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Enregistreurs et indicateurs de l’évolution de l’environnement en zone tropicale

 | 
Richard Maire
, 
Simon Pomel
, 
Jean-Noël Salomon

Les milieux montagnards

Mise en valeur et évolution de l’environnement dans les karsts de Chine

Karst and environment in Southern and Central China

Richard Maire et Jean-Pierre Barbary

Résumé

Les régions karstiques subtropicales de Chine, anciennement peuplées, constituent des paysages agraires très élaborés couvrant des centaines de milliers de km2. Les évolutions holocène et historique de ces paysages sont archivées dans les séquences de remplissages des poljés et dans les remplissages souterrains (sols érodés, charbons de bois, outillages préhistoriques). Aujourd’hui 63 % de la population rurale de Chine sont concentrés dans ces régions plus ou moins karstiques de Chine centrale et méridionale. Comme la population a doublé entre 1950 et 1988, la forte pression démographique est à l’origine d’une intense occupation des sols responsable d’une quasi-disparition de la forêt et d’une forte érosion des sols. La conservation de l’environnement naturel constitue donc l’un des grands défis de la Chine actuelle. Reboisement, irrigation, aménagement systématique en terrasses, stockage de l’eau dans des barrages sont développés pour lutter contre les crues et l’érosion des sols. L’utilisation des cavités est très ancienne et fait partie de la vie quotidienne du paysan. Les grottes servent parfois d’habitat permanent, d’enclos pour le bétail et surtout de refuge pendant les guerres et les incursions de brigands (grottes forteresses). L’exploitation des nitrates pour la production de poudre noire a été largement développée au cours des siècles derniers. Depuis 1980, les veines de charbon sont exploitées dans l’ensemble du pays pour les besoins domestiques et posent des problèmes de pollution de l’air et des eaux. En raison d’un cadre socio-économique pauvre longtemps fondé sur une agriculture traditionnelle de montagne, les provinces karstiques de Chine centrale et méridionale sont ainsi en retrait par rapport aux provinces plus urbanisées de la façade orientale.

63 % of China's rural population live in the more or less karstified tropics and subtropics of South China. 61 % of food supplies and 93 % of the rice are produced there. The size of mountainous arable acreage and intensive cultivation have caused the near complete disappearing of forests and given way to severe soil erosion during the Summer monsoon. The protection of natural environment remains one of the most important challenges in today's China. Reforestation, irrigation, soil conservation and water storage need to be increased to limit flood damage and soil erosion. Caves play an important role in the everyday life of the rural population. In several places wide caves are used as dwelling areas or stables and have given ramified shelter during periods of war or social unrest. In the course of the past centuries nitrate was intensively exploited to be used in gunpowder and fertilizer. To cover everyday needs even minor coal seams have been quarried all over the country since 1980, which results in substantial air and water pollution. There is karst tourism in about fifty show-caves, which probably attracts several million visitors of visitors each year.

Texte intégral

INTRODUCTION

1L’environnement karstique en Chine constitue l’un des milieux naturels du globe les plus soumis à la pression démographique en zone rurale depuis des siècles, phénomène qui s’est amplifié depuis 1950 avec le doublement de la population. Malgré le développement de l’agriculture en terrasses, l’intense déforestation accentue les crues de mousson d’été. En outre, le reboisement est timide en zone karstique et l’écobuage continue à se développer de sorte que des milliers de km2 de terres cultivées disparaissent chaque année. Une nouvelle politique agraire devrait voir le jour, mais il faudra du temps pour en mesurer les résultats. Face à l’occupation intensive de la montagne, à la déforestation et à l’érosion des sols (XI Cheng-Fan, 1990), la Chine actuelle se trouve donc placée devant l’un de ses plus grands défis : celui de la conservation de son environnement, en particulier la protection des ressources naturelles et des terres cultivées. A ce titre, les immenses régions karstiques de Chine centrale et méridionale sont un milieu test pour l’étude de l’évolution de l’environnement rural soumis à une pression humaine ancienne et actuellement très forte.

I. LES EFFETS DE LA PRESSION DÉMOGRAPHIQUE SUR L’ENVIRONNEMENT KARSTIQUE

2Les régions karstiques subtropicales de montagne de Chine centrale et méridionale, anciennement peuplées, constituent des paysages agraires très élaborés et d’une ampleur inégalée couvrant des centaines de milliers de km2 (Sichuan, Hubei, Hunan, Guizhou, Yunnan) (fig. 1). Les évolutions holocène et historique de ces paysages sont archivées dans les séquences de remplissages des poljés et dans les remplissages souterrains (sols érodés, charbons de bois). L’érosion des sols au cours du XXème siècle peut être étudiée également à partir du décapage des crypto-lapiés ; ces champs de dents de pierres (“shilin”) rendent l’agriculture impossible. Les régions karstiques étudiées permettent de mieux comprendre l'histoire des aménagements agraires et des techniques d’irrigation ainsi que l’utilisation des grottes comme habitat, forteresse ou lieu d’extraction des nitrates.

