25 jaar fysisch-geografisch veldwerk in de Hautes Alpes

1 februari 2017
Auteurs:
Steven M. de Jong
Faculteit Geowetenschappen, Universteit Utrecht
excursie
onderwijs
Frankrijk
Opinie
hautes alpes
FOTO: MICHEL COIFFARD/FLICKR
Hautes Alpes

Al meer dan 25 jaar verzorgt het departement Fysische Geografie van de Universiteit Utrecht een veldwerk in de Voor-Alpen in Zuidoost Frankrijk. De studenten leren hoe zij op basis van systematische veldwaarnemingen een geologische en geomorfologische kaart kunnen maken.

 

Ook leren ze omgaan met meetinstrumenten in het veld en hoe ze invoergegevens kunnen verzamelen voor een hydrologie-erosiecomputermodel. Twee excursies zorgen ervoor dat de studenten vergaand inzicht krijgen in het ontstaan en functioneren van een alpien landschap. Het veldwerk is een succesvol, educatief onderdeel van de opleiding Fysische Geografie, een specialisatie van de bachelor Aardwetenschappen dat we nog lang hopen voort te mogen zetten.

Pays du Buëch

Ieder voorjaar vertrekt een groep studenten en docenten van de opleiding Aardwetenschappen van de UU voor veldwerk naar Pays du Buëch, in het Franse departement Hautes Alpes. De eerstejaars kunnen kiezen uit een meer geologisch georiënteerd veldwerk in Aliaga, Spanje, of een meer fysische-geografisch georiënteerd veldwerk in de Alpen.

Het Franse veldwerkgebied ligt in het stroomgebied van de Grand en Petit Buëch, grofweg in de driehoek tussen de dorpen Veynes, Aspres-sur-Buëch en Laragne-Montéglin. Het veldwerk in dit gebied bestaat sinds 1990. Nadat de studenten in hun eerste jaar theoretische kennis hebben opgedaan in de collegezaal is het tijd om deze kennis in praktijk te brengen in het veld. De studenten oefenen met het doen van systematische veldwaarnemingen en kwantitatieve metingen, en met het interpreteren van de verzamelde gegevens.

Het veldwerk is zo georganiseerd dat ieder studentenkoppel een ‘eigen’ veldwerkgebied krijgt toegewezen van ongeveer 12 vierkante kilometer, waarvan ze de geologie, geomorfologie en erosiegevoeligheid in kaart gaan brengen. Aan de hand van veldwaarnemingen wordt de ontstaanswijze van het landschap gereconstrueerd. Tijdens de voorbereiding op het veldwerk in Utrecht gebruiken de studenten al luchtfoto’s, Google Earth-satellietbeelden, topografische kaarten en digitale terreinmodellen om hun veldwerkgebied te verkennen en een eerste kaart te produceren. Het veldwerk bestaat uit vier onderdelen verspreid over vier weken: een geologische kartering, een geomorfologische kartering, een hydrologie-erosiepracticum en een rivier-hydrologisch practicum. Over deze onderdelen rapporten de studenten mondeling en schriftelijk.

Geologie

Tijdens het onderdeel geologie beschrijven de studenten de in hun gebied voorkomende geologische formaties op basis van lithologie, hardheid van het gesteente, bankdiktes, kleur en fossielinhoud. Met behulp van een kompas meten ze op zo’n 80 tot 100 locaties de helling en strekking van de gesteenteformaties. Met deze gegevens bepalen ze de geologische structuur van het gebied, bijvoorbeeld of dit een anticlinale of synclinale structuur betreft. Ook sporen ze diverse geologische breuken en lokale plooiingen op en geven deze op de kaart aan. Het eindproduct van het onderdeel geologie bestaat uit geologische profielen, een lithostratigrafische kolom en een geologische kaart.

