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Using reservoir deposits to reconstruct changing sediment yields and sources in the catchment of the Old Mill Reservoir, South Devon, UK, over the past 50 years

1994; Taylor & Francis; Volume: 39; Issue: 4 Linguagem: Francês

10.1080/02626669409492755

2150-3435

Ian Foster, Desmond E. Walling,

Geological formations and processes

Abstract In the absence of long-term records of sediment transport by UK rivers, sediment deposits in lakes and reservoirs offer considerable potential for estimating sediment yields and reconstructing changing patterns of sediment yield and sediment sources during the past century in response to environmental change. An investigation of the sediment deposits within the Old Mill Reservoir, located in the East Hams region of South Devon, UK, has shown that suspended sediment yields from the 1.58 km2 catchment have averaged ca. 54 t km−2 year−1 over the period 1942 to 1991. Bedload transport from the catchment during the same period averaged 15 t km−2 year−1. The sediment record also provided evidence of increasing productivity in the reservoir during recent years and of the impact of a single extreme event. The availability of several dateable horizons within the sediment cores made it possible to subdivide further the reconstructed record of sediment yield into four periods. This subdivision indicated that suspended sediment yields have increased more than fourfold since the Second World War from about 20 t km−2 year−1 to ca. 90 t km−2 year−1. A variety of sediment properties, including mineral magnetic characteristics and caesium-137 activity, was used to fingerprint the dominant source of the deposited sediment. This fingerprint analysis indicated that, with the exception of the extreme event, the sediment sources have remained essentially constant throughout the period of record and that surface material from pasture areas represented the dominant source. The increase of suspended sediment yields during the postwar period was attributed to increased livestock numbers and grazing intensity in the catchment of the reservoir. Résumé En l'absence de longues séries de données relatives à l'évolution du transport de sédiments par les rivières britanniques, les dépôts sédimentaires dans les lacs et dans les rivières offrent la possibilité d'estimer les apports de sédiments et de reconstituer l'évolution de leur accumulation et de leur origine au cours du siècle dernier en réponse aux modifications environnementales. Une étude effectuée sur les dépôts sédimentaires du “Old Mill Reservoir”, situé dans la région de East Hams au sud du Devon, a montré que les apports de matières en suspension en provenance d'un bassin hydrographique d'une surface de 1.58 km2 ont atteint en moyenne 54 t km−2 an−1 pour la période allant de 1945 à 1991. Le charriage de fond apporté pendant la même période a été en moyenne de 15 t km−2 an−1. L'étude des sédiments a également fourni la preuve d'une augmentation de la productivité du réservoir au cours des dernières années et de l'impact majeur d'un épisode extrême. La présence dans les carottages de plusieurs strates qu'il a été possible de dater a permis de subdiviser les couches sédimentaires selon quatre périodes. Cette subdivision indique que l'apport de matières en suspension a plus que quadruplé depuis la seconde guerre mondiale, passant d'environ 20 à plus de 90 t km−2 an−1. Un ensemble de propriétés des sédiments, comprenant entre autres certaines caractéristiques magnétiques minérales et l'activité en caesium-137 a été utilisé pour caractériser la signature de la partie dominante des sédiments déposés. L'analyse de cette signature indique qu'à l'exception de l'événement exceptionnel, l'origine des sédiments est essentiellement restée la même tout au long de la période étudiée, et que les matériaux proviennent surtout des aires pâturées. L'augmentation de la quantité de matières en suspension enregistrée durant la période d'après-guerre a été attribuée à l'accroissement du nombre de têtes de bétail et à l'intensité du pâturage dans le bassin hydrographique du réservoir.