Perdu en montagne : pourquoi ne faut-il jamais descendre le long d'un torrent ?
― Plus l'eau descend, plus elle creuse la vallée
« En suivant le cours de l'eau vers le bas, on finit toujours par arriver dans un village. » Cette idée, qui semble pleine de bon sens, peut coûter la vie en montagne au Japon. Plus on descend, plus l'eau s'accumule et gagne en force pour creuser la vallée, jusqu'à ce qu'apparaissent des cascades ou des falaises. À l'inverse, les crêtes se rejoignent en une seule ligne à mesure qu'on les gravit. Comprendre comment se forme le relief permet de savoir dans quelle direction se diriger quand on est perdu.
Vous marchez sur une montagne basse, un après-midi d'automne, et vous réalisez soudain que le sentier a disparu sous vos pieds. Même en regardant la carte, impossible de savoir où vous vous trouvez.
Un peu plus bas, vous entendez le bruit de l'eau. « Si j'atteins le torrent, il n'y aura plus qu'à suivre le courant vers le bas. Il y a forcément un chemin au pied de la montagne. » L'idée de descendre la pente devient tentante.
Dans le monde de l'alpinisme, la règle de base n'est pas de descendre, mais de « revenir sur ses pas, et si l'on ne sait plus où l'on est, remonter vers une crête ». Pourquoi grimper alors que descendre serait tellement plus facile ?
Il n'y a que deux raisons, et elles tiennent à la formation du relief
Plus on va vers l'aval, plus l'eau s'accumule et gagne en volume, augmentant sa force d'érosion. La vallée se creuse donc de plus en plus profondément, et des cascades ou des falaises escarpées finissent par apparaître. Une fois descendu, il devient difficile, voire impossible, de remonter.
Comme les branches d'un arbre qu'on remonterait jusqu'au tronc, les crêtes convergent à mesure qu'on s'élève. On finit facilement par rejoindre un sentier balisé ou un sommet, dans un endroit dégagé où le réseau téléphonique passe mieux. Les secours ont aussi plus de chances de vous repérer.
Ces deux raisons ne sont en réalité que les deux faces d'un même phénomène. La longue histoire de l'érosion par l'eau de pluie a façonné à la fois les vallées et les crêtes. Voyons cela dans l'ordre.
Plus l'eau s'accumule, plus elle creuse fort
La pluie tombée sur la montagne ruisselle le long des pentes et se rassemble vers le point le plus bas. De petits filets se rejoignent pour former des torrents, qui eux-mêmes se rejoignent pour former des rivières. Plus on descend vers l'aval, plus le volume d'eau qui s'écoule augmente.
La force avec laquelle l'eau érode le sol dépend à la fois du volume d'eau et de la pente du terrain. En amont, le torrent est certes raide, mais comme il y a peu d'eau, sa force d'érosion reste limitée. Plus on descend, plus le volume d'eau devient important — parfois plusieurs dizaines de fois supérieur. Résultat : même si la pente s'adoucit un peu, la force d'érosion devient au contraire plus grande.
C'est ainsi que la vallée se creuse plus profondément à mesure qu'on descend. Et cette érosion ne progresse pas partout à la même vitesse : là où la roche est plus dure, elle résiste et forme un ressaut, une cascade. Il arrive aussi que se forme une gorge étroite aux parois abruptes des deux côtés. Regardez la partie droite de la figure 1 : en amont, le torrent semble praticable à pied, mais plus on descend, plus il se transforme en une succession de ressauts.
Une crête, une forme comme les branches d'un arbre qu'on remonte jusqu'au tronc
Vallées et crêtes s'alternent. Contrairement aux vallées qui se rejoignent vers l'aval, les crêtes se rejoignent à mesure qu'on monte. Même très divisées en bas, en les suivant vers le haut, on finit par atteindre le sommet ou une grande crête toute proche.
La plupart des sentiers de randonnée passent sur une crête ou à proximité. En atteignant une crête, on a plus de chances de croiser d'autres randonneurs ou de retrouver un chemin connu. Les arbres y sont plus clairsemés, la vue dégagée, ce qui facilite le repérage sur la carte.
