Karst

Vidéo par drone de Kostivere (Estonie) karst

Lekarstest une structuregéomorphologiquerésultant de l'érosion hydrochimiqueethydrauliquede toutes rochessolubles,principalement deroches carbonatéesdont essentiellement descalcaires^[3].Des structures karstiques se rencontrent en outre dans deschlorures évaporitiques^[4].Des processus de type karstique, dits «pseudokarstiques», peuvent aussi se développer dans certaines roches autres que les roches carbonatées ou les chlorures évaporitiques^[4].

Par ailleurs, des morphologies analogues à celles résultant desprocessus karstiques ou pseudokarstiquesse rencontrent dans certaines zonesglaciaires:inlandsis,glaciers... Lesstructures glaciairesou lesgéomorphologiescorrespondantes sont ainsi dénommées glaciokarsts, cryokarsts outhermokarsts^[5].

Les karsts présentent pour la plupart unpaysagetourmenté, un réseauhydrographiqueessentiellementsouterrain(rivières souterraines) et unsous-solcreusé de nombreusescavités:reliefs ruiniformes,pertesetrésurgencesdecours d'eau,grottesetgouffres.Selon les régions du monde, les structures karstiques portent des noms spécifiques; ainsi, sur les marges sud et ouest duMassif central,lesplateauxkarstiques sont dénommés «causses»^[6].

Lakarstificationdésigne ces processus (physiques et chimiques) mis en jeu pour créer les formes karstiques, comme les phénomènes d'infiltration et circulation lentes des eaux à la faveur des joints de stratification, des fissures et desdiaclases,et dedissolutiondes roches karstiques qui jouent un rôle déterminant dans la genèse de ces formes et paysages caractéristiques^[5].

Lakarstogénèsedécrit la formation des karsts et leur évolution dans le temps.

Étymologie[modifier|modifier le code]

Le terme « karst » est originaire de la régionéponymeduplateau du Karst,haut-plateaucalcaire situé entre l'Italie,laSlovénieet laCroatie,dont la géomorphologie est très représentative de la «typologiekarstique ». « Kras » futgermaniséen « Karst » à l'époque où leduché de Carniole,appartenant aujourd'hui à laSlovénie, faisait partie del'Autriche-Hongrie.

Laterminologie« karst » a été introduite en1893par le géomorphologueserbe Jovan Cvijićdans sa publicationDas Karstphänomen.L'étude du karst est lakarstologie,à laquelle sont notamment associées l'hydrogéologieet laspéléologie(dont laplongée souterraineet labiospéologie).

Roches concernées par des phénomènes karstiques ou pseudokarstiques[modifier|modifier le code]

Roches concernées par des phénomènes karstiques[modifier|modifier le code]

Les roches concernées par des phénomènes purement karstiques (correspondant aux « karsts vrais ») sont essentiellement lesroches carbonatées:particulièrement lescalcaires(y compris lescraies,dont lestuffeaux,ainsi que lestufs calcaireset lescalcarénites) mais aussi lesdolomies,lesmarnes,lesmarbrescarbonatés et lesalbâtresainsi que lescalcschisteset lessulfates évaporitiques(gypse,bassanites…).

Des structures karstiques se rencontrent en outre dans deschlorures évaporitiquestels que lessels gemmes,lessylvines,lescarnalliteset lespotasses^[4].

Roches concernées par des phénomènes pseudokarstiques[modifier|modifier le code]

Article connexe:Liste des grandes cavités pseudokarstiques.

Des processus pseudokarstiques (relatif à unpseudokarst) peuvent se développer notamment dans:

lesgrèsnon carbonatés, les orthoquartzites (quartzitessédimentaires), lesconglomératset leslaves;
quelquesroches plutoniquestelles que lesdiorites,lesgabbroset parfois même certainsgranites;
certainesroches métamorphiquesnon carbonatées comme lesgneisset lesmicaschistes^[4].

Processus de karstification des formations géologiques carbonatées[modifier|modifier le code]

Dans le processus de « karstification », lesroches carbonatéessont façonnées parsolvatationselon lesréactions chimiquessuivantes:

dissolutiondudioxyde 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+ H₂O + CaCO₃⇌ Ca²⁺+ 2 HCO₃⁻

Dans la teneur enhydrogénocarbonate,unatomedecarboneprovient de la matrice calcaire et l'autre dugaz carbonique(surtout d'origine biogéniquecar la concentration de ce dernier dans lesolest beaucoup plus importante que dans l'atmosphère).Ces deux sources sont d'ailleurs différentiables par leurs teneurs enisotopesdu carbone (ségrégation ducarbone 13par labiomasse).

Lagéomorphologiekarstique est donc favorisée par:

l'eau:
- son abondance;
- sa teneur enCO₂(augmentant avec lapression);
- sa faible température (plus une eau est froide, plus elle est chargée en gaz donc en CO₂);
lesêtres vivants(qui rejettent du CO₂dans le sol par la respiration, ce qui renforce considérablement sa teneur);
la nature des formationsrocheuses(fracturations,compositions descarbonates...)
le temps de contact eau-roche.