Geologie en Geomorfologie

De geologie van het veldwerkgebied bestaat uit kalk- en mergelafzettingen uit het Jura en Krijt (140 tot 170 mA BP). De formaties worden gekenmerkt door verschillen in bankdikten van de kalksteen en mergelinsluitingen, hardheid, kleur en fossielinhoud. Tijdens twee opheffingsfasen van de Alpen is het gebied in N-Z- en O-W-richtingen geplooid, wat resulteerde in domevormige, grote anticlinale structuren (tot 30 km groot) en kleine synclinalen structuren (ongeveer 5 km). Tijdens erosiefasen zijn de anticlinale structuren getopt en de synclinale structuren uitgeruimd. De hardheidsverschillen van de gesteenteformaties hebben geleid tot een landschap met hoog gelegen, reliëfvormende hogbacks van harde Calcaire Tithonique kalksteen, en lager geleden uitgestrekte badlandcomplexen in de mergels, de Terres Noires. Tijdens de ijstijden zijn morene en dikke pakketten glaciofluviatiel materiaal afgezet. De rivierterrassen in de Pays du Buëch stammen uit het Riss, Würm en Dryas en kunnen relatief gedateerd worden door hun hoogteligging in het terrein.

Geomorfologie

Tijdens het onderdeel geomorfologie produceren de studenten een geomorfologische kaart inclusief een beschrijving van het ontstaan van hun veldwerkgebied. Tijdens de kartering letten de studenten op terreinvormen in het landschap, lithologisch en/of bodemmateriaal in ontsluitingen, ze reconstrueren de landschapsvormende processen en verrichten, voor zover mogelijk, een relatieve datering van de landschapsvormen. Terreinvormen en geomorfologische eenheden die veel aangetroffen worden in het gebied, zijn hogbacks overgaand in glacis (d’erosion), badlands, rivierterrassen op diverse niveaus boven de huidige rivierbedding, en terreinvormen veroorzaakt door massabeweging.

Rivierpracticum

Het rivierpracticum heeft meerdere doelen: ervaring opdoen met veldexperimenten, werken met meetinstrumenten, waardoor studenten gevoel krijgen voor de grootte van getallen, zoals over de afvoer, het verhang en de transportcapaciteit van een rivier, en inzicht krijgen in de ontwikkeling en dynamiek van een bergrivier. Het practicum vindt plaats in de bedding van de Petit Buëch nabij het dorpje La Bâtie-Montsaléon. Tijdens het practicum werken de studenten in groepen van acht. Eerst bekijken ze of de rivier laminair of turbulent stroomt en schatten ze de rivierafvoer in. Vervolgens meten ze langs een dwarsprofiel op verschillende plaatsen de stroomsnelheid (afstand per tijdseenheid) met een Ott-stroomsnelheidsmeter. Hieruit berekenen ze de rivierafvoer in eenheden van volume per tijd. Met een waterpasinstrument meten ze het verhang van de rivier over een transect van enkele honderden meters. Ten slotte wordt op diverse plaatsen in de bedding het sediment – zowel de rolstenen en grind als de zandfractie – bemonsterd en gewogen, en berekenen de studenten hoeveel energie nodig is om dit sediment te transporteren.

Hydrologie-erosiepracticum

Het vierde onderdeel van het veldwerk is het hydrologie-erosiepracticum. Dit vindt plaats bij Hauteville nabij het dorp Aspremont. Het doel van dit onderdeel is drieledig: de studenten krijgen inzicht in de verschillende componenten van de waterbalans, inclusief ruimtelijke en temporele aspecten, ze krijgen inzicht in het bodemerosieproces, en ze leren met een eenvoudig bodemerosiemodel de effecten van diverse landgebruikscenario’s op afvoer en erosie te modelleren. Op de graslanden langs de bergbeek Béal de Savel wordt een veldpracticum ingericht met een meteostation, grondwaterstandsbuizen en een meetstuw (V-notch weir) in de beek. Verder is er een klein veldlaboratorium met digitale weegschalen en ovens. Tijdens het practicum lezen de studenten de meteogegevens uit, meten de neerslagintensiteit, bepalen de grondwaterstanden en lezen de waterhoogte af ter plekke van de meetstuw. Door grondmonsters te verzamelen, deze te wegen, te drogen in een oven bij 105°C, en opnieuw te wegen bepalen ze het ruimtelijke en temporele patroon van bodemvocht in het gebied. Verder wordt in het veld een regenvalsimulator gebruikt om de infiltratiecapaciteit van de bodem te bepalen en inzicht te verkrijgen bij welke regenintensiteit het water oppervlakkig over het terrein gaat afstromen en er dus bodemerosie kan plaatsvinden. Terug in Utrecht worden de in het veld verzamelde gegevens weergegeven in een GIS-computersysteem en wordt de hoeveelheid erosie in het landschap bepaald.

