Vous vous engagez de votre propre initiative dans la recherche de cette cache à vos risques et périls. Je décline donc toute responsabilité en cas de problème.

Il s'agit d'une Earthcache, il n'y a pas de récipient à chercher, mais il faut répondre par écrit aux questions à la fin du descriptif.

Jadis l’Aulne coulait à Brest

La Penfeld

Si on a la curiosité de regarder la carte topographique on remarque que la Penfeld prend sa source au nord-est de Brest, près de l’aéroport de Guipavas. C’est ensuite un modeste cours d’eau qui contourne l’agglomération par le nord pour rejoindre la ria au lieu-dit Penfeld, au nord-ouest de la ville en direction de Guilers. La marée remonte jusque-là soit, comme souvent en Bretagne, assez loin dans les terres. Dès lors on peut s’étonner qu’un aussi petit cours d’eau soit responsable de l’imposante vallée que l’on voit traverser Brest. La réponse est une belle histoire que voici.

L’Aulne, le plus grand fleuve du Finistère méandre dans le bassin carbonifère de Châteaulin et termine son cours dans la rade. Le cours inférieur de l’Aulne s’est installé à l’Éocène dans le Léon, vers l’Aber-Ildut, en creusant l’actuelle vallée de la Penfeld. L’océan est alors assez éloigné, et sur la rive gauche des cours d’eau sont affluents (actuelle presqu’île de Crozon), voire de petits fleuves côtiers coulant vers l’ouest. L’Elorn est affluent de la rive droite.

À l’Éocène l’Aulne traverse le Léon

Au Miocène puis au Pliocène, des transgressions marines envahissent plus ou moins cette basse vallée, vaste dépression topographique.

Au Pliocène une transgression marine ennoie la basse vallée de l’Aulne

Le réseau hydrographique se réorganise. Notamment le petit fleuve du goulet, installé dans les schistes de l’Elorn, capte, par érosion régressive, l’Aulne qui abandonne son trajet nord-ouest – la vallée actuelle de la Penfeld – pour rejoindre l’océan par le goulet. La Penfeld se trouve ainsi devant une vallée trop grande pour elle, mais qui de fait reporte plus au sud sa confluence.

Au Pléistocène réorganisation du réseau hydrographique

C’est la découverte dans la haute vallée de l’Aber-Ildut d’importantes poches d’alluvions constituées de grès paléozoïques dont l’origine ne peut qu’être dans le centre Finistère, qui a permis d’émettre cette hypothèse (travaux de Bernard Hallégouët, université de Bretagne occidentale).

La Penfeld

La Penfeld est un fleuve côtier, long de 16 km, sur la rive gauche duquel s'est développée la ville de Brest. Il prend sa source sur la commune de Guipavas, passe par Gouesnou, Bohars et Guilers avant de déboucher sur la mer en rade de Brest. Petit cours d'eau, la Penfeld s'est installée dans l'ancien cours de l'Aulne, capté vers l'ouest par l'ouverture du goulet de la rade de Brest, lors des cycles interglaciaires de l'ère quaternaire. Ce qui explique sa largeur et sa profondeur, permettant à des bateaux de fort tirant d'eau de remonter assez loin en amont, en fonction des marées dont le marnage peut atteindre jusqu'à huit mètres. Son bassin versant est de 64 km².

L’Aulne

L’Aulne (Aon en breton) est un fleuve côtier long de 144 km. L'Aulne prend sa source à Lohuec, à côté du lieu-dit Penn Aon, à l'est des monts d'Arrée. Ce fleuve côtier coule dans sa partie amont du nord au sud, dans la faille produite entre Lannéanou et Landeleau par l'éruption du massif granitique du Huelgoat. Plus en aval, à partir de la confluence de l'Hyères, il coule parallèlement à la direction armoricaine des plis, c'est-à-dire est-ouest. Mais il dessine des méandres très accentués et très encaissés : entre la confluence avec l'Hyères à Pont Triffen, commune de Landeleau, et Châteaulin, son cours est de 60 km alors qu'à vol d'oiseau la distance n'est que de 30 km.

En aval, entre Pont Triffen et Port-Launay, l'Aulne est canalisée et constitue une partie du Canal de Nantes à Brest. L'Aulne se termine par une ria sur ses 18 derniers km entre Châteaulin et Rosnoën qui est soumise à l'influence des marées. Cette partie du fleuve, de Port-Launay à la mer, est appelée couramment l'Aulne maritime et se jette dans la rade de Brest à hauteur de Landévennec. Son bassin versant est de 1875 km².

