Between June and September each year, the Indian monsoon typically delivers about 80% of the Nepalese Himalaya’s annual precipitation. Topography on the windward (southern) flank of the range modulates persistent spatial variations in precipitation along the length of the range. Where topography is stepped with an initial abrupt rise as the Himalaya abut the foreland and a second rise as topography ascends toward the high peaks, two bands of high precipitation prevail, each where relief passes a threshold value. In contrast, more uniform, northward rising topography localizes a single high-rainfall band near the front of the range. A dense meteorological network that was operated in the Marsyandi catchment from 1999 to 2004 in central Nepal gives more insight on spatial variability in precipitation. Annual precipitation decreases ten-fold between the rainfall peak (of 4m/yr) on the southern flank of the Himalaya and the semi-arid rain shadow on its northern flank (40–50km farther north). Modest contrasts in rainfall between ridges versus valleys during the monsoon are replaced by strong altitude-dependent precipitation contrasts in the winter. Strikingly, above 4km altitude, 40% of the total precipitation arrives as winter snowfall. Four years of daily discharge and suspended sediment measurements on the main-stem and on several tributaries of the Marsyandi during the monsoon document a strong north-south gradient in average erosion rates. Based on a suspended-to-bedload ratio of 2:1 (as estimated from grain-sizes in a landslide-dammed paleo-lake), erosion rates range from 0.1mm/yr in the northern rain shadow to 2mm/yr in the monsoon-drenched south. This strong modern spatial gradient in erosion rates mimics the precipitation gradient across the same area and broadly scales with specific discharge. In the wetter regions, nearly a meter of rain is required before significant sediment fluxes occur. After this initial meter of rain, the daily rainfall required to trigger sediment pulses (attributable to landsliding) gradually decreases during the remaining monsoon season from 40mm to 10mm. In the higher altitude rain shadow to the north, water discharge is more closely linked to temperature than to precipitation: a linkage suggesting that melting of snow and ice, rather than rainfall, modulates the runoff. The sediment flux in the rain shadow during the monsoon season displays a marked temporal hysteresis: fluxes broadly scale with discharge during the first two months of the monsoon, but decouple from discharge later in the monsoon. This behavior suggests that the sediment flux is supply limited. We interpret that much of the sediment is subglacially derived and that its transport into the river network is restricted either by limited bedrock erosion or subglacial hydrology.

Chaque année, entre juin et septembre, la mousson indienne fournit environ 80 % des précipitations annuelles sur l’Himalaya népalais. La topographie du flanc sud de la chaîne, au vent, module des variations spatiales persistantes de précipitations sur la longueur de la chaîne. Là où la topographie est étagée, avec une montée initiale abrupte, lorsque l’Himalaya borde l’avant-pays, et une seconde montée, lorsque la topographie s’élève vers les hauts pics, deux bandes de fortes précipitations dominent, chacune lorsque le relief dépasse une valeur seuil. Au contraire, plus uniforme, la topographie s’élevant vers le nord présente une seule bande de fortes précipitations, proche du front de la chaîne. Un réseau météorologique dense, qui a fonctionné dans l’aire de captage de Marsyandi de 1999 à 2004 dans le centre du Népal, donne une meilleure connaissance de la variabilité spatiale des précipitations. Les précipitations annuelles diminuent d’un ordre de 10 entre le pic de pluie (d’environ 4m/an) sur le flanc sud de l’Himalaya et la zone semi-aride d’ombre de pluie sur son flanc nord (40–50km plus au nord). Des contrastes modérés entre les rides de la chaîne et les vallées pendant la mousson sont remplacés par des contrastes intenses de précipitations dépendant de l’altitude, pendant l’hiver. Il est remarquable de constater qu’au-dessus de 4km d’altitude à peu près, environ 40 % des précipitations arrivent sous forme de chutes de neige hivernales. Quatre années de mesures du débit et de la quantité de sédiment en suspension sur l’axe fluvial principal et sur plusieurs affluents de la rivière Marsyandi pendant la mousson font état d’un fort gradient nord-sud dans les vitesses moyennes d’érosion. Basées sur un rapport « matériel en suspension-charge de fond » de 2:1 (comme estimé à partir de la distribution granulométrique dans un paléolac de barrage de glissement de terrain), les vitesses d’érosion s’échelonnent entre environ 0,1mm/an dans la zone d’ombre de pluie au nord, jusqu’à 2mm/an au sud, arrosé par la mousson. Ce fort gradient spatial actuel dans les vitesses d’érosion mime le gradient des précipitations sur la même zone et de façon générale, est à l’échelle du débit spécifique. Dans les régions plus humides, environ un mètre de pluie est requis avant que des flux significatifs de sédiments ne soient observés. Après le premier mètre de pluie, la pluviosité requise pour déclencher l’émission de sédiments (attribuable au glissement de terrain) décroît graduellement pendant le reste de la saison de mousson de 40mm à 10mm environ. Dans la zone d’ombre de pluie de plus haute altitude, vers le nord, le débit d’eau est plus étroitement lié à la température qu’aux précipitations : il se pourrait que la fonte de la neige et de la glace, plus que la pluviosité, module la quantité d’eau de ruissellement. Le flux de sédiment dans la zone d’ombre de pluie pendant la saison de mousson présente une hystérésis temporelle marquée : les flux sont généralement à l’échelle du débit pendant les deux premiers mois de la mousson, mais se découplent du débit plus tard dans la mousson. Ce comportement suggère que le flux de sédiment est limité du point de vue de l’alimentation. L’interprétation des auteurs est qu’une grande partie du sédiment est sub-glaciaire et que son transport dans le réseau fluvial est réduit, soit par une érosion limitée de la roche mère, soit un mode hydrologique sub-glaciaire.