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Karstologia n° 47

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p. 1-3

Marian Pulina (1936-2005), créateur de l’Ecole polonaise de karstologie

parAndrzej TYC, avec l’aide de Giovanni BADINO, Arrigo CIGNA, Paolo FORTI et Jerzy GLAZEK (traduction de l’anglais, Ch. Gauchon)

C’est avec beaucoup de chagrin que nous annonçons la disparition du professeur Pulina, doyen de la spéléologie et de la karstologie polonaises, décédé à Katowice, dans l’après-midi ensoleillé du 22 octobre 2005, entouré de sa famille et de ses plus proches amis.


p. 3-6

Marian Pulina : plus de 40 ans de relations scientifiques entre la Pologne et la France

par Jean NICOD et Jean-Noël SALOMON avec la collaboration et les souvenirs de Philippe AUDRA, Michel CHARDON, Jean-Jacques DELANNOY, Roger LAURENT, Richard MAIRE, Tatiana et Roland MUXART, André TARRISSE et Nathalie VANARA. Avec nos remerciements à Andrzej TYC pour les précisions qu’il a bien voulu nous faire parvenir.


p. 7-20

Intérêt des sédiments détritiques endokarstiques en tant qu’archive naturelle ? Discussion autour des dépôts lacustres souterrains (Grottes de Choranche - Vercors)

par Anne-Sophie Perroux,

Résumé : Parmi les différentes archives naturelles environnementales, le cas des dépôts détritiques souterrains a été jusqu’alors quelque peu délaissé, en particulier par les analyses et traitements haute résolution. Au travers de l’étude de l’accumulation sédimentaire du lac de la Cathédrale (Grottes de Choranche, Vercors), cet article montre le potentiel d’informations que renferment ces dépôts. À partir de carottes sédimentaires prélevées dans le lac, différentes données sont mesurées (granulométrie, spectrocolorimétrie, susceptibilité magnétique et imagerie en niveaux de gris) puis soumises à des traitements statistiques (ACP, images de Passega…) et du signal (décomposition en ondelette).

La stratigraphie des charbons piégés dans le sédiment, et datés par la méthode du carbone 14, n’apparaît pas suffisamment cohérente pour proposer un modèle âge-profondeur satisfaisant. Seules quelques dates permettent de poser que le remplissage sédimentaire du lac couvre au moins les 4000 dernières années, avec un taux moyen de sédimentation estimé à 1,87 mm/an. Les autres résultats de ce travail permettent de comprendre les dynamiques de transport et de dépôt des particules sédimentaires dans un lac endokarstique, notamment en ce qui concerne les épisodes de crue. Le lac de la Cathédrale a un fonctionnement à dominante binaire, avec une sédimentation de fines principalement (décantation), ponctuellement interrompue par les épisodes de crues, qui ont elles-mêmes deux dynamiques différentes (phénomène brutal ou progressif dans la sédimentation). Enfin, l’étude des différents signaux met en évidence un grand nombre de facteurs intervenant dans le contrôle de la sédimentation ; ces facteurs semblent agir majoritairement sur de « petites » échelles de temps (plus de 80 % de la variation du signal granulométrique sont liés à des phénomènes dont la période est inférieure à 40 ans, selon le cadre chronologique posé en première hypothèse).

Le travail réalisé à Choranche montre que les sédiments détritiques endokarstiques contiennent des archives à haute résolution des évolutions environnementales. Sous réserve d’un positionnement chronologique plus précis que celui dont nous disposons à ce jour, les interprétations et reconstitutions paléoenvironnementales permettront d’aller plus loin dans leur lecture.

Mots clés  : archive naturelle, sédiments détritiques, lac endokarstique, remplissage, signal, haute résolution, grottes de Choranche, Vercors.

Abstract : Interest of endokarstic detritic sediments as a natural archive ? Discussion on underground lacustrine deposits (Choranche Caves – Vercors).

Among the various natural environmental archives, the underground detritic deposits remained hitherto forgotten, in particular for high resolution analyses and treatments. Through the study of the sedimentary accumulation of the Cathedral Lake (Choranche Caves, Vercors), this paper shows the potential of information which these deposits contain. Sedimentary cores were sampled in the lake, various data are measured (granulometry, spectrocolorimetry, magnetic susceptibility and gray level imagery), then submitted to statistical processing (PCA, Passega images...) and signal treatment (wavelet decomposition).

