Karst

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Le karst est une structure géomorphologique résultant de l'érosion hydrochimique et hydraulique de formations de roches carbonatées, principalement de formations calcaires. Des phénomènes d'érosion de type karstique se manifestent aussi dans des structures « pseudokarstiques ».

Exemple de paysage karstique près de Minerve (Hérault).

Les structures karstiques concernent environ le cinquième de la superficie continentale de la Terre. Les karsts présentent pour la plupart un paysage tourmenté, un réseau hydrographique essentiellement souterrain et un sous-sol creusé de nombreuses cavités : reliefs ruiniformes, pertes et résurgences de cours d'eau, grottes et gouffres… Sur les marges sud et ouest du Massif central français, les plateaux karstiques sont dénommés causses.

L'étude du karst est la karstologie. À l'étude des cavités et réseau hydrogéologiques du karst sont notamment associées la spéléologie, la plongée souterraine et la biospéologie.

Sommaire

Étymologie[modifier | modifier le code]

Le terme karst provient du toponyme Kras, haut plateau calcaire italo-slovène dont la géomorphologie est très représentative de la « typologie karstique ». Kras fut « germanisé » en karst lors de l'intégration de la Slovénie à l'Empire austro-hongrois.

La terminologie scientifique karst fut introduite en 1893 par le géomorphologiste serbe Jovan Cvijić dans sa publication Das Karstphänomen.

Karstification[modifier | modifier le code]

Dans le processus de « karstification », les roches carbonatées sont façonnées par solvatation selon les réactions chimiques suivantes :

CO2 + H2O ↔ H2CO3
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 en hydrogénocarbonate, un atome de carbone provient de la matrice calcaire et l'autre du gaz carbonique (surtout d'origine biogénique car la concentration de ce dernier dans le sol est beaucoup plus importante que dans l'atmosphère). Ces deux sources sont d'ailleurs différentiables par leurs teneurs en isotopes du carbone (ségrégation du carbone 13 par la biomasse).

La géomorphologie karstique est donc favorisée par :

  • l'eau :
    • son abondance ;
    • sa teneur en CO2 (augmentant avec la pression) ;
    • sa faible température (plus une eau est froide, plus elle est chargée en gaz donc en CO2) ;
  • les êtres vivants (qui rejettent du CO2 dans le sol par la respiration, ce qui renforce considérablement sa teneur) ;
  • la nature des formations rocheuses (fracturations, compositions des carbonates...)
  • le temps de contact eau-roche.

Une zone géographique froide, humide et calcaire est ainsi fortement prédisposée à la formation de karsts qui se répertorient cependant aussi dans les régions climatiques extrêmes[1].

Géomorphologie et hydrographie karstiques[modifier | modifier le code]

Article connexe : Karstologie.

Selon le dynamisme hydrogéologique et la nature géologique du karst ainsi que son altitude et sa latitude, la géomorphologie et l'hydrographie karstiques peuvent associer à plus ou moins grande échelle tout ou partie des formes géomorphologiques et hydrographiques caractéristiques suivantes (outre des formes d'érosion orographiques non spécifiques telles que canyons, cirques, mesas, inselbergs, tepuys, combes, calanques, chaos, tors...) :

Doline sur le causse de Sauveterre, en Lozère.

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

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

Écologie du karst[modifier | modifier le code]

Article connexe : Biospéléologie.

À la diversité géomorphologique du karst correspond une importante biodiversité. Certaines formes de géomorphologie karstique comme les tsingys, les alvars et les creuses constituent des habitats spécifiques. En outre certaines cavités karstiques hébergent une flore et une faune caractéristiques, objet de la Biospéologie. Les écosites karstiques significatifs sont notamment la Réserve naturelle intégrale du Tsingy de Bemaraha, le réseau de Postojna, le Parc national de Phong Nha-Kẻ Bàng, le Parc national du Gunung Mulu et la Grotte de Movile.

Karsts et zones karstiques[modifier | modifier le code]

Les zones karstiques (principalement de calcaire) et pseudokarstiques (principalement de gypse) constituent 25 à 30 % de la surface terrestre émergée.

Annexes[modifier | modifier le code]

Notes et références[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • J. Nicod, Pays et paysages du calcaire, Paris, PUF,‎ 1972 — Épuisé.
  • J.-N. Salomon, Précis de karstologie, Presses Universitaires de Bordeaux, coll. « Scieteren »,‎ 2006 (ISBN 9782867814112, résumé)
  • Jean-Noël Salomon et Marian Pulina, « Les karsts des régions climatiques extrêmes », Karstologia-mémoires, Presses universitaires de Bordeaux, no 14,‎ 2005 (lire en ligne)Document utilisé pour la rédaction de l’article
  • « Titre manquant », Historiens et Géographes, no 370,‎ mai-juin 2000
  • Eric Gilli, Karstologie : Karsts, grottes et sources, Dunod,‎ 2012, 256 p. (ISBN 9782100545131)

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]