Logistiek

Het vervoer vanuit Nederland is geregeld met bussen en aanhangers voor de fietsen van de studenten. Zo kunnen ze makkelijk hun eigen veldwerkgebied bereiken, af en toe boodschappen doen en zijn ze redelijk mobiel tijdens de vier weken veldwerk. De studenten zijn in groepjes van vier tot acht personen gehuisvest in Franse gîtes. Zij moeten zelf koken en onderling het huishouden organiseren. De gîtes liggen in het eigen veldwerkgebied, dan wel op kleine fietsafstand ervan. De studenten beoordelen het veldwerk over het algemeen als zeer positief. Ze vinden het nuttig de theoretische kennis uit het eerste jaar in de praktijk te brengen en ervaring op te doen met meetinstrumenten. Het verblijf in de primitieve Franse gîtes zonder internet en een matige dekking van het mobiele telefoonnetwerk leidt wel eens tot wat gemopper.

Het veldwerk in de Pays du Buëch bestaat nu meer dan 25 jaar en veel generaties studenten in de fysische geografie en aardwetenschappen hebben hun eerste veldwerkervaring opgedaan in dit gebied. De Pays du Buëch is een prachtig bergachtig, maar ook open gebied in de Voor-Alpen en is prima voor een veldwerk met eerstejaars studenten. Het educatief concept is succesvol en mede daarom hopen we het veldwerk nog lange tijd te mogen verzorgen.

Excursies

Buëch excursie
In de eerste weken van het veldwerk zijn er twee busexcursies. Tijdens de eerste excursie rijden we door het Pays du Buëch. We bezoeken en beschrijven samen met de studenten de belangrijkste geologische formaties, meten met het geologisch kompas helling en strekking van het gesteente en dateren de formaties aan de hand van een lithostratigrafische tabel. We bezoeken en bekijken de verschillende glacis- en rivierterrasniveaus en het morenemateriaal uit de periglaciale en glaciale geschiedenis van het gebied. De opgedane kennis tijdens de excursie gebruiken de studenten vervolgens bij het in kaart brengen van hun eigen gebied.

Dévoluy excursie
De tweede excursie gaat naar het Dévoluy massief. We bezoeken massabewegingen zoals rotational slides (roterende afglijdingen), earth flows (aardstromen), debris flows (puinstromen), rock slides (blok bewegingen) en debris slopes (puinhellingen). In de loop van de dag beklimmen we het massief van de Dévoluy, dat bestaat uit rode en groen molasse afzettingen aan de flanken en een eoceen kalkrif in het centrale deel. In het hoge deel van het massief bezoeken we karstverschijnselen zoals dolines, karren en droge dalen. Tijdens de ijstijden heeft het komvormige Dévoluy-massief vol gletsjerijs gelegen. De rivier Soulaise heeft toen vlakbij het huidige dorp Saint-Etienne-en-Dévoluy onder het dikke pakket ijs een diep subglaciaal kloofdal ingesneden. Het geërodeerde materiaal is met smeltwaterstromen naar het noorden getransporteerd en gesedimenteerd in een honderden meters dik sedimentpakket bij het dorp Pellafol. Het huidige warmere klimaat heeft de (peri)glaciale omstandigheden verdreven en sindsdien infiltreert het regen- en smeltwater van de Dévoluy weer in het kalkmassief om vervolgens benedenstrooms aan de dag te treden in prachtige Vaucluse bronnen, de Gillardes. Traditioneel genieten staf en studenten na deze excursie gezamenlijk de avondmaaltijd in Hotel-restaurant du Nord in Serres.

hautes alpes
FOTO: MICHEL COIFFARD/FLICKR