La grotte

>>> Visionnez la vidéo (3 min 20) (David Meunier, Président du Comité départemental de spéléologie de Gironde)

La formation des grottes

Les grottes sont des cavités souterraines, formées naturellement par l’action de l’eau qui va dissoudre la roche, au fil du temps, par un phénomène physico-chimique. On les trouve généralement dans des terrains carbonatés tels que les calcaires, les dolomies   ou le gypse. Cet ensemble de formes de surface et souterraines, résultant de la dissolution par les eaux souterraines   et d’un agrandissement progressif de fissures, est dénommé un karst.
La dissolution de la roche apparaît lorsque l’eau de pluie, chargée en gaz carbonique, devient suffisamment acide pour mettre en solution la roche calcaire. Elle dissout le carbonate de calcium (CaCO3) de la roche pour former un sel dissous de bicarbonate de calcium, qu’elle transporte et évacue vers les cours d’eau.

eau + CO2 (gaz carbonique) + CaCO3 (roche) → eau + (calcium + bicarbonate)

L’eau devient acide par le CO2 atmosphérique, mais surtout via son passage dans la végétation où elle va se charger en CO2 dissout. Des remontées de fluides acides, issus du passage de l’eau dans certaines formations profondes, peuvent également provoquer une karstification, dite hypogénique [1].
L’eau sculpte ainsi les parois de la grotte et forme des concrétions de calcite par cristallisation des sels dissous pour nous offrir ces décors si singuliers : draperies, tulles, perles des cavernes, stalactites (qui tombent) ou stalagmites (qui montent)… Ces deux concrétions se rejoignent d’ailleurs parfois pour donner naissance à des colonnes.

Où trouve-t-on des grottes ?

Toute roche carbonatée est potentiellement karstifiable.
Ainsi, on peut en trouver partout où les roches carbonatées sont à l’affleurement   : Charentes, Dordogne, Périgord, Entre-deux-Mers, Pyrénées… et aussi dans les formations sous recouvrement. Des cavités ont pu être détectées sous la rive gauche de la Garonne par exemple, mais elles restent inaccessibles puisqu’elles sont recouvertes par d’autres formations.
Ces cavités souterraines peuvent parfois présenter un risque d’effondrement, c’est pourquoi la surveillance de leur évolution est devenue essentielle, afin de prévenir ces risques via des outils et méthodes développés, notamment par le BRGM.
grotte img1

L’exemple du site du Grand Antoine à Frontenac (33)

Le réseau du Grand-Antoine est le plus vaste de l’Entre-deux-Mers, en Gironde, avec un développement de galeries d’environ 8,5 kilomètres. Il s’est formé au sein d’un calcaire appelé le « Calcaire à Astéries » [2] et datant de l’Oligocène inférieur. Il s’agit d’un calcaire blanc, fissuré et fracturé, dont la porosité   ouverte (les pores sont connectés) facilite l’écoulement des eaux et donc la dissolution de la roche. Il repose sur une formation argileuse et quasi imperméable, d’où l’appellation de « nappe   perchée » : l’eau circulant dans cette formation ne communique pas avec les formations inférieures.
Il s’agit d’un réseau karstique   jeune, datant du Pléistocène, dans lequel on peut pénétrer via plusieurs entrées se situant sur les communes de Frontenac et Blasimon. L’entrée principale se fait par « La Grande Fosse », une doline d’effondrement.
Le réseau est constitué de trois galeries principales : la « galerie préhistorique », la « galerie d’Augey » et de « Sallebruneau ». Elles drainent des rivières souterraines qui se rejoignent au niveau de la « trifurcation », pour finalement ressortir en un exutoire. Cette résurgence   des eaux souterraines   forme une source, appelée la source   de Coussillon.

Carte IGN© avec report du développement du réseau du Grand Antoine (GESA)"
Carte IGN© avec report du développement du réseau du Grand Antoine (GESA)

Eglantine HUSSON, grotte img3post-doctorante au BRGM Aquitaine, spécialiste du karst  

« Les réservoirs ou aquifères   karstiques   sont des cas particuliers en hydrogéologie  . Ils résultent de phénomènes de dissolution qui s’opèrent au sein de la roche carbonatée. Ces phénomènes, à l’origine de la formation des grottes et des drains karstiques  , engendrent des circulations d’eau plus rapides au sein du système. Si la présence de cavités donne un accès direct au milieu souterrain pour réaliser des mesures de vitesses d’écoulement, de débits ou encore réaliser des traçages et des prélèvements, cela rend difficile la gestion des ressources en eau, ainsi que leur protection vis-à-vis des pollutions de surface. C’est pourquoi la compréhension du fonctionnement de ces aquifères   singuliers est essentielle. Bien sûr, il ne faut pas croire que toutes les nappes   d’eau ressemblent à des rivières souterraines. Cette image que l’on se fait de l’eau circulant dans les grottes n’est pas représentative de tous les types de réservoir ».

[1processus géologique ayant agi en profondeur de la croûte terrestre

[2Pour en savoir plus sur le « Calcaire à Astéries », lisez les balades hydrogéologiques de Blaye et de Langon

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