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Les karsts des régions climatiques extrêmes

 | 
Marian Pulina
, 
Jean-Noël Salomon

Première partie. Le karst et les phénomènes karstiques similaires des régions froides

Conclusion - Comparaison des phénomènes karstiques et cryokarstiques des différentes régions froides du globe

Texte intégral

1D’une façon générale, dans les régions polaires et subpolaires, le relief karstique des assises calcaires est d’assez mauvaise venue. En parcourant ces régions, on constate que les grandes morphologies karstiques sont rares. Lorsqu’elles existent, il s’agit surtout de formes fossiles anciennes ayant évolué et bien transformées. C’est le paléokarst qui joue le plus grand rôle dans les reliefs calcaires des pays polaires. Les microformes karstiques, qui se forment actuellement sous la couverture végétale de la toundra, sont très mal conservées à cause d’une forte altération par le gel. Les microformes littorales sont mieux définies et préservées, surtout celles qui se trouvent dans la zone des influences marines. Cependant, dans quelques cas extrêmes, apparaissent des champs de dolines d’effondrement et, de temps en temps, d’assez grandes dépressions d’origine karstique. Il s’agit de terrains sur lesquels le karst souterrain peut se développer : gypses ou roches carbonatées, sous influence d’eaux thermales. La concentration en mésoformes karstiques se produit d’habitude sur les terrasses marines soulevées des îles arctiques (cf. les côtes calcaires du Spitzberg décrites ci-dessus). Sous l’influence des climats sub-polaires plus cléments, les micros et méso-reliefs karstiques se développent davantage. Ils se manifestent notamment sur les côtes polaires de Scandinavie où intervient un autre facteur favorable : la présence d’un calcaire métamorphisé et faiblement fissuré.

2Dans les régions de pergélisol, dans les nuances froides du climat à influences continentales (Sibérie orientale), le relief karstique est extrêmement développé. Ce relief se caractérise par des morphologies originales, assez différentes des morphologies karstiques classiques. Parmi les formes de grandeur moyenne, outre les nombreuses et typiques dolines de type classique, on rencontre des’’suchodoly”, d’énormes dépressions à fond plat ou “allas”, remplies le plus souvent par des lacs. Il existe un karst dans les argiles et bien d’autres grandes formes et types de reliefs que l’on ne rencontre jamais dans le karst classique. On remarque surtout la présence de nombreuses morphologies karstiques dans les gypses. En raison de toutes ces morphologies originales du relief, nous avons proposé d’appeler ce karst, “karst de type sibérien” (PULINA, 1968-1992).

3Le relief cryokarstique du secteur d’ablation des glaciers diffère des morphologies karstiques des régions polaires et de pergélisol. Il est beaucoup plus proche des formes du karst classique qui se développent sous des climats variés, chauds et humides, subtropicaux et tropicaux. Ce fait paraissant paradoxal, s’explique par un mécanisme assez simple, modélateur de la surface du relief cryokarstique, contrairement aux multiples facteurs complexes qui rendent difficile la compréhension des processus de dénudation des formes du karst carbonaté polaire. C’est pourquoi, la classification proposée dans cet ouvrage peut se fonder sur les mêmes principes que ceux qui sont attribués au karst classique (cf. Tab. 3 ; Tab. 5 et le chapitre II C 1).

4En analysant le relief karstique et le cryokarst, on doit mentionner qu’ils se différencient par leur vitesse d’évolution. Le temps de genèse du relief karstique calcaire s’évalue en millions et dizaines de millions d’années ; celui du relief en terrain gypseux en milliers et dizaines de milliers d’années, alors que celui du cryokarst n’est, au mieux, que de quelques dizaines d’années, mais le plus souvent de l’ordre de l'année, voire même de la saison. En prenant en compte la convergence constatée de la genèse des formes karstiques classiques et de celles du cryokarst, le fait que l’évolution du cryokarst puisse s’observer au cours d’une durée de vie humaine, revêt une très grande importance dans le cadre de travaux de recherche comparatifs.

