Qu’est-ce qu’un karst ?

Processus de karstification

Le karst est un système de cavités et conduits formés naturellement par la dissolution hydrochimique des formations carbonatées ou sulfatées.

Cette dissolution est provoquée par les réactions rapides de mise en solution des roches carbonatées, peu solubles dans l’eau pure mais dissoutes par les eaux souterraines aux propriétés acides. Cette acidité des eaux souterraines s’explique par la dissolution du gaz carbonique (CO₂) produit essentiellement par la faune et la flore du sol.

La dissolution de la roche calcaire   par l’eau associée au gaz carbonique fait intervenir de nombreux paramètres physico-chimiques dans un ensemble de réactions qui peut être simplifié ainsi :

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

L’eau chargée en gaz carbonique dissout ainsi le carbonate de calcium de la roche pour former un sel dissous de bicarbonate de calcium qu’elle transporte et évacue vers les cours d’eau. Elle élargit progressivement les vides initiaux dans lesquels elle circule, en façonne les parois et les agrandit jusqu’à créer de véritables chenaux qui facilitent l’infiltration et accentuent le processus amorcé.

Spécificités du karst

La spécificité du karst provient du processus de karstification qui, par dissolution des roches carbonatées (calcaires et dolomies), agrandit les discontinuités tectoniques et stratigraphiques contenues à l’intérieur des massifs. Il en résulte généralement des paysages de surface caractéristique (lapiaz, dolines, etc.), associés à un paysage souterrain constitué par les grottes et les gouffres. C’est ainsi quasiment le seul aquifère   pénétrable par l’homme.

Les dimensions de ces vides présentent une très grande variabilité, depuis les fissures micrométriques à millimétriques jusqu’à des conduits de quelques dizaines de mètres de section et longs de plusieurs kilomètres. Il en résulte des vitesses d’écoulement à l’intérieur de l’aquifère   très variables, allant de moins de quelques centimètres par heure à plusieurs centaines de mètres par heure. Ces circulations souterraines très rapides sont l’une des principales caractéristiques hydrogéologiques des aquifères karstiques.

Représentation schématique d’un aquifère karstique (source : Agence de l’eau RMC, d’après Mangin 1975)