An approach to deriving the transfer time of sediments within alluvial plains by using the variation of the U-series nuclides in sediments collected along rivers is presented in this article and discussed in the light of new data from samples from different locations within the Ganges watershed and its outlet. These data indicate that the upstream-downstream variation of ²³⁸U-²³⁴U-²³⁰Th disequilibria in the sediments, with different variation trends for suspended and coarse-grained sediments, is probably a general feature of all Himalayan rivers flowing across the Indo-Gangetic plain. The data therefore confirm the occurrence of very different transfer times within the plain, depending on the sediments granulometry, with much shorter transfer time for the fine-grained (a few ky or less) than for the coarse-grained sediments (100 ky or more). A new solving approach, using a parallel stochastic Quantum-behaved Particle Swarm Optimization (p-QPSO), has been developed for identifying the unknown parameters of the model necessary for the determination of the transfer time. The data of sediments collected at the Ganges outlet show significant variations of the ²³⁴U/²³⁰Th activity ratios for the fine-grained sediment end-member collected in 2004 and 2008. Such variations indicate that the fine-grained sediments transit quickly (a year or less) within the plain. The highly variable activity ratios might be the result of quickly changing weathering intensities. Conversely, the U-Th variations observed for the 2004 and 2008 bedload from the Ganges basin cannot result from a short sedimentary transfer time. They probably result from the dredge sampling procedure, which might be influenced by local placer effects controlling the abundance of U and Th carrying minerals. Dredging may not allow the sampling of a representative bedload, hence it may cause an artificial mineralogical and, therefore, an U-Th variability for bedload sediments collected at different periods. At this stage, the transfer time uncertainty induced by this variability is difficult to assess.

L’approche proposée pour déterminer les temps de transferts des sédiments dans les plaines alluviales à partir de la variation des nucléides des séries de l’U, mesurés dans les sédiments collectés le long des fleuves est présentée dans ce papier et discutée à la lumière de nouvelles données obtenues sur des sédiments collectés à différents endroits de la plaine du Ganges et à son exutoire. Ces données indiquent que la variation amont-aval des déséquilibres ²³⁸U-²³⁴U-²³⁰Th dans les sédiments, avec des tendances de variations différentes pour les sédiments en suspension et les sédiments à grains grossiers, est probablement une caractéristique générale des rivières himalayennes dans la plaine Indo-gangétique. Ces données confirment donc l’existence de temps de transfert très différents des sédiments dans la plaine du Ganges, selon leur granulométrie, avec des temps beaucoup plus courts pour les sédiments fins (quelques ka ou moins) que pour les sédiments grossiers (100 ka ou plus). Une nouvelle approche de résolution intégrant l’utilisation d’une optimisation stochastique par agrégat particulaire quantique (version parallèle) (p-QPSO en anglais) fut développée pour caractériser les paramètres du modèle utilisé pour déterminer les temps de transferts. Les données collectées à l’exutoire du Ganges montrent, quant à elles, des variations significatives des rapports d’activité (²³⁴U/²³⁰Th) pour le pôle fin des sédiments collectés en 2004 et 2008. De telles variations indiquent que ces sédiments à grains fins transitent rapidement (de l’ordre de l’année ou moins) dans la plaine. Ces variations rapides des rapports d’activités des sédiments fins pourraient provenir d’un changement de l’intensité des processus d’altération dans la plaine du Ganges d’une année sur l’autre. En revanche, les variations U-Th observées dans les sédiments de fond de rivières collectés en 2004 et 2008, ne peuvent pas s’expliquer par des temps de transferts rapides de ces sédiments. Elles sont certainement liées à la procédure d’échantillonnage par dragage, qui pourrait être influencée par des effets de concentration locaux de minéraux portant l’U et le Th. Le dragage ne permettrait pas de collecter un échantillon représentatif en Th et en U, ce qui conduirait à une variabilité minéralogique et en U-Th artificielle, lorsque sont comparés entre eux des sédiments collectés à différentes périodes. L’incertitude qu’induit une telle variabilité sur le temps de transfert calculé est difficile à évaluer à ce stade.