Journée de formation « Eaux Souterraines » - 6 octobre 2016

Le karst Varois : des paysages, des vides, de l'eau

et des élèves

BrunoArfib(1)etFabriceMourau(2)1.CEREGEOSUPYTHEAS(Universitéd’Aix-Marseille)/CDS83

2.ÉDUCATIONNATIONALE/CDS83

www.groundwaters.wikispaces.com

C’estquoiunKarst?à C’estunpaysagedesurfaceetsouterrainà C’estunaquifèreaufonctionnementparticulier

MassifkarstiquedesVelebits enCroatie

Ilseformedansdesrochessolubles,perméablesengrandetdanslesquellessecreusentdesvidesdequelquesmmàplusieurscentainesdemètres:

• Lesgypses,• Lesdolomies• Lescalcaires GrandcanyonduVerdon

PhotoF.Mourau2003

PhotoF.Mourau2014

Pourquoilemot« Karst »?

DespaysagesdécritsdanslarégiondeKras enSlovénie(UE)par… …Janez Vajkard

Valsavor (1641-1693)

Premierhydrogéologuekarstique

Source:wikipedia

Pourquoilemot« Karst »?

ParJanez VajkardValsavor (1641-1693)

Premierhydrogéologuekarstique

Reconnupoursontravailsurlelacintermittent(ouPoljé)deCerknica (Slovénie)

LacdeCerknica enhiver(sourcewikipédia)

Pourquoilemot« Karst »?

LacdeCerknica enété(sourcewikipédia)

Lelacfaitactuellementl’objetd’unemesuredeprotectionsousl’égidedel’UE

Vannederégulationàl’entréeduPonor,deCerknica

OndoitaussiàValsavor lapremièredescriptiondeProteusanguinus ouprotée.

Prédateurtroglobie(cavernicolestrict)del’ordredesUrodèles(amphibiensquigardentleurqueueàl’étatadulte.(àl’inversedesanouresquilaperdent)

PhotoF.Mourau2003

PhotoF.Mourau2003

LekarstsurlebassinRhône-Méditerranée-CorseenFrance

• Leszoneskarstiquesdedéveloppentdanslesgrandsmassifscalcaires.

• Danslarégionproche,cesont:1. Lescalanque2. LaSainte-Baume3. LaSainteVictoire4. LesplansdeCanjuers5. Lemassifdel’Audibergue6. LeMarguareis

LekarstsurlebassinRhône-Méditerranée-CorseenFrance

Unegéologiecomplexe

Pourrésumercesontlescalcairesdel’ère

secondairequisontàl’originedeskarsts

provençaux

LekarstsurlebassinRhône-Méditerranée-CorseenFrance

Unegéologiecomplexe

Pourrésumercesontlescalcairesdel’èresecondaire(=

Mésozoïque)quisontàl’originedeskarsts

provençaux

Lekarst:despaysagescreusésparl’eau

Lekarst:despaysagescreusésparl’eau

Lapiaz

Lapiazenmontagne:dénudés

Lapiazcouverts

Pland’Aups(Sainte-Baume)

Zoned’infiltrationdel’eaumétéorique

PhotoB.Arfib

Lekarst:despaysagescreusésparl’eau

LapiazDoline Doline(CausseMéjean)

PhotoB.Arfib

C’estl’effondrementd’unvidesouterrainquicréeunedépressionensurface.Ellessontsouventcolmatéesetretiennentl’eaudepluiecequilesrendcultivables(Causses)

LesDolines

Lekarst:despaysagescreusésparl’eau

LapiazDoline CesontlesLaouciensentreGaréoultetlaRoquebrussane

D’aprèsPaulCourbon (Chroniquessouterraines,2014)

Lekarst:despaysagescreusésparl’eau

LapiazDoline LeLacdeBesses/Issole

GavotyRedon

Bonne-Cougne

ZonesNatura 2000

D’aprèsJ.Nicod(ÉtudedegéographiePhysique,N° XXXIV,2007)

