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Ce texte propose un schéma théorique, hypothétique et parfois spéculatif de la transformation des surfaces terrestres. Cette approche s'appuie sur la notion d'altérité et sur les deux oppositions suivantes : surface plane/sur/ace rugueuse et surface karstique/surface non karstique. La dimension des surfaces irrégulières est comprise entre 2 et 3. La dimension des surfaces planes est proche de 2. Les aplanissements sur les massifs karstiques flambeaux souvent) semblent mieux se conserver (immunité karstique) que dans les autres roches. Cela expliquerait une valeur faible de la dimension fractale des surfaces aériennes de karsts évaluée toujours avec le même protocole (relation S°=PA). Elles ont été comparées aux surfaces de reliefs de socle. Trois idées résument les résultats obtenus : [1] Les dimensions fractales moyennes des karsts sont inférieures à celles des reliefs de socle. [2] La dispersion des valeurs moyennes des karsts est inférieure à la dispersion des valeurs moyennes des socles. [3] L'écart entre les valeurs minimales et maximales pour les karsts est beaucoup plus grand que l'écart entre les valeurs minimales et maximales pour les socles. Pour expliquer la faible rugosité des karsts nous avons fait trois hypothèses : [a] Ces lambeaux correspondraient à des zones encore non affectées par l'érosion (problème de temps). [b] Dans un tel système, des changements sur un plan rendraient impossibles ou peu probables des changements sur un autre plan (problème spatial), [c] La forme initiale est remplacée par une forme semblable (aporie du Parménide de Platon). Dans la deuxième partie de l'article, nous nous intéresserons à l'endokarst. Celui-ci est décrit empiriquement et par analogie avec le modèle fractal de l'éponge de Sierpinski comme une surface unique infiniment repliée dans un volume limité. Aussi la croissance des espaces vides de roche dans l'endokarst augmente, presque jusqu'à l'infini, l'étendue de la surface interne du karst. Pour trouver une base théorique à la taille extrême de l'étendue de ces surfaces, nous avons, dans un premier temps, étudié le rapport entre la croissance d'un volume et la croissance de la surface qui limite ce volume. Trois modèles théoriques montrent que si les surfaces restent euclidiennes, le volume à éroder par unité de surface croît fortement. L'altération puis l'érosion étant dépendantes de la taille de la surface exposée, le temps pour araser un relief tendrait, théoriquement, vers l'infini. Or, ceci n'est pas acceptable puisqu'un massif peut être arasé en environ 200 Ma. Par analogie avec différentes morphogenèses (physique, biologique), nous faisons dans un deuxième temps l'hypothèse que le caractère fractal, rugueux des surfaces des massifs de l'interface terrestre correspond à la nécessité d'accroître, autant que possible, la taille de la surface soumise à l'érosion de façon à diminuer le temps de destruction du relief. Ceci est cohérent avec l'idée d'un système loin de l'équilibre qui tend à retourner à l'équilibre aussi vite que possible en développant des morphologies spécifiques, des structures dissipatives. L'éloignement du relief par rapport à la borne inférieure du potentiel d'érosion est ensuite introduit comme un facteur pouvant expliquer la faible rugosité de hautes surfaces continentales. La réduction du volume par érosion est envisagée comme la cause (et non la conséquence) de la diminution de la rugosité. La surface peut devenir moins rugueuse car le volume diminue. La surface d'aplanissement constitue la morphologie finale n'évoluant plus qu'asymptotiquement Dans cette perspective la dynamique ne fait que permettre l'accomplissement de nécessités spatiales. Dans le cas du karst, en raison de l'existence de la partie souterraine de la surface karstique et de sa rugosité, il apparaît d'autant moins nécessaire que la partie aérienne soit fort rugueuse. Les aplanissements seraient donc conservés par inutilité géométrique de les détruire. Ils ne correspondraient pas à des formes en sursis comme l'implique l'analyse temporelle (hypothèse [a]), mais à des formes relevant d'un équilibre particulier (hypothèse [b]) qui seraient même localement transformées
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Le bassin du Rincon Blanco, situé dans la Province de San Juan (Argentine), se caractérise par une sédimentation continentale où alternent des niveaux détritiques, gréseux et argileux. Durant le Tertiaire, des mouvements compressifs ont déformé cette séquence sédimentaire en un étroit synclinal d'axe nord-sud. Les argiles présentent un faciès lacustre et sont riches en éléments carbonates et organiques. Cette sédimentation lacustre comporte, par ailleurs, des niveaux connus sous le nom "d'ardoises bitumineuses" du Rincon Blanco. Dans les années 1950 à 1970, elles ont été intensément exploitées, d'où l'existence de galeries artificielles, aujourd'hui abandonnées; elles recoupent des terrains affectés par de nombreuses micro­fractures E-W et SE-NW. Ces discontinuités ont favorisé l'infiltration des eaux météoriques à travers les terrains sus-jacents. Ces eaux d'infiltration, après dissolution des carbonates plus ou moins présents dans les différents terrains géologiques, ont entraîné un concrétionnement relativement varié, sous forme de fistuleuses, de stalagmites, d'encroûtements stalagmitiques accompagnés de gours, de perles et de cristaux coalescents. On observe, également, plusieurs formes liées à l'érosion telles des micro-cupules de paroi, de petites coupoles de plafond, et des impacts de gouttes au sol. Ces formes seraient dues à la percolation d'eaux sous-saturées à l'origine de phénomènes de condensation sur les parois. Des infiltrations, plus importantes, empruntant des fractures ouvertes entraînent des écoulements temporaires, responsables de formes "majeures" d'érosion, tels de petits chenaux et le transport d'éléments détritiques.