The stratigraphy of charcoal fragments trapped in the sediment and dated by the 14C method, does not appear sufficiently coherent to propose a satisfying age-depth model. Only some dates make it possible
to suppose that the sedimentary filling of the lake covers at least the 4000 last years, with an average rate of sedimentation estimated at 1.87 mm/yr. The other results of this work make it possible to understand transport and deposition dynamics of the sedimentary particles in an endokarstic lake, in particular with regard to flooding episodes. The Cathedral lake has a binary functioning, with mainly a fine sedimentation (decantation), punctually stopped by flooding episodes, which on their turn have two different dynamics (brutal or progressive phenomena in sedimentation). Lastly, the study of various signals highlights a great number of sedimentation control factors ; these factors seem to act mainly on “small” time scales (more than 80 % of the granulometric signal variation are linked to phenomena with a period inferior to 40 years, according to the chronological framework supposed in the first assumption).

This work carried in Choranche shows that endokarstic detritic sediments contain high resolution archives of the environmental evolutions. Subject to a chronological positioning more precise than the one we have today, paleoenvironmental interpretations and reconstitutions will make it possible to go further in their reading.

Key words : Natural archive, detritic sediments, endokarstic lake, infilling, signal, high resolution, Choranche caves, Vercors.


p. 21-32

Morphologie et remplissage des dolines du Causse de Martel d’après les observations réalisées au cours du diagnostic archéologique de l’aérodrome de Brive-Souillac (Corrèze et Lot)

par Laurent Bruxelles, David Colonge et Thierry Salgues

Résumé : Une opération de diagnostic archéologique a été menée par l’INRAP sur le Causse de Martel. A cette occasion, 610 sondages à la pelle mécanique ont été réalisés, localisés majoritairement dans le fond des dolines.

La morphologie des dépressions présente le plus souvent une dissymétrie nette. On observe donc un versant en pente douce sous-tendu par la présence d’altérites sableuses. Il s’oppose à une bordure de corrosion assez raide développée dans les calcaires bathoniens. Les coupes relevées montrent une accumulation de plusieurs mètres de sédiments variés. Ainsi, à la base, on trouve des dépôts périglaciaires (grèzes et limons jaunes) qui ont fossilisé des vestiges archéologiques du Paléolithique moyen. Juste au-dessus, des argiles brunes à cailloutis calcaire reposent en discordance. Grâce à la présence de matériel archéologique, on peut caler la mise en place de ce niveau depuis la Protohistoire jusqu’à l’époque médiévale. Enfin, un à deux mètres de colluvions agricoles modernes terminent la séquence.

Ces observations mettent donc en évidence au moins deux périodes principales de colmatage de ces dolines. Elles correspondent à deux phases majeures de déséquilibre des versants. La première est d’ordre climatique (périglaciaire) et la seconde d’origine anthropique (déboisements et mise en culture). Ces accumulations reposent sur les formations sous-jacentes par l’intermédiaire de surfaces d’érosion nettes. Ces dernières matérialisent des reprises du soutirage karstique et l’érosion d’une partie du remplissage de la doline. Ce fonctionnement correspond également à des périodes pendant lesquelles les apports colluviaux sont moins importants et traduit donc une certaine stabilité des versants.

Enfin, la morphologie du substrat rocheux et la géométrie des dépôts montrent que le paysage karstique, nettement plus différencié avant la Protohistoire, a subi un important colmatage. Il empâte la base des morphologies karstiques qui se présentent aujourd’hui sous la forme de dolines à fond plat.

Mots clés : doline, remplissage, Quaternaire, archéologie, Paléolithique, Protohistoire, anthropisation, Causse de Martel, Quercy, France.

Abstract : Doline morphology and filling in the Causse of Martel based on the observations realized during the archaeological diagnosis of the Brive-Souillac airfield (Corrèze and Lot, France). An operation of archaeological diagnosis was led by the INRAP (national institute for preventive archaeological researches) on the Causse de Martel. On this occasion, 610 trenches with bulldozers were done, mainly localized in the bottom of dolines.

The morphology of the depressions presents most often a pronounced asymmetry. We observe a gently dipping slope underlain by sandy alterites. On the opposite side, a steep corrosion rim developed in bathonian limestones. The sections show an accumulation of several meters of different sediments. At the base, we find periglacial deposits (stratified scree and yellow silt) which fossilized some archaeological remains of the middle Paleolithic. Just above an erosional unconformity, brown clays with calcareous gravel are found. Thanks to the presence of archaeological material, we date the emplacement of this level to be between the Protohistory and the medieval age. Finally, one or two meters of modern agricultural colluviums end the sequence.

