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grottes et cavernes - Les cavités karstiques -
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mimi33445
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Message Posté le : Dim 6 Déc - 16:48 (2009)    Sujet du message : grottes et cavernes - Les cavités karstiques - Répondre en citant

Ce sont évidemment les plus célèbres, les plus belles et celles qu'on visite le plus ! Il y a celles qui sont encore en eau, noyées complètement ou non, celle que les eaux ont quittées il y a plus ou moins longtemps, celles donc qui donnent ou non naissance à une rivière…mais aussi celles dont l'orifice est sous-marin et celles qui se trouvent entièrement sous le niveau de la mer…  
 
 
Voici donc une carte du karst français de métropole: il est évident que le sud-est de la France métropolitaine est une région privilégiée pour qui s'intéresse aux phénomènes karstiques.  
 
 
 
 
Carte du karst français 
 
 
On peut trouver des documents plus précis en consultant les cartes géologiques de chaque région ou des cartes simplifiées comme celle-ci, sur laquelle sont indiquées les différentes formations karstiques observables :  
 
 
 
 
Carte du Verdon 
 
 
Différentes formations peuvent constituer une grotte 
 
 
Les gouffres sont des entrées plus ou moins verticales et plus ou moins larges mais dont la profondeur est toujours relativement importante, d'où leur nom, comme par exemple le gouffre de la Mortice dans le Briançonnais.  
 
 
 
 
Gouffre de la Mortice 
 
 
Le gouffre de Padirac est une cavité naturelle de 75 m de profondeur et 33 m de diamètre qui s'ouvre dans la surface du Causse de Gramat, sous lequel à 103 m coule une rivière souterraine. Situé dans le département du Lot à la rencontre du Périgord et du Quercy en région Midi-Pyrénées. Les Causses sont formés par des terrains calcaires, très perméables, d'une surface sèche et aride, à l'herbe rare mais savoureuse pour les moutons ; le fond et le versant des vallées qui les coupent sont cultivés. Privée d'eau superficielle dans les hautes terres, cette partie du Lot est le domaine des gouffres, grottes et rivières souterraines.  
 
 
Absorbées par les fissures, les eaux se sont enfouies dans le sous sol depuis des millénaires, créant des cavernes dont les voûtes se sont parfois effondrées, forant des galeries, laissant après leur disparition des grottes décorées de concrétions.  
 
 
 
 
Gouffre de Padirac 
 
 
Mais le gouffre n'est pas toujours vide et parfois, un lac l'occupe comme dans le cas du lac Otjikoto en Namibie. Ce lac réputé pour n'avoir pas de fonds ! est en fait profond de 55 mètres et s'est formé par karstification de dolomies et de calcaires vieux de 700 millions d'années. C'est une ancienne grotte dont le toit s'est effondré. Lors de la retraite allemande en 1915, les forces germaniques ont jeté dans le lac les munitions excédentaires qu'elles possédaient et 80000 fusils ! On a même retrouvé au fond du lac un wagon de munitions très bien préservé que l'on sauvé pour le mettre au musée à Windhoeck !  
 
 
 
 
Lac Otjikoto, Namibie 
 
 
Les galeries sont plus ou moins larges et plus ou moins noyées suivant les grottes mais c'est l'élément le plus constant, pratiquement toutes les grottes en ont. Les relevés de galeries faits par les spéléologues sont précieux pour la prospection.  
 
 
 
 
Relevé de galerie (Huveaune)  
 
 
D'autres grottes ont de grandes salles qui atteignent parfois des dimensions impressionnantes comme la grotte de Cabrespine par exemple.  
 
 
 
 
Plan de Cabrespine 
 
 
 
 
Salle de Cabrespine 
 
 
Ou encore à l'image de cette salle d'une grotte de Tasmanie  
 
 
 
 
Grotte en Tasmanie 
 
 
Certaines de ces salles contiennent des lacs qui peuvent atteindre de très grandes dimensions comme le lac de St Léonard en Valais (Suisse). Il s'agit du plus grand lac souterrain navigable d'Europe. La première visite du lac s'est faite au printemps 1943 par deux courageux membres de la Société Suisse de Spéléologie. A l'aide d'un canot pneumatique ils traversent le plan d'eau dans toute sa longueur et débarquent sur la plage du fond, émerveillés par l'ampleur et la beauté des lieux. L'année suivante, des militaires spécialisés dans les reconnaissances souterraines effectuent le relevé topographique complet de la cavité. En 1946, un tremblement de terre (amplitude 5,6 sur l'échelle de Richter / épicentre zone du Rawil) provoque des fissures supplémentaires, notamment dans le fond du lac, ce qui entraîne une plus grande perte d'eau qui s'échappe de la grotte pour se déverser dans la nappe phréatique. Les fissures sont petit à petit colmatées par le petit matériel du fond (argiles, gypse dissous). En 1949 le lac est rendu accessible au public. Alors que la mise en place des roches de cette région s'est étalée sur plusieurs dizaines de Ma (fin de l'ère secondaire, ère tertiaire), le creusement de la caverne date du tardi- voire du postglaciaire, ce qui est très jeune à l'échelle de l'histoire de la terre. La cavité de St-Léonard résulte d'un phénomène d'érosion karstique, qui, ici, s'applique à du gypse.  
 