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Le massif des Arbailles (200 - 1 200 m) est situé dans la zone nord-pyrénenne. Il forme une unité plissée de 165 km2, constituée de calcaires jurassiques et crétacés, soumise à un climat océanique montagnard (2000 mm/an). Les observations réalisées conjointement en surface et dans les réseaux souterrains permettent une étude précise des corrélations entre les phases de surrection et de karstification. Les poches d'altérites et les cavités démantelées de la haute (surface présentent deux types de cortège minéral : l'un issu de l'altération des calcaires marneux albiens, l'autre provenant des poudingues de Mendibelza. Au Miocène, les Arbailles «constituaient une surface d'altération tropicale de basse altitude raccordée à l'amont à la Haute-Chaîne. La surrection a permis le décapage de la couverture des altérâtes, l'individualisation d'un karst à buttes, l'assèchement définitif du système fluviatile. Les niveaux étages des vallées sèches et des réseaux karstiques correspondent à des stationnements des niveaux de base karstique. Les datations par paléomagnétisme (réseau d'Etxanko Zola) et par U/Th (réseau du Nébélé) permettent de montrer que la composante de surrection depuis le Pléistocène inférieur est de l'ordre de 500 m environ. Actuellement l'essentiel du drainage s'effectue par des réseaux souterrains qui n'ont aucune liaison avec la topographie "fossile" de surface. On distingue trois aquifères (aquifères du Crétacé inférieur, du Jurassique, des bordures nord et sud) séparés par des écrans plus ou moins imperméables. L'étude de la minéralisation des émergences a permis de quantifier l'ablation karstique. La mise en valeur du massif par les hommes entraîne une déstabilisation récente du milieu qui se marque par une érosion des sols et une turbidité accrue des sources. L'étude de la coupe d'Istaurdy permet de mesurer l'impact de la déforestation sur l'environnement du massif.
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L'auteur décrit une petite région karstique à l'extrémité sud du continent africain et s'attache surtout à sa grotte principale, Cango, qui constitue une attraction touristique majeure. Comparé aux autres régions d'Afrique Australe, ce karst est unique. L est typiquement exogène, avec des grottes-pertes se formant là où les cours d'eau recoupent des bandes de calcaire précambrien très redressées. Ces grottes actives présentent des profils longitudinaux rectilignes avec de courts tronçons phréatiques. Les galeries plus larges que hautes se caractérisent par des plafonds plats souvent étages en terrasses inversées. Cette morphologie particulière est caractéristique des grottes calquées sur le niveau hydrostatique; elle est également attribuée à l'abondance des sédiments introduits par les pertes qui limitent le travail de la dissolution à la base du conduit. Cango est un réseau essentiellement fossile, recoupant un actif dans sa partie médiane, mais sa genèse est comparable à celle des grottes actives. Elle est pratiquement linéaire en plan et en section, avec une longueur de 2,6 km de l'entrée au fond pour un développement total de 5,2 km. Le creusement de la cavité est rapporté au Pleistocène d'après l'altitude relative de l'entrée, qui est comprise entre celle du talweg actuel et celle des reliques de la surface post-africaine I, dont l'érosion a commencé au Pliocène supérieur. Ce creusement relativement tardif contraste avec la spéléogenèse miocène généralement admise par les auteurs. La grotte de Cango est décorée par de belles concrétions, parmi lesquelles de nombreux disques, des stalagmites monocristallines et des gours à cristaux de calcite. Dans les salles les plus proches de l'entrée, les concrétions ont été profondément corrodées par l'action du guano de chauve souris, avec formation d'hydroxylapatite. Auparavant, cette corrosion avait été en grande partie attribuée à des dissolutions en relation avec des oscillations anciennes du niveau hydrostatique. La météorologie est discutée, en particulier la forte teneur en gaz carbonique qui indique que la grotte est mal ventilée, ce qui pose un problème pour son exploitation et sa conservation.
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Né le 4 décembre 1926 à Neuchâtel, bachelier es lettres du Gymnase du Haut, il suit des études de zoologie à l'Université de Neuchâtel où il fut assistant à l'Institut de zoologie et, de 1950 à 1952, conserva­teur du Musée zoologique de cette ville. En 1952, il obtint, avec sa thèse sur les chauves-souris du Cameroun, son titre de docteur es sciences. En 1953, il fut nommé conservateur du Muséum de la Chaux-de-Fonds. Mais il quitta rapidement les Montagnes pour occuper le poste de conservateur du Département des Vertébrés au Muséum d'histoire naturelle de Genève, à partir du 1» janvier 1954. Il en devint sous-directeur en 1965 et directeur quatre ans plus tard, succédant ainsi à Emile Dottrens. C'est lui, avec René Descombes, qui devait participer à l'élaboration du concept du nouveau Muséum, planifier et préparer le déménagement des collec­tions des Bastions à Malagnou et, surtout, préparer l'avenir de ce bâtiment neuf en attente des visiteurs. De 1971 à 1976 il fut vice-président de la Société Helvétique des Sciences naturelles (l'actuelle Acadé­mie suisse des sciences naturelles). Villy Aellen créa, au Muséum, le Centre suisse de baguage des chauves-souris, il fut le président-fondateur du Centre suisse pour l'étude et la protection des chauves-souris, dont le siège du Centre ouest se trouve au Muséum d'histoire naturelle.
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