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Karst
Exemple de paysage karstique
Le karst est un paysage façonné dans des roches solubles carbonatées. Ce n'est pas une roche mais bien un paysage qui peut se développer dans le calcaire (principalement), le marbre, la dolomie ou encore la craie. Les paysages karstiques sont caractérisés par des formes de corrosion de surface, mais aussi par le développement de cavités par les circulations d'eaux souterraines.
L'étude du karst est la karstologie et l'adjectif « karstique » désigne ce qui est relatif au karst.
Le karst est le terrain de pratique privilégié des spéléologues.
Sommaire
Étymologie
Le mot karst vient de Kras, région slovène de plateaux calcaires au modelé caractéristique. Le mot fut germanisé en "karst" quand le pays fut intégré à l'empire austro-hongrois.
La notion de karst fut introduite en 1893 par le géographe serbe, spécialiste de géomorphologie Jovan Cvijić dans son livre Das Karstphänomen.
La karstification
La roche est façonnée par dissolution, c'est ce qu'on appelle la karstification.
Les réactions chimiques responsables de la dissolution des carbonates sont les suivantes :
- Dissolution du dioxyde de carbone :
- CO2 + H2O ↔ H2CO3
- Dissociation aqueuse de l'acide carbonique :
- H2CO3 + H2O → H3O+ + HCO3-
- Attaque acide des carbonates ("calcaires") :
- H3O+ + CaCO3 ↔ Ca2+ + HCO3- + H2O
- Équation bilan :
- CO2 + H20 + CaCO3 ↔ Ca2+ + 2 HCO3-
On observera que dans la teneur en hydrogénocarbonate, un atome de carbone provient de la matrice calcaire et que l'autre provient 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 leur teneurs en isotopes du carbone (ségrégation du carbone 13 par les êtres vivants).
La dissolution, et donc la formation du modelé karstique, est donc favorisée par :
- l'abondance de l'eau ;
- la teneur de l'eau en CO2 (qui augmente avec la pression) ;
- la faible température de l'eau (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 de la roche (fracturations, composition des carbonates, etc.) ;
- le temps de contact eau-roche.
Une région froide, humide et calcaire a donc plus de chance de développer un relief de karst. Cependant, on retrouve ce modelé sur l'ensemble du globe, comme dans des régions chaudes et humides.
La formation des stalactites et des stalagmites
Lorsque l'eau, chargée de gaz et de calcaire dissout, arrive dans une cavité plus importante que les fissures par lesquelles elle est passée (fissures et diaclases provoquées par les mouvements tectoniques ou par la cryoclastie en surface par exemple), elle se dégaze. Alors, le carbonate de calcium contenu dans chaque goutte doit se recristalliser, soit sous forme de stalactite au plafond de la cavité, soit sous forme de stalagmite au sol (moyen mnémotechnique pour ne pas confondre les deux : la stalactite tombe; la stalagmite monte).
Si vous êtes attentifs, vous pouvez observer des stalactites en formation dans les couloirs du métro parisien. Évidemment, elles n'ont pas le charme de celles que l'on peut voir dans les grottes ! De plus, elles sont souvent nettoyées et donc peu volumineuses.
Les formes du relief karstique
Les régions karstiques comportent des formes de relief bien particulières comme les dolines et ouvalas, les poljes, les ponors, les canyons, les lapiés, les avens, les vallées sèches ou encore les pertes et les résurgences.
On peut trouver aussi des reculées, voire des cirques d'érosion karstique comme le cirque de Ramon, près de la ville israélienne de Mitzpe Ramon.
Le karst représente 20% des terres émergées.
En France, le modelé karstique est présent sur presque la moitié du territoire (Alpes, Pyrénées, Jura, Préalpes provençales, plateau lorrain, Bassin parisien, Bassin aquitain…).
Sites notables
Certains modelés karstiques sont très fameux, comme par exemple :
- La baie d'Ha-Long au Viêt Nam (karst à tourelle ennoyé ensuite par la mer) ;
- La grotte Cosquer en France (le niveau de la mer n'a pas toujours été celui que nous connaissons aujourd'hui. En période glaciaire, il était bien plus bas : la grotte Cosquer n'était pas sous les eaux. Aujourd'hui, sous l'eau, à proximité de la grotte Cosquer, on retrouve des dolines, etc. témoignant de la karstification de la région à une époque antérieure) ;
- le plateau de Caussols dans les Alpes Maritimes à 20 km de Grasse est le plus grand site karstique d'Europe[réf. nécessaire]. Grottes, aven, gouffres y sont innombrables. Sacha Guitry y tourna son Napoléon et beaucoup d'autres films seront réalisés[réf. nécessaire] ;
- Le site de Montpellier-le-Vieux où l'on peut observer des arches et des tourelles karstiques (une séquence du film La Grande Vadrouille y fut tournée) ;
- Le lac de Stymphale en Grèce (rendu célèbre par le cinquième travail d'Hercule)
- Les ares de l'Anie dans la vallée de Barétous en France (64), un des "déserts" européens
- Le désert de Platé, dans les montagnes du Faucigny en Haute-Savoie dans la réserve naturelle de Sixt-Passy, est l'un des plus grands réseaux de grotte d'Europe.
- Le massif de la clape, près de Narbonne dans l'Aude où l'on retrouve un site géologique d'exception avec le karst noyé de l'œil doux (commune de Fleury) dont la profondeur exacte est encore inconnue.
- Les falaises du Bas-Caumont, en Haute Normandie.
Quelques sites karstiques dans le monde
- Plateau de Kras, Slovénie
- Province de Trieste, Italie
- Alpes Slovénie
- Alpes en nord-est de l'Italie
- Apennin central en Italie (région du Gran Sasso)
- Dalmatie, Lika, Gorski Kotar, Kvarner en Croatie
- Mammoth Cave, Kentucky, USA
- Monts Ozark, Missouri et Arkansas, États-Unis
- Péninsule de Floride, États-Unis
- Plateau de Cumberland, Tennessee, États-Unis
- Le massif du Dachstein en Styrie, Autriche
- En France, Massif du Vercors, Massif de la Chartreuse, les différents Causses dont : Causse Méjean…, également la Sainte Baume, le gouffre de Padirac
- El Torcal à Antequera, Espagne,
- Péninsule du Yucatan, Mexique
- Le sud du Bassin versant de la Meuse en Belgique
- Région d'Arecibo, Porto Rico
- Moravie
- Burren, Irlande
- La Pierre-Saint-Martin, Pyrénées, France et Espagne
- Région de Guilin et Yangshuo, le long de la Rivière Li en Chine
- Parc national du Gunung Mulu, Malaisie
- Baie d'Along, Viêt Nam
- Phong Nha-Ke Bang au Viêt Nam
- Saint-Elzéar (Baie des Chaleurs), Québec/Canada
- Réserve de Parc National du Canada de l'Archipel de Mingan, Côte-Nord/Canada
- Le puits de Tuhala, en Estonie
- Ghar Boumâaza, grotte en Algérie
Voir aussi
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)
Liens externes
- (fr)Laboratoire de Géographie Physique Appliquée / Université de Bordeaux 3
- (fr)Karstologie.com
- (fr)Centre de Ressources Karst de l'Edytem (UMR CNRS / Université de Savoie)
- (fr)Explications intéressantes avec un schéma
- (fr)Vidéos sur Canal IRD (Institut de Recherche pour le Développement) - Entretien avec Michel Bakalowicz : Les ressources en eau des karsts méditerranéens
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