Bassin versant

Le bassin versant est un territoire géographique bien défini : il correspond à l’ensemble de la surface recevant les eaux qui circulent naturellement vers un même cours d’eau ou vers une même nappe d’eau souterraine. Un bassin versant se délimite par des lignes de partage des eaux entre les différents bassins. Ces lignes sont des frontières naturelles dessinées par le relief : elles correspondent aux lignes de crête. Les gouttes de pluie tombant d’un côté ou de l’autre de cette ligne de partage des eaux alimenteront deux bassins versants situés côtes à côtes.

Lit mineur ou lit majeur

Le lit d’un cours d’eau correspond, habituellement, à la partie de la vallée dans laquelle s’écoule un cours d’eau. On distingue le lit mineur, limité par les berges, du lit majeur, occupé temporairement lors des crues.

Relation entre la largeur du lit fluvial et la taille du bassin hydrographique

Les relations proposées dans la littérature lient généralement la largeur du lit fluvial (w) et le débit à plein bord (Qb), pris comme descripteur de la taille du bassin versant. De façon générale, on note une augmentation de la largeur avec la taille du bassin versant ou avec le débit, mais la largeur du lit mineur dépend également d’autres facteurs. Si les berges sont composées de matériau argileux, il y a contraction du lit. D’autre part, si la charge de fond est grossière, on observe généralement une augmentation de la largeur.

Aux coordonnées de cette Earthcache on va observer la largeur du lit de la Penfeld. En vous aidant du tableau ci-dessus (Evaluation des puissances spécifiques de rivières de Moyenne et de Haute Belgique), on peut avoir une idée de la relation entre la largeur du lit d’une rivière par rapport à la taille de son bassin versant. Prenons pour l’exemple l’Aulne, le plus grand fleuve du Finistère. Son bassin versant est de 1875 km². La largeur de son lit (w) à Port-Launay avant qu’il ne devienne un aber appelé Aulne maritime (partie de l’Aulne régulièrement immergée par la mer) est de 38 mètres. Ces observations suivent parfaitement la courbe du tableau. Selon ce même tableau la largeur du lit de la Penfeld devrait être 8 mètres.

Un aber

Un aber ou une ria est une baie étroite, allongée et relativement profonde, formée par la partie inférieure de la vallée d'un fleuve côtier envahie, en partie ou en totalité, par la mer. La géographie internationale utilise le mot « ria » mais le mot breton « aber » est aussi très utilisé en France, notamment en Bretagne qui en compte de très nombreux. Un aber est encadré par des versants, ce qui le distingue d'une simple embouchure ; dans certains cas il est possible de parler d'estuaire. Les abers peuvent se combler par l'apport de sédiments fluviaux. En raison de leur situation abritée et de leur profondeur, ce sont des lieux favorables pour servir de ports naturels.

La marée

La marée est la variation de la hauteur du niveau des mers et des océans. Elle est causée par la déformation des océans par les forces d'attraction de la Terre et des corps célestes les plus influents (la Lune et le Soleil), ainsi que de l'effet de la force centrifuge due à la rotation de la Terre autour du barycentre Terre-Lune. Le même phénomène existe pour l'ensemble des astres, et en particulier pour le Soleil, qui, bien qu'éloigné de la Terre, exerce une forte influence en raison de sa masse élevée.

Estuaire

Un estuaire est la portion de l'embouchure d'un fleuve où l'effet de la mer ou de l'océan dans lequel il se jette est perceptible. C'est la présence de l’effet dynamique de la marée sur les eaux fluviales qui le définit. C'est une zone de mélange des eaux douce et marine, où se font sentir deux phénomènes concomitants :

- La marée dynamique correspond à la pénétration dans l'estuaire de l'onde de marée, au passage de laquelle la surface de l'eau est soumise à un mouvement vertical ascendant puis descendant.

- La marée de salinité correspond à la limite de remontée de l'eau de mer (le front de salinité correspond à une dilution de 1% d'eau de mer dans 99% d'eau douce).

Cette marée pénètre moins dans les terres que la marée dynamique.

Flot ou jusant

Deux phénomènes se succèdent tous les 6 heures dans l'estuaire, séparés par une étale :

- La marée montante, ou flot : l’eau de mer s’engouffre dans le fleuve, affrontant le cours d’eau douce venant de la partie continentale ; ce volume d’eau salé est beaucoup plus important que le volume d’eau douce déversé.

- La marée descendante, ou jusant : l’eau de mer se retire, ne laissant que l’eau douce continuer son cours.

