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Cet article montre l’intérêt de la mémoire du passé enregistrée dans les paysages superficiels et souterrains des milieux karstiques. Les karsts de la Chine du sud-ouest renferment une grande variété de milieux étagés de 200 à 5 000 m d’altitude. Parmi ces milieux, ceux de la moyenne montagne (entre 500 et 1 500 m d’altitude) se distinguent car ce sont eux qui ont été les plus fortement perturbés par l’homme : pour cette raison, nos exemples s’intéresseront plus particulièrement aux provinces du Guizhou et du Hubei. Remonter la flèche du temps permet de comprendre l’évolution des paysages (§ I) avec l’homme, (§ II) sans l’homme et (§ III) de reconstituer les paléo-paysages. I- Le temps des hommes s’inscrit dans le temps court depuis la période contemporaine jusqu’au temps des premières sociétés (0-11 000 ans). Deux exemples ont été retenus : 1) pour l’exokarst, l’étude des dents de pierre comme indicateur d’une érosion des sols d’origine anthropique (Guizhou) ; 2) pour l’endokarst, une coupe sédimentaire dans le réseau de Dadong permet d’estimer un début d’agriculture sur brûlis légèrement antérieur à 10 000 ans BP (Hubei). II- Le temps de la géomorphologie est celui des paysages fonctionnels. Il correspond au temps moyen à mi-long (11 000 ans à 1-5 Ma). Les principaux moteurs qui régissent l’évolution des milieux sont 1/ le climat : une stalagmite active du Hubei à faible croissance a enregistré, au stade isotopique 3, une phase de type biostasique et 2/ la tectonique : les grottes-tunnels étagées du Guizhou représentent les jalons de la phase himalayenne. La transition du temps moyen au temps long (1-5 Ma) doit être recherchée au niveau de la haute surface et ses jalons karstiques (ponts naturels, mégadolines d’effondrement, couloirs résiduels et paléo-pertes perchées). L’abaissement des surfaces a fait disparaitre les couches les plus récentes, notamment les basaltes du Permien. De ces roches, aujourd’hui disparues, il reste les altérites. III- Le temps de la géologie est celui du temps long (>5 Ma). La succession des cycles orogéniques a provoqué la disparition d’une colonne sédimentaire de plusieurs kilomètres, soit la disparition complète de paysages karstiques enregistrés désormais dans les sédiments marins, lacustres et continentaux. La fonction conservatrice des archives karstiques joue encore un certain rôle avec le maintien de deux types d’archives : les bassins rouges et les paléokarsts. Aujourd’hui, l’un des problèmes majeurs de ces régions réside dans l’érosion accélérée des altérites, consécutive des déboisements. Cette érosion constitue une perte irrémédiable à l’échelle de l’homme (temps court) car les calcaires sous-jacents (temps long) sont trop pauvres en insolubles pour permettre la reconstitution des sols (temps moyen). MOTS-CLÉS : Chine du sud-ouest, environnement, paléoenvironnement, spéléo-karstologie, échelle de temps.
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L’étude concerne une ancienne rivière souterraine, qui était active durant la période de la limite mio-pliocène (5,33 Ma) et qui avait été générée par la perte partielle de la rivière Ardèche alors qu’elle coulait à une élévation de 320 m au-dessus de son lit actuel. Elle apparaît principalement sous la forme de tronçons d’une galerie décapitée sur une longueur de plus de 5 km dont 400 m seulement sont accessibles souterrainement. Elle se développe à une altitude très constante et en discordance sur les structures tectoniques, indiquant un contrôle par un ancien niveau phréatique. Le remplissage alluvial est principalement exotique, d’origine cévenole. Le système se complète par des affluents, qui se développent à la même altitude que le collecteur, mais dont le remplissage alluvial est d’origine plus locale. L’étude paléontologique des remplissages alluviaux de la rivière souterraine fossile et de ses affluents a révélé des âges proches de la limite mio-pliocène à l’exception d’un gisement de la partie amont d’un affluent, dont la faune indique un âge miocène supérieur (env. 9,5 Ma). L’auteur discute de la possibilité, que le réseau pourrait avoir été déjà initié au Tortonien, et de l’évolution du karst et du paysage à partir de cette époque.
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L’origine des sources karstiques vauclusiennes a été étudiée par de nombreux auteurs, et deux modèles explicatifs sont aujourd’hui souvent avancés : le karst barré et les oscillations eustatiques. Dans ce dernier cas, la régression messinienne est parfois invoquée afin d’expliquer ce type d’émergence, dont l’holotype est la fontaine de Vaucluse, tributaire de la Méditerranée. Mais ce facteur géologique régional ne peut guère s’appliquer à tous les cas de figure, notamment ceux dont le niveau de base n’a jamais été beaucoup plus bas que l’actuelle surface topographique, comme par exemple l’émergence de la Touvre près d’Angoulême. Nous défendons ici la thèse d’une karstification profonde au sein d’un aquifère saturé, générée sous forme de fantômisation grâce à l’établissement de cellules de convection thermique au sein de l’aquifère, dont le moteur énergétique est activé par la différence de températures entre le mur et le toit de cet aquifère. L’exemple de l’aquifère géothermique du Hainaut, en Belgique, est présenté. Un modèle thermo-hydrodynamique de cellules de convection est proposé sur base de la géologie régionale, de l’hydrogéologie et de trois paramètres (perméabilité de départ, puissance de l’aquifère et données thermométriques). Ce mécanisme apparaît comme le seul à pouvoir expliquer la karstification profonde de cet aquifère en « cul-de-sac ». Le système karstique de la Touvre est ensuite décrit. La fantômisation de ce karst ayant été pleinement établie et replacée dans l’évolution géologique régionale, il apparaît que la spéléogenèse proprement dite provient de l’érosion de l’altérite résiduelle à la fois par érosion régressive à partir de l’émergence vue la concentration des écoulements et par tassement de cette altérite à cause des fluctuations de la surface piézométrique, dont le processus a pu être reconnu dans la grotte de La Fuie. La prise en compte de certains paramètres (puissance de la série karstifiable, histoire géologique régionale, dimension du bassin d’alimentation, tectonique en distension, exutoire unique) invite à repenser le modèle de fantômisation à partir de la formation de boucles de convection thermo-hydrodynamique. Enfin, nous confrontons ce modèle karstogénique au système karstique de la fontaine de Vaucluse. Les récentes découvertes de fantômes de roche sur le plateau d’Albion, la géométrie des conduits et la présence de cavités hypogènes conduisent à concevoir une karstogenèse par fantômisation à partir de la mise en place de cellules de convection thermique profondes dans la zone saturée, bien avant la crise messinienne. Les débits d’étiage et l’ancienneté d’une partie des eaux restituées conduisent à repenser le fonctionnement du réservoir, dont les conduits sont probablement toujours garnis de leur altérite résiduelle.
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Le massif du Roc d’Enfer, situé dans la partie centrale du Chablais, en Haute- Savoie, appartient à la nappe de la Brèche. Il est drainé en partie par le Brévon, appelé aussi Dranse de Bellevaux. Deux grosses sources pérennes sont à l’origine de ce cours d’eau. Leurs paramètres hydrologiques ont été suivis de 2015 à 2018 et des analyses physico-chimiques et bactériologiques des eaux effectuées durant cette période. Les traçages ainsi que le contexte géologique local permettent de proposer un modèle pour leurs bassins d’alimentation et un périmètre de protection au cas où ces sources viendraient à être captées. Elles ne nécessiteraient en effet qu’un simple traitement préventif de base.
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