Karst

Karst
Exemple de paysage karstique

Le karst est une structure géomorphologique résultant de l'érosion hydrochimique et hydraulique de formations de roches carbonatées, principalement de formations calcaires. Des phénomènes d'érosion de type karstique se manifestent aussi dans des structures « pseudokarstiques ».

Les structures karstiques concernent environ le cinquième de la superficie continentale de la Terre. Les karsts présentent pour la plupart un paysage tourmenté, un réseau hydrographique essentiellement souterrain et un sous-sol creusé de nombreuses cavités : reliefs ruiniformes, pertes et résurgences de cours d'eau, grottes et gouffres... Sur les marges sud et ouest du Massif-central français, les plateaux karstiques sont dénommés causses.

L'étude du karst est la Karstologie. A l'étude des cavités et réseaux hydrogéologiques du karst sont notamment associées la Spéléologie, la Plongée souterraine et la Biospéologie.

Sommaire

Étymologie

Le terme karst provient du toponyme Kras, haut plateau calcaire de Slovénie dont la géomorphologie est très représentative de la « typologie karstique ». Kras fut « germanisé » en karst lors de l'intégration de la Slovénie à l'Empire austro-hongrois.

La terminologie scientifique karst fut introduite en 1893 par le géomorphologiste serbe Jovan Cvijić dans sa publication Das Karstphänomen.

Karstification

Dans le processus de « karstification », les roches carbonatées sont façonnée par solvatation selon les réactions chimiques suivantes :

CO2 + H2O ↔ H2CO3
H2CO3 + H2O → H3O+ + HCO3-
  • attaque acide des carbonates ("calcaires") :
H3O+ + CaCO3 ↔ Ca2+ + HCO3- + H2O
  • équation bilan :
CO2 + H2O + CaCO3 ↔ Ca2+ + 2 HCO3-

Dans la teneur en hydrogénocarbonate, un atome de carbone provient de la matrice calcaire et l'autre du gaz carbonique (surtout d'origine biogénique car la concentration de ce dernier dans le sol est beaucoup plus importante que dans l'atmosphère). Ces deux sources sont d'ailleurs différentiables par leurs teneurs en isotopes du carbone (ségrégation du carbone 13 par la biomasse).

La géomorphologie karstique est donc favorisée par :

  • l'eau :
    • son abondance
    • sa teneur en CO2 (augmentant avec la pression)
    • sa faible température (plus une eau est froide, plus elle est chargée en gaz donc en CO2)
  • les êtres vivants (qui rejettent du CO2 dans le sol par la respiration, ce qui renforce considérablement sa teneur)
  • la nature des formations rocheuses (fracturations, compositions des carbonates...)
  • le temps de contact eau-roche

Une zone géographique froide, humide et calcaire est ainsi fortement prédisposée à la formation de karsts qui se répertorient cependant sur l'ensemble de la Terre.

Géomorphologie et hydrographie karstiques

Selon le dynamisme hydrogéologique et la nature géologique du karst ainsi que son altitude et sa latitude, la géomorphologie et l'hydrographie karstiques peuvent associer à plus ou moins grande échelle tout ou partie des formes géomorphologiques et hydrographiques caractéristiques suivantes (outre des formes d'érosion orographiques non spécifiques telles que cuestas, canyons, cirques, mesas, reculées, combes, cluses, rideaux...) :

Doline sur le causse de Sauveterre, en Lozère.

Les cavités souterraines karstiques non ennoyées développent des spéléothèmes variés dont l'importance dépend de l'activité de l'aquifère du karst.

Écologie du karst

Article connexe : Biospéléologie.

A la diversité géomorphologique du karst correspond une importante biodiversité. Certaines formes de géomorphologie karstique comme les tsingys, les alvars et les creuses constituent des habitats spécifiques. En outre certaines cavités karstiques hébergent une flore et une faune caractéristiques, objet de la Biospéologie. Les principaux écosites karstiques significatifs sont la Réserve naturelle intégrale du Tsingy de Bemaraha, le réseau de Postojna, le Parc national de Phong Nha-Kẻ Bàng et le Parc national du Gunung Mulu.

Karsts et sites karstiques

Zones karstiques et karsts significatifs

Europe

Site d'El Torcal près d'Antequera (Espagne)

Asie

Phong Nha-Ke Bang au Viêt Nam

Amérique

Afrique

Sites karstiques notables

Baie d'Ha-Long au Viêt Nam
Articles détaillés : Liste des grottes, Liste des plus longues cavités naturelles, Liste des plus profondes cavités naturelles, Liste des plus grandes salles souterraines naturelles, Liste des méga-dolines, Liste des plus grands puits naturels et Liste des plus grands siphons naturels.

Annexes

Articles connexes

Liens externes

 Le karst sur Commons

Bibliographie

  • J. Nicod, Pays et paysages du calcaire, PUF, 1972 (épuisé)
  • J.-N. Salomon, Précis de karstologie, Presses Universitaires de Bordeaux, coll. Scieteren
  • Revue "Historiens et Géographes" no 370 (un article)

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Contenu soumis à la licence CC-BY-SA. Source : Article Karst de Wikipédia en français (auteurs)

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