 Le flot y est plus court que le jusant, d'autant plus si l'on remonte en amont et que le coefficient est élevé. La vitesse du courant varie rapidement en début et en fin de flot et de jusant. Ces alternances de flots et de jusants peuvent s’observer dans le fleuve jusqu’à la limite de la marée dynamique et provoque une variation de hauteur du fleuve (amplitude verticale entre le niveau des hautes eaux et le niveau des basses eaux) appelé marnage.

Sources

Wikipédia

Jonin M. et Chauris L., 2012 - Promenade géologique à Brest. Biotope, Mèze -  MNHN, Paris

https://www.sybtb.fr/le-territoire/fonctionnement-des-cours-deau/

https://professionnels.ofb.fr/sites/default/files/chap4-2.pdf

François Petit : Evaluation des puissances spécifiques de rivières de Moyenne et de Haute Belgique

Bernard Hallégouët : Les formations de remblaiement des vallées mortes de la presqu'île de Crozon

Questions pour valider cette Earthcache :

1. Une photo de vous ou d’un objet vous représentant sur le site.
2. Comment prénomme-t-on cette partie du fleuve Penfeld que vous voyez devant vous ?
3. Observez le courant. Dans quel sens va-t-il ? Etes-vous en flot, en jusant, ou plutôt en étale de basse-mer / de haute-mer ?
4. Quel jour sommes-nous ? Quelle heure est-il ? Où en est la marée ? (horaires des marées)
5. Par quels deux phénomènes expliquez-vous la taille excessive du lit de la Penfeld ?

Loguez cette cache "Found it" et envoyez-moi vos propositions de réponses soit via mon profil, soit via la messagerie geocaching.com (Message Center), et je vous contacterai en cas de problème. Les logs enregistrés sans réponses seront supprimés.

English version

You engage in the search for this cache on your own initiative at your own risk. I therefore decline all responsibility in the event of a problem.

This is an Earthcache, there is no container to look for, but you have to answer the questions at the end of the description.

Formerly the Aulne flowed in Brest

The Penfeld

If you are curious enough to look at the topographic map, you will notice that the Penfeld has its source northeast of Brest, near Guipavas airport. It is then a modest stream that bypasses the agglomeration to the north to join the ria at a place called Penfeld, northwest of the city towards Guilers. The tide goes up that far, which is, as often in Brittany, quite far inland. It is therefore surprising that such a small river is responsible for the imposing valley that we see crossing Brest. The answer is a beautiful story here.

The Aulne, the largest river in Finistère, meanders through the carboniferous basin of Châteaulin and ends its course in the harbour. The lower course of the Aulne settled in the Eocene in the Léon, towards the Aber-Ildut, by digging the current valley of the Penfeld. The ocean was then quite far away, and on the left bank there were tributaries (current Crozon peninsula), and even small coastal rivers flowing west. The Elorn is a tributary of the right bank.

In the Eocene the Aulne crosses the Léon

In the Miocene and then in the Pliocene, marine transgressions more or less invaded this lower valley, a vast topographic depression.

In the Pliocene, a marine transgression flooded the lower Aulne valley

The hydrographic network is reorganized. In particular, the small river of the gully, installed in the schists of the Elorn, captures, by regressive erosion, the Aulne which abandons its north-west course - the current valley of the Penfeld - to join the ocean by the gully. The Penfeld is thus in front of a valley too large for it, but which in fact postpones its confluence further south.

In the Pleistocene reorganization of the hydrographic network

It was the discovery in the upper valley of the Aber-Ildut of large pockets of alluvium made up of Paleozoic sandstone whose origin can only be in the center of Finistère, which made it possible to put forward this hypothesis (work of Bernard Hallégouët, University of Western Brittany).

The Penfeld

The Penfeld is a coastal river, 16 km long, on the left bank of which the city of Brest developed. It has its source in the town of Guipavas, passes through Gouesnou, Bohars and Guilers before reaching the sea in the harbor of Brest. A small watercourse, the Penfeld settled in the old course of the Aulne, captured towards the west by the opening of the bottleneck of the harbor of Brest, during the interglacial cycles of the Quaternary era. This explains its width and depth, allowing boats with a strong draft to go quite far upstream, depending on the tides, the tidal range of which can reach up to eight meters. Its drainage basin is 64 km² large.

Aulne

The Aulne (Aon in Breton) is a 144 km long coastal river. The Aulne has its source in Lohuec, near the place called Penn Aon, to the east of the Monts d'Arrée. This coastal river flows in its upstream part from north to south, in the fault produced between Lannéanou and Landeleau by the eruption of the granite massif of Huelgoat. Further downstream, from the confluence of the Hyères, it flows parallel to the Armorican direction of the folds, that is to say east-west. But it draws very accentuated and very deep meanders: between the confluence with the Hyères at Pont Triffen, commune of Landeleau, and Châteaulin, its course is 60 km whereas as the crow flies the distance is only 30km.