These observations put in evidence at least two main periods of infilling of these dolines. They correspond to two major phases of hillside imbalance. The first one has a climatic origin (Periglacial) and the second a human origin (clearings and agriculture). These accumulations are separated from the underlying deposits by distinct erosion surfaces, which can be linked to a reactivation of the karstic undercapture and the erosion of a part of the filling. This functioning corresponds to periods during which the colluviums are less abundant, indicating a certain stability of hillsides.

Finally, the morphology of the rock layers and the geometry of the deposits show that the karstic landscape, which was clearly more accentuated before the Periglacial and even before Protohistory, underwent an important filling. Today, the dolines are partially filled and show with a flat bottom.

Key words : doline, filling, Quaternary, archaeology, Palaeolithic, Protohistory, anthropisation, Causse of Martel, Quercy, France.


p. 33-48

Phénomènes karstiques et tourisme dans les parcs nationaux de l’Ouest canadien : la mise en valeur progressive d’un patrimoine naturel

par Stéphane Héritier

RÉSUMÉ : La création des parcs nationaux canadiens dans la cordillère canadienne (Rocheuses et Selkirk, Alberta et Colombie Britannique) à partir de 1885 constitue l’origine de la mise en valeur des montagnes de l’Ouest. Les compagnies de chemin de fer créant les voies transcontinentales vont jouer un rôle décisif dans la mise en valeur touristique des parcs des montagnes.

La publicité et la notoriété de ces parcs se fondent sur des paysages de montagne présentés comme exceptionnels. Progressivement, les paysages stricto sensu ne constituent plus qu’une partie de la ressource touristique qui s’étend à des formes spécifiques et à des processus diversifiés : les processus et les formes glaciaires [Sanguin & Gill, 1990], les chutes d’eau, les lacs, mais aussi les grottes, les gorges (ou canyons), les sources karstiques, etc.

L’histoire de la mise en valeur est lente et elle s’étend sur un siècle à mesure des découvertes. Les usages évoluent également.

Certains sites karstiques sont immédiatement utilisés comme support de l’activité touristique (les canyons ou les sources), tandis que d’autres vont connaître une activité industrielle avant d’être cantonnés dans la seule fonction touristique. Progressivement, les sites karstiques sont utilisés exclusivement à des fins touristiques, les modelés servant souvent de support à l’élaboration d’un discours d’interprétation destiné à présenter les processus élémentaires de constitution des formes de reliefs. Au fil du temps, les phénomènes karstiques sont devenus des « objets » utiles au développement touristique contribuant à l’apprentissage des processus naturels.

Plus d’un siècle d’usage de ces sites a contribué à valoriser leur intérêt esthétique, culturel, écologique et notamment scientifique dans deux directions complémentaires : le développement touristique pour certains sites (hydrokarst notamment) et la protection stricte [Horne, 2004-b], fondée sur les principes d’intégrité écologique. Ainsi, il ressort que ces géomorphosites sont aujourd’hui dotés d’une valeur patrimoniale héritée d’une lente évolution à l’intérieur de ces espaces « naturels » préservés.

Mots clés : parcs nationaux, Canada, aires protégées, karst, valeur patrimoniale, patrimoine.

ABSTRACT : The karst phenomenon and tourism in western canadian national parks : the progressive promotion of a natural heritage.

Canadian national parks located in the Rockies and in the Selkirk range (Alberta and British Columbia) can be considered as places of major interest to focus research on the Canadian parks. Since the beginning of the National Park System in 1885, transcontinental railway companies have promoted tourism activities within national parks based on scenery and natural sites. With more than 10 millions visitors per year, these parks have become a favorite tourist destination for many Canadian and Americans. Nature and different natural processes, such as falls, lakes, canyons and caves, karst springs, glacial processes and postglacial landforms, are thus considered as tourist resources [Sanguin & Gill, 1990]. The present paper analyzes how karst landscapes have become a significant part of the tourist dynamics within the Canadian national parks.

These landforms and processes seem to be involved in a tourism process based on the promotion of the entire environment, its dynamics and its mechanisms. The final point will be to interrogate the way in which karst processes and landforms have become « subjects » that offer opportunities for tourism development through the terms and conditions of their promotion as a support for parks attractivity.