 
 
 
Lac de St Léonard 
 
 
Les lacs souterrains sont souvent en communication avec des rivières elles aussi souterraines ou partiellement souterraines seulement. Ces rivières peuvent être à l'air libre et « disparaître brusquement dans le sous-sol, comme le Rhône à Bellegarde dont voici une image :  
 
 
 
 
Perte du Rhone 
 
 
Au contraire, la rivière peut être souterraine et ressortir à l'air libre en quelqu'endroit comme la Venoge à l'Isle 
 
 
Quelques autres résurgences : la fontaine des Chartreux, à Cahors, aux sources de l'Ouysse, près Rocamadour, ou à Font Polémie, dans la vallée du Vers.  
 
 
Le plus souvent ces rivières passent par des siphons: c'est le cas pour la résurgence de la Venoge par exemple. Il est évident que de tels syphons rendent l'exploration des grottes très délicates et nécessitent un matériel de plongée adapté à l'exploration souterraine.  
 
 
 
 
Résurgence de la Venoge 
 
 
Certaines grottes aussi n'ont plus de relation avec un cours d'eau mais contiennent de la glace. Ces grottes s'appellent des glacières et il y en a plusieurs dans le Jura : St Gorges, St Livres, La Genolière, pour ne citer que quelques unes du Jura vaudois (CH). Ouvertes de manière à récolter les précipitations de neige, elles contiennent souvent de la glace de névé. Toutefois, celle-ci s'accompagne presque toujours de glace de regel sous forme de concrétions ou d'une couche plus ou moins épaisse recouvrant le plancher ou les parois de la cavité. Il s'agit parfois de formes mixtes, où ni la glace de névé, ni la glace de regel ne semblent dominants. Le volume de glace est relativement peu important par rapport à certaines glacières alpines; les plus vieilles strates ont généralement quelques dizaines, voire une centaine d'année. Quant à l'eau libérée durant l'été souterrain, elle rejoint un réseau complexe, se mélange à l'eau de pluie et se réchauffe progressivement. Elle ne parvient donc pas à influencer le régime et la température des émergences karstiques qu'elle alimente.  
 
 
Les glacières sont tout d'abord utilisées accessoirement par les paysans ou les riverains pour leurs usages domestiques. Dès le XIXe siècle surtout, les plus importantes d'entre elles font l'objet d'une exploitation commerciale. Si on trouve de véritables entreprises, la clientèle demeure essentiellement locale ou régionale. Dans le Jura suisse, seule la glacière de Monlési transporte de la glace au-delà des frontières pour les brasseries parisiennes. A Chaux-les-Passavant, le commerce débute plus tôt. Au XVIe siècle déjà, la glace est transportée à l'église métropolitaine de Besançon par les moines de l'abbaye de la Grâce Dieu. Sa situation, en basse altitude (525 m) et à proximité des habitations (quelques kilomètres seulement du village) joue un rôle primordial dans la précocité et l'intensité de son exploitation.  
 
 
 
 
Intérieur d'une glacière (Correntannaz) 
 
 
Pour terminer il faut quand même mentionner les grottes dont l'issue est actuellement en dessous du niveau de la mer, soit que la grotte soit remplie d'eau salée soit que la grotte soit le lit d'une rivière d'eau douce qui va donc sortir directement en mer. La grotte Cosquer près de Marseille en est un exemple et voici le schéma de son développement. Cette grotte est très célèbre pour ses peintures rupestres, n'étant pas noyée à la préhistoire puisque le niveau de la mer était beaucoup plus bas qu'aujourd'hui . 
 
 
 
 
Coupe de la grotte Cosquer 
 
 
Mais il existe des grottes sous-marines en de nombreux endroits comme en Italie ou au Japon et pour certaines de ces grottes la rivière qui en sort est prospectée pour l'utilisation en eau douce. Malheureusement dans nombre de cas, l'eau douce ne sort pas avec suffisamment de force pour ne pas être « contaminée » par l'eau de mer environnante.  
 
