Geomorphic Controls on Landslide Activity in Champlain Sea Clays along Green’s Creek, Eastern Ontario, Canada Contrôles géomorphiques de l’activité des glissements de terrain dans les argiles de la mer de Champlain le long de la vallée Green’s Creek, est de l’Ontario, Canada

Abstract

Landslides in Champlain Sea clays have played an important role in shaping Eastern Ontario’s landscape. Despite extensive research, there is a limited understanding of the relations between landslide activity, climatic controls, and the geomorphic evolution of river valleys in Champlain Sea clay deposits. With these issues in mind, a study was undertaken to determine the controls on the spatio-temporal distribution of contemporary landslide activity in valley slopes composed of Champlain Sea clay. The study area was the Green’s Creek valley located in the east end of Ottawa, Ontario. Observations and measurements indicate that landslide activity is closely related to valley development. An inventory of landslide activity from 73 years of aerial photographs revealed that landslides occurred preferentially in slopes located on the outside of meander bends, and that they often recurred in the same slope after a period of ripening. The largest and highest density of landslides occurred along a major tributary valley where geomorphic features such as knickpoints, V-shaped valley profiles and bedrock depth-to-slope height ratios reflect an unstable phase of valley development. A small number of landslides incurred successive failures along the slopes of the backscarp for several years-to-decades after the initial failure. Correlation analysis showed that the temporal distribution of landslide activity has fluctuated in response to decadal-scale changes in the amount of precipitation.

Résumé

Les glissements de terrain qui se sont produits dans les vallées creusées dans les argiles de la Mer de Champlain ont joué un rôle déterminant dans la formation du paysage de l’est de l’Ontario. Malgré de nombreuses recherches, les relations entre les glissements de terrain, le climat et le creusement des vallées fluviales de la région demeurent peu connues. La présente étude a pour but d’identifier les mécanismes qui régissent la distribution spatio-temporelle des glissements de terrain contemporains dans les vallées de la région d’Ottawa, en Ontario, et plus particulièrement dans la vallée de Green’s Creek. Des observations et des mesures de terrain ont permis de démontrer que les occurrences de glissements de terrain étaient fortement tributaires des phases de développement de la vallée. Un inventaire des glissements de terrain réalisé à l’aide de photographies aériennes couvrant une période de 73 ans démontre que ceux-ci se produisent sur la berge externe des méandres et qu’ils ont tendance à se répéter aux mêmes endroits. Les plus grandes densité et diversité de glissements ont été observées le long d’un ruisseau tributaire présentant de nombreuses ruptures de pente, un profil transversal en V et un rapport profondeur de la roche-mère/ hauteur de la pente indiquant que la vallée passe par une phase instable de son développement. Quelques glissements de nature régressive sont demeurés actifs plusieurs années après leur formation. Une analyse de corrélation entre la fréquence des glissements de terrain et la quantité des précipitations indique que la répartition temporelle des glissements est étroitement liée aux variations de précipitations à l’échelle de la décennie.