Le karst, un monde souterrain aussi fascinant que fragile
Formation géologique particulière, le karst a droit à sa journée internationale le 13 septembre. Présent dans les sous-sols de la Meuse et de la Haute-Marne, il constitue un élément essentiel pour comprendre le territoire et ses enjeux, notamment dans le cadre du projet Cigéo. Regards sur ce monde souterrain avec l’hydrogéologue et spéléologue photographe Philippe Crochet, spécialiste de ces univers aussi esthétiques que précieux.
Sous nos pieds, ici comme ailleurs, l’eau sculpte lentement la roche calcaire et façonne des paysages uniques à la fois en surface et sous terre. Ce monde, appelé karst, reste largement méconnu – et pourtant essentiel. « Le karst est un objet spécial. C’est le seul aquifère dans lequel on peut pénétrer physiquement », explique Philippe Crochet, hydrogéologue, spéléologue et photographe. Une singularité qui en fait à la fois un objet d’étude scientifique, un terrain d’exploration… et un véritable voyage sous terre.
Un aquifère pas comme les autres
Le karst se développe principalement dans les roches calcaires, que l’eau dissout progressivement à partir des fissures pour créer des conduits, voire de vastes cavités. Dans ces réseaux souterrains, l’eau circule rapidement, parfois sur de longues distances, avant de ressortir au droit de sources, souvent spectaculaires. Mais le cheminement de cette circulation est difficile à prévoir. « C’est un peu tout ou rien lorsqu’on fait un forage : soit on tombe sur de gros volumes d’eau, soit sur de la roche sèche », résume Philippe Crochet.
Cette forte hétérogénéité distingue le karst des autres aquifères, généralement plus homogènes et plus faciles à modéliser. Ici, les méthodes classiques ne suffisent pas. Les hydrogéologues ont eu recours depuis les années 1980 à une approche dite de « boîte noire » : ils analysent le débit des sources, notamment après les pluies, pour comprendre le fonctionnement global du système. « On ne s’intéresse pas d’abord à la structure, mais à la manière dont le système réagit », précise-t-il. L’évolution des moyens de caractérisation et des outils numériques permet aujourd’hui de développer des modèles numériques à base physique capables de reproduire avec précision les mesures acquises tout en représentant les spécificités des aquifères karstiques.
Une ressource importante mais encore peu exploitée… par des forages
Ce fonctionnement complexe rend l’eau karstique souterraine difficile à exploiter. Les forages sont coûteux et risqués, sans garantie de trouver de l’eau. Un frein majeur pour les décideurs. « Le karst est redouté en hydrogéologie, justement à cause de cette incertitude. »
Et pourtant, les enjeux sont importants. Ces aquifères représentent une ressource en eau considérable, encore sous-exploitée, et qui pourrait jouer un rôle clé à l’avenir… si on la préserve des pollutions. Car dans un karst, les polluants peuvent être entraînés rapidement par l'eau à travers les fissures et les cavités, sans être filtrés naturellement comme ils le seraient dans d'autres types de nappes souterraines.
Un sous-sol à surveiller
Cette complexité se retrouve aussi en surface, notamment pour l’aménagement du territoire. La présence de vides importants, invisibles en surface, est une contrainte à prendre en compte aussi bien pour la construction que pour des infrastructures linéaires. Et c’est notamment ce qui est prévu pour le projet Cigéo : le sous-sol de Meuse et de Haute-Marne étant propice au développement de cavités, il est indispensable de les repérer en amont. « Des techniques géophysiques comme la microgravimétrie permettent aujourd’hui de repérer ces zones sensibles et, si nécessaire, de les sécuriser », assure l’hydrogéologue. Cela tombe bien : c’est exactement ce qui a été fait.
Un patrimoine naturel à protéger
Au-delà de ses enjeux hydrologiques, le karst est un milieu riche et fragile. Certaines cavités ont été dégradées par le passé, faute de connaissance. D’où l’importance de sensibiliser. La Journée internationale du karst, initiée par l’Union internationale de spéléologie et programmée le 13 septembre, s’inscrit dans cette démarche.
Car les grottes sont bien plus que des curiosités géologiques. Elles abritent une biodiversité spécifique – espèces cavernicoles adaptées à l’obscurité, sans yeux ni pigmentation – mais aussi des archives précieuses pour les scientifiques. « Les géomorphologues peuvent notamment y lire les climats du passé à partir des sédiments piégés dans les cavités et du développement des concrétions », ajoute Philippe Crochet. Il y a ainsi des messages à capter pour celui qui sait les décrypter.
Un monde encore à explorer
Pour les spéléologues, explorer le karst, c’est entrer dans un espace à part. Un monde où chaque galerie, chaque écoulement, raconte une histoire. Mais c’est aussi un milieu encore largement inconnu – et donc à préserver.
À l’occasion de cette Journée internationale, l’invitation est simple : porter un autre regard sur ce qui se cache sous nos pieds. Car derrière la roche, il y a à la fois une ressource, un écosystème… et un patrimoine scientifique d’une grande valeur.