Original paper

Knickpoints from watershed scale to hillslope scale: a key to landslide control and geomorphological resilience Knickpoints and landslide patterns

Poiraud, Alexandre

Abstract

The analysis of different geomorphic contexts in the Puy-en-Velay Tertiary basin (Massif central, France) reveals the importance of knickpoints in active landslide patterns at different spatial scales. At the watershed scale (mesoscale), landslides are essentially located downstream of knickpoints as a result of headward erosion dynamics driven by the incision of the river Loire and local base level lowering. At the hillslope scale, knickpoints illustrate morphostructural conditions and landslide dynamics, dependent on the elevation of the crystalline basement relative to the lowering of the hydrographic network. Hillslopes currently connected with the hydrographic network are still active, while disconnected hillslopes are fossilised. Finally, knickpoints can be considered as being strong discontinuities separating different geomorphologic units. The latter form as a result of variable adjustment tendencies to the base level (present or old) and consequently different hillslope dynamics. In short, knickpoints mark a limit between areas of different different hillslope dynamics. In short, knickpoints mark a limit between areas of different geomorphologic sensitivity and differ in their capacity for resilience.

Kurzfassung

Die Analyse von unterschiedlichen geomorphologischen Einheiten im Tertiären Becken des Puy-en-Velay, Zentralmassiv, Frankreich, verdeutlicht die wichtige Rolle von “knickpoints“ in der räumlichen Verteilung von Hangrutschungen. Mit Blick auf das gesamte Einzugsgebiet treten Hangrutschungen vor allem talwärts von “knickpoints“ auf und sind die Konsequenz von regressiver Erosionsdynamik der Loire und lokaler Senkungsprozesse. An einzelnen Hängen ist das Auftreten von “knickpoints“ Ausdruck des lokalen morphostrukturellen Kontexts. Die Hanginstabilitäten sind hier stark abhängig von der topographischen Höhe des kristallinen Sockels in Bezug auf die Höhenlage des hydrographischen Netzes. Die Hänge, die mit dem hydrographischen Netzwerk verbunden sind, zeigen Hanginstabilitäten während diejenigen, die nicht direkt vom hydrographischen Netz durchzogen sind, häu fig fossile Rutschungen aufweisen. “Knickpoints“ können daher als wichtige Diskontinuitäts-Anzeiger interpretiert werden, die geomorphologische Einheiten voneinander abgrenzen und damit auf lokal unterschiedliche Senkungstendenzen hinweisen. Auf Grund der lokal spezifischen Hangdynamik sind diese Einheiten verschieden in ihrer geomorphologischen Sensibilität und Widerstandsfähigkeit.

Résumé

L'analyse de situations géomorphologiques différentes dans le basin tertiaire du Puy-en-Velay (Massif central, France) souligne l'importance de la présence des “knickpoints“ dans le contrôle de la répartition des glissements de terrain. A l'échelle du bassin versant, les instabilités sont situées l'aval des “knickpoints“ et suivent les vagues d'érosion régressive causées par l'incision de la Loire et l'abaissement du niveau de base local. A l'échelle des versants, les “knickpoints“ sont l'expression de la morphostructure locale. Les instabilités de versant y sont fortement dépendantes de la position du toit du socle par rapport aux niveaux altitudinaux du réseau hydrographique. Les versants connectés au réseau hydrographique présentent des instabilités actives tandis que les versants déconnectés présentent souvent des instabilités fossiles. En conclusion, les “knickpoints“ sont considérés comme des discontinuités majeures séparant des unités géomorphologiques répondant des dynamiques d'ajustement au niveau de base différentes. Ces unités sont soumises des dynamiques de versant différentes n'ont pas les mêmes niveaux de sensibilité et de résilience.

Keywords

knickpointlandslidegeomorphologic resiliencevelay