LacstemporairesenProvencetriasique

Lekarst:despaysagescreusésparl’eau

LapiazDoline

Poljé

PoljédePlan-d’Aups (Sainte-Baume)Tirédu« BlogdeFred »

Ponor

PoljédeCaille(AlpesMaritimes)

Lekarst:despaysagescreusésparl’eau

LapiazDoline

Poljé

Reculée

Canyon

Gola diGorropu (Sardaigne)Photo:F.Mourau (2000)

CanyondeRiolan (06)Photo:F.Mourau(2015)

Canyons:unerivièredesurface« incise »lescalcaires

Reculée:uneExsurgenceestàl’origineducreusement

ReculéedeCombeLaval(Drôme);issude« géolalp »

Lekarst:despaysagescreusésparl’eau

LapiazDoline

Poljé

Reculée

Canyon

PerteTerrainnoncalcaire

LagouledeFoussoubie (Ardèche)

L’embutdeCaussol (06),unepertetemporaire

Lespertes:Quanduncoursd’eaus’enfoncedanslekarst « Perteetfracas »

Evenos-LeBeausset

Photo:B.Arfib

PhotoP.Crochet

Lekarst:despaysagescreusésparl’eau

LapiazDoline

Poljé

Reculée

Canyon

PerteTerrainnoncalcaire

Valléesèche

L’Artuby l’été

L’Artuby ennovembre

Lesvalléessèchessemettentpériodiquement

eneau

www.descente_canyon.com

www.descente_canyon.com

Lekarst:despaysagescreusésparl’eau

LapiazDoline

Poljé

Reculée

Canyon

PerteTerrainnoncalcaire

ValléesècheRésurgence

ÉventdeFoussoubie enArdèche:Lecoursd’eau(iciencrue)ressortàl’airlibre

Onparled’unerésurgence

Lekarst:despaysagescreusésparl’eau

LapiazDoline

Poljé

Reculée

Canyon

PerteTerrainnoncalcaire

ValléesècheRésurgence

Grotte

Regaï deNéoules

GrottedesRampinsPhotoF.Mourau2013

PhotoF.Mourau2015

Lagrotte:uneentréehorizontaledanslekarst

souterrain

Lekarst:despaysagescreusésparl’eau

LapiazDoline

Poljé

Reculée

Canyon

PerteTerrainnoncalcaire

ValléesècheRésurgence

Grotte

GouffreLegouffre=l’aven=lescialet =latanne=lechorum=…

?

Legouffre:uneentréeverticaledanslekarst

souterrain

Lekarst:despaysagescreusésparl’eau

LapiazDoline

Poljé

Reculée

Canyon

PerteTerrainnoncalcaire

ValléesècheRésurgence

Grotte

Gouffre

Rivièresouterraine

GaleriedePortMiou - PhotoHervéChauvezRivièredansleRegaï - PhotoF.Mourau2015

TM71- PhotoF.Mourau2003

GrottedesRampinsPhotoF.Mourau2013

Sousterre,l’eaucirculedansleréseauactif.Lesgaleriesfossiles ontétéisoléesduréseauhydrographiqueparl’érosion.

Buffo fret(Aude)- PhotoE.Sanson2003

Lekarst:despaysagescreusésparl’eau

LapiazDoline

Poljé

Reculée

Canyon

PerteTerrainnoncalcaire

ValléesècheRésurgence

Grotte

Gouffre

Rivièresouterraine

ExsurgenceTemporaireoupérenne

D’aprèsArfibetMourau,Lefonctionnementhydrogéologiqued’unecavitékarstiquesousclimatméditerranéen,commeappuiàunprojetpédagogique.

SourcedeFont-Robert(Néoules)Photo:F.Mourau(2015)

Lekarst:despaysagescreusésparl’eau

LapiazDoline

Poljé

Reculée

Canyon

PerteTerrainnoncalcaire

ValléesècheRésurgence

Grotte

Gouffre

Rivièresouterraine

ExsurgenceTemporaireoupérenne LeRagasde

Dardenne

Blogdel’ACV

Source:speleH2O

Niveaudebase

Lekarst:despaysagescreusésparl’eau

LapiazDoline

Poljé

Reculée

Canyon

PerteTerrainnoncalcaire

ValléesècheRésurgence

Grotte

Gouffre

Rivièresouterraine

ExsurgenceTemporaireoupérenne

Valléealluviale

Faille

SalledumiroirdansleTM71PhotoE.Sanson2003

Commentsecreuselekarst?