Le fond d'une vallée, c'est tout l'inverse. Entouré de pentes, la vue y est bouchée. Le réseau téléphonique y passe mal, et un hélicoptère survolant la zone a du mal à repérer quelqu'un caché sous les arbres. Le bruit de l'eau couvre même les appels au secours.
Dans une grande plaine, ou le long d'un fleuve à faible pente sur un continent, l'idée de suivre le courant vers le bas peut avoir du sens. Les montagnes du Japon sont escarpées, avec de fortes variations d'altitude sur de courtes distances. L'eau y creuse donc le terrain avec plus de force, ce qui favorise l'apparition de cascades et de falaises. Selon les statistiques de l'Agence nationale de la police, la cause la plus fréquente d'accidents en montagne, chaque année, reste le fait de se perdre.
Des expériences ont montré que, dans une forêt ou dans le brouillard, sans point de repère, une personne convaincue de marcher droit dévie en réalité fortement de sa trajectoire, parfois jusqu'à tourner en rond. La sensation « en continuant tout droit, je vais bien finir par sortir » n'est donc pas très fiable.
Alors, que faire ?
- Dès qu'un doute survient, revenir sur ses pasRetourner jusqu'au dernier point où le chemin était sûr reste la solution la plus fiable. Plus on avance, plus le trajet de retour s'allonge.
- Ne pas descendre vers un torrent ; en cas de doute, remonter vers une crêteMême en entendant le bruit de l'eau, ne descendez pas vers le torrent. Si le retour en arrière est impossible, montez, dans la mesure du raisonnable, vers une crête ou un endroit dégagé.
- Appeler à l'aide avant d'être à bout de forcesAvant la tombée de la nuit ou l'épuisement, contactez les secours. Économiser la batterie de son téléphone et attendre sur place est aussi une décision tout à fait raisonnable.
Les rochers d'un torrent sont glissants, et depuis le haut d'une cascade, on ne voit pas ce qu'il y a en contrebas. Même en pensant « il suffit de descendre ici », on risque de ne plus pouvoir remonter. Ne vous approchez pas du bord d'une cascade ou d'une falaise, et rebroussez chemin. Une fois la nuit tombée, n'avancez plus et attendez les secours sur place. Avant une randonnée, informer sa famille de sa destination et de son heure de retour prévue, ainsi que déposer un plan de randonnée, facilite grandement les recherches en cas de besoin.
En résumé
Une vallée est un lieu où l'eau s'accumule : plus on descend, plus elle est creusée profondément, jusqu'à faire apparaître cascades et falaises. À l'inverse, les crêtes se rejoignent en une seule ligne à mesure qu'on monte, se rapprochant des chemins, des personnes et du réseau. Résister à l'attrait de la descente, qui semble plus facile, c'est ce qui permet de se protéger en montagne.
L'eau s'accumule et creuse la vallée ; les crêtes se rejoignent et deviennent chemin.
Perdu(e) ? Éloignez-vous du bruit de l'eau, et montez.
Pour comprendre pourquoi les arbres diffèrent entre le versant nord et le versant sud d'une même montagne selon leur orientation, voir « Pourquoi les arbres diffèrent-ils entre le versant nord et le versant sud d'une même montagne ? », et pour comprendre pourquoi le temps change si brusquement en montagne, voir l'article sur la météo en montagne.
- Affichez une montagne proche de chez vous sur « Chiriin Chizu », la carte en ligne de l'Institut géographique japonais (GSI). Là où les courbes de niveau forment une pointe rentrant vers le sommet, c'est une vallée ; là où elles ressortent vers le pied de la montagne, c'est une crête.
- Suivez une vallée que vous avez repérée vers l'aval, et cherchez l'endroit où les courbes de niveau se resserrent brusquement. C'est là qu'un ressaut ou une cascade a le plus de chances de se trouver. Le symbole d'une cascade y figure parfois.