Unezone géographiquefroide, humide et calcaire est ainsi fortement prédisposée à la formation de karsts qui se répertorient cependant aussi dans les régions climatiques extrêmes^[7].

Classement géographique, orologique et géologique des karsts[modifier|modifier le code]

Les structures karstiques concernent environ le cinquième de lasuperficiedes terres émergées^[4]et se trouvent sous toutes leslatitudes,y compris dans des zonesclimatiquesextrêmes (déserts,zones tropicales,régions subpolaires...)^[7],et à toutesaltitudes:karstssous-marins,îles karstiques (dont lesatolls surélevés) et karstslittoraux^[8],karsts desbassins sédimentaires,karsts des hauts-plateauxet karsts desmassifs montagneux.Outre cette répartitiongéographiqueetorologique,un karst peut comporter de la surface au plus profond tout ou partie des étages géologiques suivants: karst inactif ayant perdu son activitéhydrogéologiquemais par lequel l'eau s'infiltre au profit de l'étage karstique inférieur, karst actif où lacirculation d'eaupoursuit le processus de karstification, karst profond ennoyé sans circulation d'eau, karst fossile (paléokarst) dont les cavités sont comblées desédimentset qui peut être réactivé à la faveur d'unefonte des glaces continentales^[9].

Géomorphologie et hydrographie karstiques[modifier|modifier le code]

Formes d'érosion et d'hydrologie de surface (exokarst ou épikarst)[modifier|modifier le code]

Articles connexes:Géomorphologie,Hydrologie de surfaceetListe des méga-dolines.

à l'échelleorographique:causses,plans,cuestas,baous,reculées,poljés,mogotes,gorges,vallées sèches,valleuses...
à petite et moyenne échelle:

Cavités souterraines naturelles et formes hydrogéologiques (endokarst)[modifier|modifier le code]

Articles connexes:Hydrogéologie,Liste des grottes,Liste des plus longues cavités naturelles,Liste des plus profondes cavités naturelles,Liste des plus grandes salles souterraines naturelles,Liste des plus grands puits naturelsetListe des plus grands siphons naturels.

étroitures,grottes,cavernes,balmes,scialets,igues,gouffres,abîmes,avens,bétoires…
cénotes,trous bleus,siphons,lacs souterrains,rivières souterraines,gours…
spéléothèmes:les cavités souterraines karstiques non ennoyées développent desspéléothèmesvariés dont l'importance dépend de l'activité de l'aquifèredu karst.

Selon la circulation karstique des eaux souterraines en fonction duniveau de base(cours d'eau ou mer), on distingue^[4]:

le karst perché: le réseau hydrographique est à une altitude supérieure ou égale à celle de l'exutoire,
le karst noyé: le réseau descend au-dessous du niveau de base,
le karst barré: karst noyé dont l'écoulement est bloqué par un obstacle, à l'origine de sources de débordement.

Écologie du karst[modifier|modifier le code]

Biodiversité[modifier|modifier le code]

Désertification[modifier|modifier le code]

Environ 60 % des territoires karstiques sont en cours dedésertification,notamment dans la partie européenne dubassin méditerranéen,dans le sud-ouest de laChine,enAmérique centrale,enIndonésieet enAustralie,essentiellement en raison des activités humaines (déforestation,pratiques agricoles et autres exploitationsnon durablesdes sols, surexploitation desressources en eauetchangement climatique)^[12].

Notes et références[modifier|modifier le code]

↑Eric Gilli,Karstologie. Karsts, grottes et sources,Dunod,2011(lire en ligne),p.11.
↑Alfredo Bini et al., «Un karst sous la glace de l'Antarctide?»,Karstologia,n^o42,‎2003,p.45-49.
↑Michel Bakalowicz, «Karst et érosion karstique», surplanet-terre.ens-lyon.fr,17 novembre 2003(consulté le27 janvier 2017).
↑^abcdeetfSalomon J.-N., 2006,Précis de Karstologie,Collection Scieteren, Presses universitaires de Bordeaux, Pessac,(ISBN 9782867814112)[1]
↑^aetb(en)K.G. Grimes, «Redefining the boundary between karst and pseudokarst: a discussion»,Cave and Karst Sc.,vol.24,n^o2,‎1997,p.87-90.
↑France souterraine 2012-2013 - Antoine Grognet, Dominique Auzias & Jean-Paul Labourdette, Collection Petit-Fûté, Nouvelles éditions de l’Université à Paris,(ISBN 9782746937666)[2]
↑^aetbLes karsts des régions climatiques extrêmes
↑Salomon J.-N., 2008,Géomorphologie sous-marine et littorale,Presses universitaires de Bordeaux, Pessac[3]
↑Karstologie, karsts, grottes et sources / Eric Gilli, Dunod à Paris, 2011,(ISBN 978-2-10-057119-2)[4]
↑Géomorphologie de la France, Denis Mercier, BRGM éditions, Dunod à Paris, 2013,(ISBN 978-2-10-059706-2)[5]
↑Grands paysages pédologiques de France, Marcel Jamagne, Éditions Quæ à versailles, 2011,(ISBN 978-2-7592-1036-7)[6]
↑(en)Umberto Samuele D'Ettorre, Isabella Serena Liso et Mario Parise, «Desertification in karst areas: A review»,Earth-Science Reviews (en),vol.253,‎juin 2024,articlen^o104786(DOI10.1016/j.earscirev.2024.104786).

