maximale et minimale. CV : coefficient de variation (écart type / moyenne).
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/4267/img-8.jpg
Fichier image/jpeg, 128k
Titre Figure 4 - Répartition spatiale des précipitations annuelles moyennes (en mm).
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/4267/img-9.jpg
Fichier image/jpeg, 664k
Titre Figure 5 - Exemples des diagrammes pluvio-thermo-métriques des stations de Grottaminarda (1946-2002) et Lacedonia (1921-2003).
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/4267/img-10.jpg
Fichier image/jpeg, 440k
Titre Figure 6 - Régressions entre l'altitude des stations et les valeurs des précipitations annuelles moyennes (P) et de la température moyenne (T).
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/4267/img-11.jpg
Fichier image/jpeg, 188k
Titre Tableau V - Caractérisation climatique de la région d'étude selon la classification de S. RIVAS-MARTINEZ (2008).
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/4267/img-12.jpg
Fichier image/jpeg, 208k
Titre Tableau VI - Classes de pluviométrie (1) et risques induits de mouvements de masse (2) en fonction de l'indice IA.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/4267/img-13.jpg
Fichier image/jpeg, 80k
Titre Tableau VII - Sous‐groupes du climat méditerranéen en fonction du nombre de mois secs consécutifs.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/4267/img-14.jpg
Fichier image/jpeg, 60k
Titre Tableau VIII - Évaluation du risque d'agression climatique en fonction des valeurs de l'indice FFAO, selon la CCE (1992) et G. SCRINZI et al. (2006).
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/4267/img-15.jpg
Fichier image/jpeg, 224k
Titre Tableau IX - Répartition des stations entre mois secs, subsecs et normaux pour les mois de mai à octobre et classement des stations selon l'indice xérothermique.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/4267/img-16.jpg
Fichier image/jpeg, 212k
Titre Figure 7 - Valeurs mensuelles moyennes de l'indice d'ANGOT (IA) pour sept stations météorologiques.
Légende Entre parenthèses (caractère de la pluviométrie / niveau du risque d'agression climatique) : (1) arrosé / élevé ; (2) normal / modéré ; (3) sec / faible ; (4) très sec / très faible.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/4267/img-17.jpg
Fichier image/jpeg, 228k
Titre Tableau X - Répartition des stations, en fonction de l'indice FFAO, dans les classifications de la CCE (1992) et de G. SCRINZI et al. (2006), et exemple des stations d'Andretta (850 m d'altitude) et de Frigento (910 m d'altitude).
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/4267/img-18.jpg
Fichier image/jpeg, 108k
Titre Figure 8 - Démarche méthodologique.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/4267/img-19.jpg
Fichier image/jpeg, 632k
Titre Figure 9 - Carte simplifiée des unités physiographiques.
Légende A : Unité des plaines alluviales, avec des terres arables sur pentes nulles ou faibles, dans laquelle sont situées beaucoup d'installations humaines, surtout contemporaines. B : Unité peu étendue et éclatée, caractérisée par des pentes moyennes ou fortes, souvent instables (sur substrat argileux ou marneux), couvertes de pâturages, de prairies et de cultures arboricoles à l'est et au sud, et par des bois au nord. C : Unité développée sur différents complexes, couverts de terres arables et de végétation permanente (soit cultivée, soit naturelle  9 % de cette unité est occupée par des bois), sur des collines et des glacis ; argiles et marnes la rendent sujette à des glissements de types rotationnel et translationnel. D : Unité des surfaces artificielles d'origine anthropique. E : Unité des reliefs montagneux (de 900 à 1100 m d'altitude), sur substrat argilo-marno-gréseux, exploitée sous forme de terres arables et de pâturages ; sujette au ruissellement, elle est également affectée de glissements de terrain et coulées de boue. F : Unité du complexe conglomératique en milieu de montagne, avec de fortes pentes dans des expositions variées, couvertes de forêts de chênes et de châtaigniers ; il s'y produit des écroulements, éboulements et chutes de blocs. G : Unité développée sur une partie du complexe sablo-argileux, entre 600 et 900 m d'altitude, sur des pentes globalement plus faibles qu'en F et où les terres arables sont dominantes, mais partagent l'espace avec des vignes et des chênaies.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/4267/img-20.jpg
Fichier image/jpeg, 1,4M
Titre Photos 2 - Relief, occupation des sols et phénomènes d'érosion dans l'unité physiographique C (bassin de l'Ufita, en rive droite). [clichés : Michele SISTO]
Légende En haut : dans la commune de Villanova del Battista, bassin de l'Ufita, près du torrent de Fiumarella, sur le complexe argilo-marno-gréseux. En bas : dans la commune d'Ariano Irpino, près du hameau d'Orneta, en rive gauche du Sambuco, affluent de l'Ufita, sur le complexe sablo-argileux (matériel sableux et sablo-argileux).
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/4267/img-21.jpg
Fichier image/jpeg, 1,6M
Titre Photos 3 - Relief, occupation des sols et phénomènes d'érosion dans l'unité physiographique C (bassin de l'Ufita, en rive gauche). [clichés : Michele SISTO]
Légende En haut : Commune de Frigento, bassin de l'Ufita, sur le complexe argilo-marno-gréseux. En bas : dans la commune de Bonito, bassin de l'Ufita, près du mont San Domenico, sur le complexe sablo-argileux (matériel argileux).
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/4267/img-22.jpg
Fichier image/jpeg, 1,6M
Titre Figure 10 - Carte des systèmes territoriaux.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/4267/img-23.jpg
Fichier image/jpeg, 2,5M
Titre Figure 11 - Carte de sensibilité aux mouvements de masse.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/4267/img-24.jpg
Fichier image/jpeg, 2,3M
Titre Tableau XI - Présentation synthétique des évènements recensés pour le terrain d'étude dans la base AVI (1941-2000).
Légende 1 : sols (omniprésents sur tous les complexes). 2 : volcanites du Quaternaire (omniprésents sur tous les complexes). 3 : débris calcaires ou marno-calcaires (omniprésents sur de nombreux complexes). 4 : conglomérats du Pliocène (complexe conglomératique). 5 : argiles, limons et sables argileux du Mio-Pliocène (complexes limono-sableux et sablo-argileux). 6 : argiles bariolées, grès et argilites (complexe argilo-marno-gréseux). 7 : formations marno-calcaires (complexe argilo-marno-calcaire).
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/4267/img-25.jpg
Fichier image/jpeg, 440k
Titre Photo 4 - Poteaux dont la verticalité est affectée par la solifluxion dans la commune de Carife (bassin de l'Ufita), sur le complexe sablo-argileux. [cliché : Michele SISTO]
Légende Carife se trouve dans la partie amont du bassin de l'Ufita (voir Fig. 4).
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/4267/img-26.jpg
Fichier image/jpeg, 432k
Titre Photo 5 - Une vue de la commune de Bisaccia, bassin du Calaggio, sur le complexe sablo-argileux (matériel argileux), avec un pointement conglomératique. [cliché : Michele SISTO]
Légende Bisaccia se trouve dans la partie sud-ouest du bassin du Calaggio (voir Fig. 11).
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/4267/img-27.jpg
Fichier image/jpeg, 516k
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Pour citer cet article