- Formez une petite montagne dans un bac à sable et versez lentement de l'eau par le haut avec un arrosoir. Vous observerez plusieurs filets fins se rejoindre, creusant un sillon de plus en plus profond vers le bas.
La montagne du bac à sable reproduit en quelques minutes ce que de vraies montagnes ont subi pendant des dizaines de milliers d'années. Les parties hautes restées entre les sillons correspondent aux crêtes.
Pour aller plus loin ― vocabulaire, formules et liens avec les programmes scolairesDu collège à l'université, le niveau de chaque notion est précisé
- CollègeNiveau collège (sciences)
- LycéeNiveau lycée, sciences de la Terre
- Lycée+Approfondissement lycée, ou encadré de manuel
- UniversitéNiveau universitaire (géomorphologie, hydraulique fluviale), non vu au lycée
- RechercheSujet encore à l'étude, non enseigné comme acquis même à l'université
CollègeVocabulaire : ce phénomène a un nom
- Érosion : l'action de l'eau qui creuse et emporte le sol ou la roche. Au collège, on l'étudie sous le nom de « travail de l'eau courante » (érosion, transport, dépôt).
- Crête et vallée : la ligne des points hauts d'une montagne forme une crête, les points bas forment une vallée. En randonnée, le petit cours d'eau qui coule dans une vallée s'appelle un torrent.
- Rupture de pente (knickpoint) : le point où, dans le profil en long d'une rivière, la pente s'accentue brusquement. La cascade en est l'exemple type.
- Vallée en V : vallée profonde en forme de V, creusée par une rivière qui érode le terrain vers le bas. On la trouve souvent dans les cours d'eau de montagne.
CollègeLycéeVérifions par le calcul : quelle est la différence de force d'érosion entre l'amont et l'aval ?
Pour estimer la force avec laquelle l'eau érode le lit d'une rivière, on utilise souvent la puissance du courant (par mètre de longueur de rivière), calculée comme « poids de l'eau × débit × pente ». Son unité est le watt par mètre. Comparons ici, avec des valeurs simplifiées, un torrent en amont et une vallée un peu plus en aval.
| Force de gravité s'exerçant sur 1 mètre cube d'eau (densité × accélération de la pesanteur) | environ 9800 newtons |
| Torrent amont : débit ／ pente | 0,1 mètre cube par seconde ／ 0,2 (5 mètres parcourus pour 1 mètre de dénivelé) |
| Vallée aval : débit ／ pente | 2 mètres cubes par seconde ／ 0,05 (20 mètres parcourus pour 1 mètre de dénivelé) |
| Amont : gravité × débit | 9800 × 0,1 = 980 |
| Amont : puis multiplication par la pente (watts par mètre) | 980 × 0,2 = 196 |
| Aval : gravité × débit | 9800 × 2 = 19600 |
| Aval : puis multiplication par la pente (watts par mètre) | 19600 × 0,05 = 980 |
| Combien de fois l'aval dépasse-t-il l'amont ? | 980 ÷ 196 = 5 |
Bien que la pente ait été divisée par quatre, le débit a été multiplié par 20, ce qui fait que la force d'érosion est devenue 5 fois plus grande. Même si le terrain paraît plus doux en apparence, c'est bien en aval que la force qui creuse la vallée est la plus forte. Dans une rivière réelle, cet écart serait encore plus marqué lors d'une crue après la pluie.
| Symbole | Signification et unité |
| ρ | Densité de l'eau (kilogrammes par mètre cube). Environ 1000 |
| g | Accélération de la pesanteur (mètres par seconde carrée). Environ 9,8 |
| Q | Débit (mètres cubes par seconde) |
| S | Pente du lit de la rivière (sans unité : dénivelé ÷ distance parcourue) |
Sous forme d'équation, cela s'écrit Ω = ρ g Q S.
LycéeLycée+Une cascade recule peu à peu vers l'amont
LycéeAu lycée, en sciences de la Terre, on apprend que les rivières de montagne creusent vers le bas pour former des vallées en V, et qu'en arrivant en plaine, les sédiments transportés s'y déposent pour former des cônes alluviaux. Au Japon, la distance jusqu'à la mer étant courte et la pente forte, de nombreuses rivières ont une forte capacité d'érosion.