A century of tourism development has enlarged the scientific opportunities for visitors, introducing the latter to the geomorphologic as well as the human heritage. Since the end of the 1960s, coordinated regional programs have been developed (tourism management, interpretation, etc.) between the mountain parks and the tourism sector (railway companies, private interpreters, businesses, etc.). The use and the promotion of karst has been gradually developed, especially for endokarstic and hydrokarstic forms and processes, like mountain scenery, karst lansdcapes have become a foundation for nature tourism. As parts of national parks, the hydrokarst and the canyons… are geomorphosites [Reynard & Panizza, 2005] which are protected for their ecological value. Nowadays, they are also preserved for their scientific and esthetic values but also because they are considered as significant parts of the tourism industry. Since the 1960s, scientific studies have incited actors to develop a global approach in environment management that converges on « ecological integrity », a major concept for Parks Canada. In the end, the differing values (aesthetic, cultural, economic, ecological, scientific) identified by Reynard [2005] converge in the concept of « heritage value », understood as the synthesis of the identified values for geomorphosites, based either on a mathematic evaluation or on a synthetic analysis. Regarding the history of karst sites promotion within the Canadian mountain parks, and the recent proposal concerning a restrictive karst policy [Horne, 2004-b], it seems the karst phenomenon has obtained a genuine economic, touristic and heritage status.

Keywords : national parks, Canada, protected areas, karst, heritage value, heritage promotion.


p. 49-54

Evolution actuelle des phénomènes karstiques dans la Cordillera de la Sal (Atacama, Nord Chili)

par Jean SESIANO

Résumé : Une seconde campagne d’observations a été menée à fin 2005 sur le diapir de sel de la Cordillera de la Sal, sur la bordure ouest du Salar de Atacama, au nord du Chili. Elle faisait suite à une première visite en 1996. Cela nous a permis de constater la lenteur des processus d’érosion dans cette région, l’une des plus arides du globe. Un deuxième réseau de drainage partiellement souterrain a été topographié. Quelques pertes, partiellement obstruées par des dépôts éoliens, ont été relevées. Le devenir des eaux qui s’y écoulent occasionnellement peut se poser, le poljé où elles se situent étant
à une altitude un peu plus élevée que le Salar de Atacama. La fracturation importante de la Cordillera de la Sal, orientée N 140°, nous fait penser qu’elles peuvent être l’une des recharges possibles de l’aquifère alluvionnaire situé sous le Salar, l’autre provenance étant les eaux issues des Andes. Des observations sur une base de temps plus longue que la décennie nous permettront sans doute de discerner une évolution.

Mots clés : diapir de sel, karst, Atacama, Chili.

Abstract : New observations about the very slow present-day evolution of karstic phenomena in the Cordillera de la Sal (Atacama, Chile).

A second visit to the salt diapir in the Cordillera de la Sal, on the western margin of the Salar de Atacama was conducted 9 years after the first one. We noticed practically no change in the landscape morphology in that very arid region. A stainless steel piton driven at the base of a small cliff of rock salt was used to measure the salt dissolution rate. It did not show any extra thickness loss. A new passage system, partly underground, was discovered and mapped. Several swallow holes were observed, most of them half-filled with eolian sand. Undoubtedly they become active as soon as enough rain is collected at the surface. The underground water flows probably in the direction of the Salar in order to feed the water-table in the post evaporitic sediments, following the prominently N 140o oriented fracture system of the Cordillera de la Sal. Under the present climatic conditions, which are hyper-arid, observations on a time scale longer than the decade are essential to see changes in morphology.

Key-words : salt diapir, karst, Atacama, Chile.

Resumen : Nuevas observaciones sobre la débil evolución actual de los fenómenos cársticos de la Cordillera de la Sal (Atacama, N. Chile).

Finalizando el 2005 una segunda misión de observaciones ha sido organizada para estudiar el diapir de sal de la Cordillera de la sal (región de Salar de Atacama, norte de Chile. La misión precedente data de 1996. Ello nos ha permitido de comprobar la lentitud de los procesos de erosión de esta región, una de las más áridas del mundo. Durante la última misión, una red de drenaje parcialmente subterránea ha sido topografiada ; ciertas pérdidas conectadas a esta red están parcialmente colmatadas por depósitos éolicos y cuestionan el porvenir de la alimentación subterránea de esta red de drenaje. El estudio de la fracturación de la cordillera (orientada N 140°) hace pensar que esta red puede ser una de las recargas potenciales del acuífero aluvial desarrollado debajo del Salar ; otra puede ser las aguas bajando de los Andes. Las observaciones sobre un periodo de tiempo superior a 10 años nos permitirán de responder a estas preguntas y subrayar la debilidad de los fenómenos cársticos de esta región.

Palabras claves : diapir de la sal, carst, Atacama, Chile.


* Numéros préparés par l’Equipe de Rédaction au sein du laboratoire EDYTEM