Voir aussi[modifier|modifier le code]

Bibliographie[modifier|modifier le code]

[Audra 2010]Philippe Audra, «Grottes et karts de France»,Karstologia-mémoires,Paris, Association française de karstologie,n^o19,‎2^re2010(ISBN 978-2-95-042225-5).
[Forestier 2005]H. Forestier, «Gens du Karst aunéolithiqueàSumatra»,Les Dossiers d'archéologie,éd. Faton,n^o302 (numéro spécial) «Préhistoireen Asie du Sud-Est »,‎avril 2005,p.46-49(ISSN1141-7137).
[Gilli 2011]Éric Gilli,Karstologie: karsts, grottes et sources,Paris,éd. Dunod,2011,256p.,surbooks.google.fr(ISBN 978-2-10-057119-2,lire en ligne).
[Muet, Vieret al.2011]Philippe Muet, Edith Vier (Bureau d’études GINGER Environnement), Philippe Crochet (ANTEA), Bruno Marsaud (ANTEA) et Paul-Henri Mondain (CALLIGEE), «Stratégies de protection des ressources karstiques utilisées pour l'eau potable», Guide pratique - Milieux aquatiques en Adour-Garonne, sursmde24.fr,Agence de l'eau Adour-Garonne,2011(consulté enmai 2021).
[Nicod 1972]Jean Nicod,Pays et paysages du calcaire,Presses universitaires de France,1972,surgallica(lire en ligne).
[Salomon 2006]J.-N.Salomon,Précis de karstologie,Presses Universitaires de Bordeaux,coll.« Scieteren »,2006,surbooks.google.fr(ISBN 978-2-86781-411-2,présentation en ligne).
[Salomon & Pulina 2005]Jean-NoëlSalomonet MarianPulina,«Les karsts des régions climatiques extrêmes»,Karstologia-mémoires,Presses universitaires de Bordeaux,n^o14,‎2005(lire en ligne[surbooks.google.fr]).

Articles connexes[modifier|modifier le code]

Liens externes[modifier|modifier le code]

Sur les autres projets Wikimedia:

Les karsts,surWikimedia Commons

Laboratoire de Géographie Physique Appliquée / Université de Bordeaux 3Sur le site lgpa33.free.fr
Centre de Ressources Karst de l'Edytem (UMR CNRS / Université de Savoie)Sur le site edytem.univ-savoie.fr
Explications et schémaSur le site alertes-meteo.com
Le dessous des karsts en MéditerranéeSur le site canal.ird.fr
Commission wallonne d'Étude et de Protection des Sites souterrains(CWEPSS)

Notices dans des dictionnaires ou encyclopédies généralistes:
Notices d'autorité:

[1] Eric Gilli,Karstologie. Karsts, grottes et sources,Dunod,2011(lire en ligne),p.11.

[2] Alfredo Bini et al., «Un karst sous la glace de l'Antarctide?»,Karstologia,n^o42,‎2003,p.45-49.

[3] Michel Bakalowicz, «Karst et érosion karstique», surplanet-terre.ens-lyon.fr,17 novembre 2003(consulté le27 janvier 2017).

[salomon-4] tfSalomon J.-N., 2006,Précis de Karstologie,Collection Scieteren, Presses universitaires de Bordeaux, Pessac,(ISBN 9782867814112)[1]

[Grimes-5] tb(en)K.G. Grimes, «Redefining the boundary between karst and pseudokarst: a discussion»,Cave and Karst Sc.,vol.24,n^o2,‎1997,p.87-90.

[6] France souterraine 2012-2013 - Antoine Grognet, Dominique Auzias & Jean-Paul Labourdette, Collection Petit-Fûté, Nouvelles éditions de l’Université à Paris,(ISBN 9782746937666)[2]

[karst-7] tbLes karsts des régions climatiques extrêmes

[8] Salomon J.-N., 2008,Géomorphologie sous-marine et littorale,Presses universitaires de Bordeaux, Pessac[3]

[9] Karstologie, karsts, grottes et sources / Eric Gilli, Dunod à Paris, 2011,(ISBN 978-2-10-057119-2)[4]

[10] Géomorphologie de la France, Denis Mercier, BRGM éditions, Dunod à Paris, 2013,(ISBN 978-2-10-059706-2)[5]

[11] Grands paysages pédologiques de France, Marcel Jamagne, Éditions Quæ à versailles, 2011,(ISBN 978-2-7592-1036-7)[6]

[12] (en)Umberto Samuele D'Ettorre, Isabella Serena Liso et Mario Parise, «Desertification in karst areas: A review»,Earth-Science Reviews (en),vol.253,‎juin 2024,articlen^o104786(DOI10.1016/j.earscirev.2024.104786).

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