 
 
 
Source de la Mortola  
 
 
Stéphanie Belaud a écrit dans le journal du CNRS : « La source de la Vise et la source de la Mortola comptent parmi les très nombreuses résurgences d'eau douce qui perforent le fond de la Méditerranée près des côtes. Très abondantes, aussi bien en nombre qu'en débit apparent, leur existence est connue depuis que l'homme navigue. Leur localisation n'est un mystère ni pour les pêcheurs ni pour les plongeurs, en revanche on ignore presque tout à leur sujet : débit et qualité de l'eau ne sont que conjectures. Et si on s'y intéresse désormais de près, c'est qu'elles pourraient bien constituer une nouvelle ressource d'eau douce pour pallier l'épuisement des réserves en eau potable disponibles actuellement. Michel Bakalowicz travaille depuis trente ans sur les aquifères karstiques. Et ce sont ces formations géologiques qui sont à l'origine des panaches d'eau douce en mer. De quoi s'agit-il ? Le calcaire est à la base une roche imperméable mais qui, parce qu'elle présente la caractéristique de se fissurer, devient perméable. Dans les sols calcaires, l'eau d'infiltration chargée de gaz carbonique circule par ces fractures et les élargit en dissolvant la roche. Au bout du compte, cet écoulement se traduit par la formation d'un réseau de grottes et de rivières souterraines dont l'importance dépend de la taille de la zone calcaire qui se trouve en amont. Toute l'eau finit par converger vers un seul point, le point le plus bas du massif calcaire, c'est là que naissent les sources. Comme la source du Lez qui alimente en eau potable tous les foyers de la ville de Montpellier et dont les réserves proviennent d'une région calcaire de 400 km2 de superficie. Michel Bakalowicz connaît bien ces sources terrestres et c'est fort de cette longue expérience qu'il s'est s'intéressé à leurs homologues sous-marines. « Pour déterminer le fonctionnement de ces systèmes, explique l'hydrogéologue, nous avons divers moyens. Les explorations, par exemple, menées par les spéléologues dans les grottes et conduits souterrains livrent des informations, mais qui demeurent partielles. Lorsqu'elles peuvent être visitées, ces grottes ne sont plus actives depuis longtemps. » Les chercheurs ont dû imaginer des méthodes indirectes. On les étudie donc en observant ce qui se passe à la source. Là, on suit les variations de la température, du débit ou encore de la composition chimique de l'eau. Le suivi de ces multiples marqueurs permet de connaître la dimension du bassin d'alimentation (surface de la zone calcaire), l'importance du flux (son débit moyen), la quantité des réserves stockées et enfin la façon dont l'eau circule dans les réseaux. Désormais bien maîtrisée pour les sources à terre, les chercheurs souhaitent transférer cette méthode aux sources sous-marines. Et c'est là tout l'enjeu du projet « Panache ». Avant de les exploiter, conclut le chercheur, il faut maîtriser leur fonctionnement et les relations qui existent entre la source en mer et l'aquifère à terre. Golfe du Mexique, Irlande, Madagascar, Australie, Vietnam ou Nouvelle-Zélande : les résurgences d'eau douce en mer existent partout dans le monde où des régions calcaires bordent la côte. L'eau douce circulant dans un aquifère karstique littoral emprunte des conduits situés sous le niveau de la mer et ressort en profondeur. Moins dense que l'eau salée, l'eau douce ne se mélange pas et remonte vers la surface. Les chercheurs ont voulu déterminer l'origine de ces conduits localisés étonnamment bas sous le niveau de la mer. La réponse : l'abaissement du niveau des mers jusqu'à 150 mètres au-dessous du niveau actuel. Mais pourquoi le phénomène est-il aussi important en Méditerranée ? Au Messinien, il y a environ cinq millions d'années, la fermeture du détroit de Gibraltar a fait de la Méditerranée une mer fermée. Par évaporation, son niveau est descendu de 1 000 à 1 500 mètres. Des conduits se sont formés dans le karst aboutissant jusqu'au niveau le plus bas des calcaires, peut-être au voisinage de celui de la mer. Lorsque l'eau est remontée, les galeries se sont retrouvées sous la mer. Les sédiments en ont bouché certaines et d'autres sont restées ouvertes."  
 
 
 
 
Grotte sous-marine 
 
 
Ce fort abaissement de la Méditerranée et la constitution géologique de ces régions très riches en roches carbonatées expliquent le grand nombre de sources sur le pourtour méditerranéen. Or ces régions qui affichent de très faibles précipitations ont un besoin élevé en eau potable. D'où le fort intérêt porté à ces sources par des pays comme la Syrie, le Maroc, la Grèce ou l'Espagne. Pouvoir capter cette eau en mer semble être une solution d'avenir à condition qu'on ait au préalable les connaissances nécessaires pour ne pas perturber de façon irréversible ce système hydrogéologique naturel. L'enjeu de ces travaux est donc de taille. »  


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Message Posté le : Dim 6 Déc - 16:48 (2009)    Sujet du message : Publicité

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