Lycée+Au pied d'une cascade, le courant frappe fortement la roche et l'érode, ce qui fait reculer peu à peu la cascade elle-même vers l'amont. En aval de la cascade, il reste donc souvent une gorge étroite aux parois escarpées des deux côtés. C'est souvent cette « vallée laissée par le recul d'une cascade » que rencontre une personne perdue qui a descendu un torrent.
UniversitéLa « loi de la puissance du courant », qui décrit l'érosion fluviale
En géomorphologie, on utilise souvent une loi empirique exprimant la vitesse à laquelle une rivière érode son lit en fonction de la surface du bassin versant (la surface en amont du point considéré qui collecte l'eau de pluie) et d'une puissance de la pente. Plus le bassin versant est grand, plus le débit est élevé — c'est le même raisonnement que dans le calcul ci-dessus. En appliquant cette formule au profil en long d'une montagne, on obtient une forme lisse et stable, plus douce en aval et plus raide en amont. Lorsque s'y ajoutent un soulèvement du terrain ou des différences de dureté de la roche, une rupture de pente apparaît et se propage vers l'amont.
RechercheCe qui reste encore mal compris
- La vitesse de recul d'une cascade. Elle varie fortement selon le type de roche, la fracturation et la fréquence des crues, ce qui rend difficile toute prédiction par une formule unique.
- Ce qui se passe dans la tête d'une personne perdue. Les raisons pour lesquelles on finit par marcher en cercle dans un lieu sans repère, ou pourquoi on choisit d'avancer plutôt que de revenir en arrière, restent des sujets de recherche actifs.
- Prévoir où chercher une personne perdue. Des recherches visent à exploiter des statistiques sur les déplacements des personnes perdues pour orienter les secours, mais les variations selon le relief et la saison restent encore mal connues.
Autrement dit, le contenu de cet article reflète « l'état actuel des connaissances ». Chaque montagne peut présenter des exceptions : il est essentiel de suivre les informations et les consignes locales.
Liens avec les programmes scolaires (par niveau)
| Niveau | Matière / unité | Partie correspondante de l'article |
|---|---|---|
| Collège | Sciences, « travail de l'eau courante » | Plus l'eau s'accumule, plus la force d'érosion augmente |
| Lycée | Sciences de la Terre, « formation du relief » | Comment se forment vallées en V et cascades |
| Lycée+ | Sciences de la Terre, « formes fluviales » | Recul des cascades et gorges étroites |
| Université | Géomorphologie, hydraulique fluviale | Puissance du courant et profil en long de la rivière |
| Recherche | Géomorphologie, sciences cognitives, recherche et secours | Vitesse de recul des cascades, comportement d'une personne perdue |
| ― | Lien avec la vie quotidienne | Comment se déplacer et préparer sa randonnée pour éviter de se perdre |
- Agence nationale de la police (警察庁), « Aperçu des accidents en montagne » (édition annuelle ; la cause la plus fréquente, par type d'accident, est le fait de se perdre)
- Institut géographique du Japon (国土地理院), « Chiriin Chizu » (carte en ligne)
- Souman, J. L. et al. (2009) Walking Straight into Circles. Current Biology 19, 1538–1542.
- Osamu Haneda (羽根田治), Document : accidents dus à l'égarement en montagne (ドキュメント 道迷い遭難), éditions Yama-kei (山と溪谷社)
- Sōhei Kaizuka (貝塚爽平), Géomorphologie historique (発達史地形学), Presses de l'Université de Tokyo (東京大学出版会)
※Cet article est une vulgarisation scientifique destinée au grand public. Les valeurs indiquées sont des ordres de grandeur destinés à faciliter la compréhension du phénomène. La situation des sentiers de randonnée varie selon les montagnes. En cas d'accident réel, suivez les instructions de la police, des pompiers et des autorités locales.