INCIDENCES MORPHODYNAMIQUES DE LA TREPANATION DE L'ENDOKARST PAR DES RACINES DU MANTEAU D'ALTERATION. EXEMPLES DANS DES GROTTES DE LA CRAIE EN EUROPE OCCIDENTALE (FRANCE ET BELGIQUE).

Le débouché de la zone des puits dans les galeries du karst est considéré traditionnellement comme une suite logique de la pénétration des eaux de surface vers les collecteurs souterrains. C'est pourquoi les observations se limitent généralement à de simples descriptions morphologiques. La mise en évidence de deux ensembles dynamiques distincts, l'introduction des eaux superficielles (karst d’introduction) et la collecte/concentration/restitution aux exsurgences des eaux souterraines (karst de restitution), et l’absence de connexion systématique entre karst d'introduction et karst de restitution permettent d’envisager une évolution initialement séparée, voire diachronique, de ces deux ensembles dynamiques. Afin de vérifier cette hypothèse, nous avons étudié l’impact de la trépanation de grottes dans deux réseaux karstiques d’Europe occidentale. Le premier en Normandie (France) se développe dans des craies fines où la porosité de la roche peut atteindre 10 à 15 %. Le second se situe en Basse Meuse liégeoise (Belgique) dans des calcarénites pouvant dépasser 50 % de porosité efficace.
La cavité normande, mature et fossile, est largement comblée de sédiments quaternaires (loess). Elle est reconnue sur plus de 600 m, dont un collecteur de 450 m de développement. La trépanation du collecteur fossile et comblé et son fonctionnement séquentiel ont entraîné une ablation de la partie supérieure du comblement et sa substitution par la charge terrigène introduite par les épisodes d'introduction, avec une sédimentation conforme à la dynamique de l'introduction. Mais l'incidence majeure de ces épisodes est la mise en place d'une morphologie spécifique, organisée de l'amont vers l'aval : effet barrage vers l'amont du drain avec une altération profonde de l'encaissant, ouverture d'une rampe de connexion en toit avec le drain, développement d'un chenal de voûte pénétrable, ouverture d'un grand volume vide - réservoir d'équilibre, creusement d'un chenal de voûte plus petit, qui se réduit en aval au fur et à mesure de l'absorption du flux aqueux par le remplissage et les parois du collecteur. La cavité belge, reconnue sur quelques dizaines de mètres de développement, est comblée de sédiments terrigènes, sans qu’aucune liaison karstique ne soit établie avec une quelconque émergence. L'absence de continuité karstique aval interdit le creusement du chenal de voûte, mais on retrouve le comblement terrigène granoclassé, retouché par les épisodes plus récents, et en aval le développement d'une grande chambre réservoir où la porosité élevée des calcarénites encaissantes absorbe l'eau introduite.
Ces deux exemples montrent très clairement que la connexion entre l'introduction des eaux et la restitution karstique n'est pas toujours assurée et surtout que le creusement des formes d'introduction peut se réaliser indépendamment du drainage de restitution. Lorsque que ce dernier est trépané alors qu'il n'est plus fonctionnel, il enregistre les effets d'une dynamique d'introduction. La recherche de ces morphologies dans les collecteurs peut alors livrer de sérieuses indications sur l'évolution du système karstique.