Downstream, between Pont Triffen and Port-Launay, the Aulne is channeled and forms part of the Nantes-Brest Canal. The Aulne ends with a ria on its last 18 km between Châteaulin and Rosnoën which is subject to the influence of the tides. This part of the river, from Port-Launay to the sea, is commonly called l'Aulne maritime and flows into the bay of Brest near Landévennec. Its drainage basin is 1875 km² large.

Drainage basin

The drainage basin is a well-defined geographical territory: it corresponds to the entire surface receiving the waters that naturally flow towards the same watercourse or towards the same groundwater table. A drainage basin is delimited by watershed lines between the different basins. These lines are natural borders drawn by the relief: they correspond to the ridge lines. Raindrops falling on either side of this watershed will feed two side-by-side watersheds.

Minor bed or major bed

The bed of a watercourse is usually the part of the valley in which a watercourse flows. We distinguish the minor bed, limited by the banks, from the major bed, temporarily occupied during floods.

Relationship between river bed width and drainage bassin size

The relationships proposed in the literature generally link the width of the riverbed (w) and the full-bank discharge (Qb), taken as a descriptor of the size of the drainage basin. In general, there is an increase in width with the size of the catchment area or with the discharge, but the width of the minor bed also depends on other factors. If the banks are composed of clayey material, there is contraction of the bed. On the other hand, if the bottom load is coarse, an increase in width is generally observed.

At the coordinates of this Earthcache we will observe the width of the bed of the Penfeld. With the help of the table above (Evaluation of the specific powers of rivers in Middle and Upper Belgium), you can get an idea of the relationship between the width of a river bed in relation to the size of its catchment area. Take for example the Aulne, the largest river in Finistère. Its catchment area is 1875 km⊃2;. The width of its bed (w) in Port-Launay before it becomes an aber called Aulne maritime (part of the Aulne regularly submerged by the sea) is 38 meters. These observations perfectly follow the curve of the table. According to this same table the width of the bed of the Penfeld should be 8 meters.

An aber

An aber or a ria is a narrow, elongated and relatively deep bay, formed by the lower part of the valley of a coastal river invaded, in part or in whole, by the sea. International geography uses the word "ria" but the Breton word "aber" is also widely used in France, especially in Brittany, which has many. An aber is framed by slopes, which distinguishes it from a simple mouth; in some cases it is possible to speak of an estuary. The abers can be filled by the contribution of river sediments. Because of their sheltered location and depth, they are favorable places to serve as natural harbours.

The tide

The tide is the variation in the height of the sea and ocean levels. It is caused by the deformation of the oceans by the forces of attraction of the Earth and the most influential celestial bodies (the Moon and the Sun), as well as the effect of centrifugal force due to the rotation of the Earth around of the Earth-Moon barycenter. The same phenomenon exists for all the stars, and in particular for the Sun, which, although far from the Earth, exerts a strong influence due to its high mass.

Estuary

An estuary is the portion of the mouth of a river where the effect of the sea or ocean into which it flows is noticeable. It is the presence of the dynamic effect of the tide on the river waters that defines it. It is a zone of mixing of fresh and marine waters, where two concomitant phenomena are felt:
- The dynamic tide corresponds to the penetration in the estuary of the tidal wave, in the passage of which the surface of the water is subjected to an ascending then descending vertical movement.
- The salinity tide corresponds to the limit of seawater upwelling (the salinity front corresponds to a dilution of 1% seawater in 99% freshwater).
This tide penetrates less inland than the dynamic tide.

Flood or ebb

Two phenomena follow each other every 6 hours in the estuary, separated by a slack:
- The rising tide, or flood: the sea water rushes into the river, facing the fresh water course coming from the mainland; this volume of salt water is much greater than the volume of fresh water discharged.
- The ebb tide, or ebb tide: the sea water recedes, leaving only the fresh water to continue its course.
 
The flow is shorter there than the ebb, especially if you go upstream and the coefficient is high. The speed of the current varies rapidly at the start and end of the flood and the ebb. These alternations of waves and ebbs can be observed in the river up to the limit of the dynamic tide and cause a variation in the height of the river (vertical amplitude between the high water level and the low water level) called tidal range.

Questions to validate this Earthcache:

1. A photo of you or an object representing you on the site.
2. What is the name of this part of the Penfeld river that you see in front of you?
3. Watch the current. Which direction is it going? Are you floating, ebbing, or rather slack at low tide / high tide?
4. What day is it? What time is it ? Where is the tide? (tide times)
5. By which two phenomena do you explain the excessive size of the Penfeld bed?

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