5On doit aussi souligner l’importance des processus glaciokarstiques dans la formation du relief karstique polaire et de l’endokarst des massifs calcaires. Les eaux glaciaires qui pénètrent dans les karsts se définissent par une assez forte agressivité et elles favorisent fortement les effets de l’érosion chimique.

6La formation du relief karstique polaire est très sensible à l’intervention de processus particuliers, comme la présence d’eaux thermales, ou la production de gaz carbonique à genèse juvénile, dans les régions de volcanisme actif ou encore dans les zones de failles tectoniques récentes.

7Si on analyse l’endokarst des massifs calcaires dans les régions polaires qui sont affectées par le pergélisol, il est intéressant de remarquer le bon développement des systèmes de circulation des eaux souterraines. Partout sous les glaciers polaires et en dessous de la zone du pergélisol, on rencontre des nappes aquifères fort étendues. Dans les îles arctiques, on note une alimentation intense de ces nappes aquifères par le biais des “fenêtres thermales” du pergélisol. En Arctique, les zones de sources karstiques engendrées par le drainage de ces aquifères karstiques, sont un phénomène répandu. Dans les karsts de Sibérie, les processus chimiques s’effectuent non seulement sous le pergélisol et dans la couche superficielle du pergélisol actif, mais aussi dans le pergélisol lui-même. Ce sont surtout les processus cryochimiques qui expliquent la présence de lentilles non-glacées, aux eaux fortement minéralisées au voisinage du pergélisol (“talik”), et celle de “nalodi” calcaires ou de “nakipi”, fréquents dans le karst du gypse de Sibérie orientale.

8Malgré la bonne circulation des eaux polaires dans les régions karstiques, on n’a pas découvert jusqu’à présent, de grandes grottes d’origine récente. Mais on sait que les entrées des grottes anciennes sont presque toujours fermées par les bouchons de glace. On peut donc supposer qu’il existe des grottes là où se manifeste une intense circulation des eaux souterraines, par exemple à la suite de l’écoulement d’eaux de fonte ou de conditions spécifiques pro-glaciaires. Dans ce dernier cas, ce genre de phénomène apparaît surtout dans les cirques glaciaires des glaciers de montagne. Dans les secteurs sous influences océaniques qui sont moins froids (climats sub-polaires), le karst souterrain se développe de manière intense (cf. la Scandinavie arctique - chapitre II C 3). Il en est de même des secteurs qui sont à la limite des régions occupées par le pergélisol comme dans la partie sud de l’Amphithéâtre d’Irkoutsk, en Sibérie orientale (cf. chapitre III B 1).

9Dans les glaciers sub-polaires, les grottes sont un phénomène normal. Elles se forment parfois littéralement “sous les yeux”, quelquefois en l’espace d’une seule saison estivale. La perforation à l’intérieur des glaciers et les systèmes de circulation des eaux interglaciaires sont comparables aux morphologies achevées des massifs karstiques évoluant sous les conditions bien plus chaudes et humides du climat méditerranéen.

10Les processus actuels de dénudation du karst des roches carbonatées des régions sub-polaires, modérément froides et occupées par le pergélisol, sont restreints aux seuls lieux où circulent des eaux agressives. A cause des processus biochimiques limites, qui sont source de CO2, les possibilités potentielles des processus de corrosion dans les roches carbonatées sont peu efficaces. C’est pourquoi les taux d’érosion chimique sont faibles : ils ne dépassent généralement pas les 20m3/km2/an (cf. le chapitre II C 1 et le Tab. 2). Mais dans des situations géographiques et géologiques spécifiques (celles où il y a écoulement d’eaux glaciaires de fonte et présence de CO2 juvénile), l’érosion chimique peut être intense et comparable à celle des régions karstiques européennes situées à des latitudes moyennes.

© Presses Universitaires de Bordeaux, 2005

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