Réactiondecorrosionparl’eau

+actiondesacideshumiques

C’estunéquilibrechimiquesensibleàlatempératureetàlapressionpartielledeCO2

Érosionmécaniquequandledébitlepermet:danslescollecteurs

CollecteurduTM71 DépôtssédimentairesdansPostojnaJama (Slovénie)

Photos:E.Sanson(2003)

Commentsecreuselekarst?

Réactiondecorrosionparl’eau

+actiondesacideshumiques

C’estunéquilibrechimiquesensibleàlatempératureetàlapressionpartielledeCO2

Érosionmécaniquequandledébitlepermet:danslescollecteurs

CollecteurduTM71 DépôtssédimentairesdansPostojnaJama (Slovénie)

Photos:E.Sanson(2003)

Commentsecreuselekarst?

Plafond:grès

Entre2bancsdegrès,lesmarnesmoinsrésistantes,ontsubiuneérosionimportante,probablementliéeàl’épisodeMessinien.

D’aprèsBèsetBigotetMocochain

Cunhà derouairoux (Labatside enVal,Aude)Photo:E.Sanson

Ladispositionetlecomportementmécaniquedesdifférentsbancsoriententlecreusement.

Sol:grès

Galeries:marnes

Commentsecreuselekarst?Lesméga-dolinessontdesstructures

d’effondrementfréquentesencentre-Var.

EnconnaissantlesdébitsdelasourcedelaFoux(Draguignan)etlesconcentrationsioniquesensulfates,Paul

Courbon s’amuseàcalculerlamassepuislevolumedegypsedissoutenuneannée.

Ilcompareensuitesesrésultatsauxeffondrementsdesurfaceliésàladissolutiondugypsetriasique.

D’aprèsP.Courbon,Chroniquesouterraines

Commentsecreuselekarst?

GrottedesRampinsPhotoF.Mourau2013

Aucontactdesparois,l’eaucirculeavecunrégimeturbulentquiaffectelesconditionsdecorrosionducalcaireetformedesvaguesd’érosionoucoupsdegouges.Lalongueurdecescupulesestliéeàlavitessed’écoulementdel’eaudanslacavité.

Vaguesd’érosion(ÉventdeCoumescure,Aude)Photo:E.Sanson

L

Commentsecreuselekarst?

niveau1conduitkarstique1

Arfib 2013

Ø Influenceduniveaudebase

Commentsecreuselekarst?

niveau1conduitkarstique1

Arfib 2013

Ø Influenceduniveaudebase

niveau2

chute du niveau de base

Étagefossile

Étageactif

Commentsecreuselekarst?

niveau1conduitkarstique1

niveau2conduitkarstique2

conduitkarstique3niveau3

Arfib 2013

montée du niveau de base

Commentsecreuselekarst?

niveau1conduitkarstique1

niveau2conduitkarstique2

conduitkarstique3niveau3

Arfib 2013

montée du niveau de base

puits-cheminéecreusé"per-ascensum"

Commentsecreuselekarst?

niveau1conduitkarstique1

niveau2conduitkarstique2

conduitkarstique3niveau3

Arfib 2013

montée du niveau de base

puits-cheminéecreusé"per-ascensum"

LafontainedeVaucluseG.Clauzon,Évolutiongéodynamiquedu

bas-Rhônedepuis6Ma

L’aquifèrekarstique:écoulementenbasseseaux

Niveaupiezzométrique

L’aquifèrekarstique:écoulementenhauteseaux

36

Zonenonsaturée=zonevadose

Zonedebattement=zoneépinoyée (ouépiphréatique)

Zonenoyéeousaturée

L’aquifèrekarstique:écoulementenhauteseaux

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