Mots clés : érosion différentielle, chute d'eau, surimposition

Les Chutes du Rhin ( Rheinfall ), canton de Schaffhouse, Suisse

Pierre Thomas

Laboratoire de Géologie de Lyon / ENS Lyon

Olivier Dequincey

ENS Lyon / DGESCO

02/03/2015

Résumé

Quand un cours d'eau perturbé par une glaciation reprend partiellement son ancien lit, des chutes par surimposition.


Figure 1. Vue générale des Chutes du Rhin depuis la rive gauche du fleuve à Flurlingen (Suisse), entre Bâle et Constance

Vue générale des Chutes du Rhin depuis la rive gauche du fleuve à Flurlingen (Suisse), entre Bâle et Constance

Les chutes mesurent 23 m de hauteur pour 150 m de large. Le débit moyen du Rhin est de 750 m3/s à cet endroit. La roche dure qui constitue le fond du lit du Rhin au niveau des chutes est du calcaire jurassique supérieur.


Chaque continent possède ses grandes chutes d'eau emblématiques, barrant un grand fleuve avec un fort dénivelé : les chutes du Niagara en Amérique du Nord, de l'Iguaçu en Amérique du Sud, du Zambèze en Afrique... L'Europe a aussi son "Niagara", certes plus petit, et bien peu connu en France, alors qu'il n'est situé qu'à 80 km de la frontière franco-germano-suisse, et à moins de 100 km de Mulhouse. C'est le Rhin qui, avec son débit moyen de 750 m3/s dans ce secteur (1,5 fois le débit de la Seine à Paris), franchit une chute (avec paliers il est vrai) d'une hauteur totale de 23 m sur plus de 150 m de large. L'escarpement rocheux qui forme cette chute est constitué de calcaires jurassiques.

Ces chutes sont situées dans une agglomération suisse de Schaffhouse, située entre Bâle et Constance. La visite (payante si on veut s'approcher) est facilitée par un réseau de sentiers, un ensemble de belvédères et même des possibilités de promenade en bateau.

Nous vous montrons 11 photos prises depuis les différents chemins et points de vue sur la rive gauche, aussi bien du sommet des berges qu'au raz de la chute et du fleuve, 2 photos prises de bateau, et 2 vues Google Earth. Puis nous proposerons une explication quant à la présence de telles chutes dans une région peu élevée : le haut des chutes est à 383 m d'altitude, le bas à 360 m.

Figure 2. Les Chutes du Rhin, depuis la rive gauche du fleuve

Les Chutes du Rhin, depuis la rive gauche du fleuve

Figure 3. Les chutes du Rhin, depuis la rive gauche du fleuve

Les chutes du Rhin, depuis la rive gauche du fleuve

Figure 4. Vue d'ensemble des chutes du Rhin, depuis la rive gauche du fleuve

Vue d'ensemble des chutes du Rhin, depuis la rive gauche du fleuve

Figure 5. Gros plans sur les remous, bouillonnements et autres masses d'écumes 1/5

Gros plans sur les remous, bouillonnements et autres masses d'écumes 1/5

Gros plan permis par le réseau de sentiers qui permet de s'approcher de l'eau à différents niveaux de la chute.


Figure 6. Gros plans sur les remous, bouillonnements et autres masses d'écumes 2/5

Gros plans sur les remous, bouillonnements et autres masses d'écumes 2/5

Gros plan permis par le réseau de sentiers qui permet de s'approcher de l'eau à différents niveaux de la chute.


Figure 7. Gros plans sur les remous, bouillonnements et autres masses d'écumes 3/5

Gros plans sur les remous, bouillonnements et autres masses d'écumes 3/5

Gros plan permis par le réseau de sentiers qui permet de s'approcher de l'eau à différents niveaux de la chute.


Figure 8. Gros plans sur les remous, bouillonnements et autres masses d'écumes 4/5

Gros plans sur les remous, bouillonnements et autres masses d'écumes 4/5

Gros plan permis par le réseau de sentiers qui permet de s'approcher de l'eau à différents niveaux de la chute.


Figure 9. Gros plans sur les remous, bouillonnements et autres masses d'écumes 5/5

Gros plans sur les remous, bouillonnements et autres masses d'écumes 5/5

Gros plan permis par le réseau de sentiers qui permet de s'approcher de l'eau à différents niveaux de la chute.


Figure 10. Les Chutes du Rhin vues de l'aval

Les Chutes du Rhin vues de l'aval

Figure 11. Les chutes du Rhin vues de l'amont

Les chutes du Rhin vues de l'amont


Figure 13. Zoom sur la rive gauche du Rhin, juste au niveau des chutes

Zoom sur la rive gauche du Rhin, juste au niveau des chutes

Le promeneur peut aller sans danger de la petite tour en haut à droite jusqu'à la plateforme à peine quelques mètres au-dessus du bas de la chute.


Figure 14. Vue sur les Chutes du Rhin

Vue sur les Chutes du Rhin

Figure 15. Vue sur les Chutes du Rhin

Vue sur les Chutes du Rhin

L'origine des Chutes du Rhin est à rechercher dans un phénomène de surimposition. Avant la dernière glaciation, le Rhin avait creusé une vallée relativement encaissée dans des calcaires résistant datant du Jurassique supérieur. Cette vallée mesurait entre 20 et 30 m de profondeur. La dernière glaciation a rempli cette paléo-vallée et recouvert la région de quelques dizaines de mètres de moraines et sédiments glaciaires. Le Rhin s'est creusé une nouvelle vallée dans ces formations glaciaires très peu résistantes à l'érosion, mais pas forcément à l'aplomb de l'ancienne vallée. Il a rapidement creusé les quelques dizaines de mètres de formations glaciaires, a atteint le substratum jurassique, et le creusement a fortement ralenti du fait de la grande résistance de ce calcaire à l'érosion. Ce creusement a ralenti, sauf là où le nouveau cours du Rhin rejoignait l'ancien lit plein de formations glaciaires, où il a continué à creuser. Il s'est rapidement établi un ressaut topographique correspondant au dénivelé entre le fond de l'ancienne vallée et la surface supérieure des calcaires jurassiques, ressaut topographique formant les actuelles Chutes du Rhin. Il y a donc là un phénomène de surimposition parce qu'un nouveau réseau hydrographique s'est établi sur des terrains surimposés à une ancienne topographie, topographie d'érosion et non pas topographie tectonique dans ce cas.



Mots clés : érosion différentielle, chute d'eau, surimposition