Référence papier

Michele Sisto, Antonio Di Lisio et Filippo Russo, « Sensibilité aux mouvements de masse dans l'Apennin méridional (Campanie, Italie). Exemple des bassins versants de l'Ufita, du Miscano et du Calaggio », Physio-Géo, Volume 8 | -1, 313-336.

Référence électronique

Michele Sisto, Antonio Di Lisio et Filippo Russo, « Sensibilité aux mouvements de masse dans l'Apennin méridional (Campanie, Italie). Exemple des bassins versants de l'Ufita, du Miscano et du Calaggio », Physio-Géo [En ligne], Volume 8 | 2014, mis en ligne le 15 novembre 2014, consulté le 25 mai 2017. URL : http://physio-geo.revues.org/4267 ; DOI : 10.4000/physio-geo.4267

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Auteurs

Michele Sisto

Dipartimento di Scienze e Tecnologie, Università del Sannio, Via dei Mulini, 59/A, 82100 BENEVENTO, ITALIE.
Courriel : micsisto@unisannio.it

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Antonio Di Lisio

Dipartimento di Scienze e Tecnologie, Università del Sannio, Via dei Mulini, 59/A, 82100 BENEVENTO, ITALIE.
Courriel : adilisio@unisannio.it

Filippo Russo

Dipartimento di Scienze e Tecnologie, Università del Sannio, Via dei Mulini, 59/A, 82100 BENEVENTO, ITALIE.
Courriel : filrusso@unisannio.it

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