A. L’enregistrement de l’évolution des paysages dans les remplissages karstiques

3Les premiers indices de l’anthropisation de ces milieux remontent à plusieurs dizaines de millénaires comme en témoignent les découvertes préhistoriques faites dans les multiples grottes. En outre, les données sur la déforestation et l’érosion des sols sont apportées par l’étude des remplissages karstiques, en particulier pour l’Holocène et la période historique.

1. Les remplissages de poljés

4Les remplissages des poljés montagnards du Hubei, en Chine centrale (29° de latitude N, zone subtropicale), sont de remarquables enregistreurs du fonctionnement quaternaire, holocène et historique de l’environnement. Plusieurs exemples de petits poljés du comté de Hefeng (Hubei) ont été étudiés : secteur de Yanziping (Dachangmi) et poljé de Datiankeng (POMEL, 1994). Dans le poljé de Dachangmi (alt. 1 150 m), le remplissage visible atteint 10 à 25 m de puissance. On observe une série principale de varves beige-marron (parfois à charbons de bois) qui recouvre directement une basse terrasse fluviatile à galets. Juste au NE de Hefeng, le poljé de Datiankeng (alt. 900 m) présente aussi un remplissage du même type. C'est l’exemple du petit poljé d’altitude très encaissé au sein des reliefs karstiques (photo l). Il mesure moins de l km2 et présente un fond plat cultivé dont une extrémité est recoupée par le lit d’un torrent temporaire (coupe de 15 m d’épaisseur dans des dépôts lacustres limono-argileux). Ce dernier se jette dans un ponor exploré jusqu'à 330 m de profondeur (cf. Karstologia-Mémoires, no 6, 1994).

Figure 1 : Carte de situation des provinces karstiques de Chine centrale (Sichuan, Hubei, Hunan) et de Chine méridionale (Guizhou, Yunnan, Guangxi, Guangdong).

5Dans les deux cas, la séquence sédimentaire a enregistré en continu le fonctionnement lacustre pendant une période où le poljé s’inondait régulièrement chaque été. On mesure ainsi l’intérêt de l’analyse séquentielle de ces remplissages pour évaluer les rôles respectifs du climat et de l’homme dans le fonctionnement hydrologique, l’érosion des sols et la déforestation (présence de niveaux de charbons de bois) au cours de la période historique et de l’Holocène. L’étude complémentaire des sols, dans les poljés, les dépressions et sur les flancs des cônes, permet d’apprécier le rôle des remaniements historiques dus aux pratiques agricoles. Ainsi, grâce à cet enregistrement pédologique, étudié en relation avec l’évolution des couvertures végétales, il sera possible de préciser l’histoire complexe des paysages agraires.

2. Les données de la Préhistoire et les remplissages de grottes

6- Les données de la Préhistoire : Celles-ci sont rarement utilisées pour comprendre l’évolution des paysages en relation avec la pression anthropique. Cependant, il est probable que les régions karstiques montagneuses du Sud de la Chine ont été habitées très tôt en raison d’un climat relativement favorable et de l’abondance des abris naturels constitués par les immenses porches des grottes sèches ou actives. Et aujourd’hui de multiples entrées de cavités sont encore habitées.

7En 1992, un site de grande dimension a été découvert dans une grotte du district de Pan, dans le Guizhou. Il daterait de -50 000 ans au moins, donc du Paléolithique moyen. D’après l’examen des fouilles, les préhistoriens ont déterminé une vingtaine d’outils de pierre taillée, dont un élément possède les caractères typiques de débitage de la civilisation européenne du Levalloisien. En plus ont été découverts des dents et des os fossiles provenant de mammifères qui n’existent plus aujourd’hui comme les mammouths, les rhinocéros de Chine et les tapirs géants. Un travail considérable de fouille reste à faire dans les dizaines de milliers de grottes que compte la Chine subtropicale afin d'apprécier l’ampleur et les caractères de ces civilisations précoces. Au moins une douzaine de sites importants du Paléolithique sont connus dans la Chine du SW, au sud du fleuve Chang Jiang (ou Yangtse). Les indices d’une agriculture précoce, avant le Néolithique, n’ont pas été trouvés même si certains auteurs envisagent cette possibilité (CHANG, 1977. in PANNEL et MA, 1983).

8En revanche, au Paléolithique supérieur, des indices d’une agriculture précoce apparaissent dans certains sites hoabiniens de l’Asie du SE (du site Hoa Binh, Vietnam du N). Or ces sites hoabiniens vont de la Chine du Sud à la Malaisie en passant par la Thaïlande avec “Spirit Cave” dont les fouilles ont révélé des plantes domestiques ou semi-domestiques comme les haricots, les châtaignes d’eau et les gourdes (GORMAN, 1972, in WHITEHOUSE, 1978).

9- Les remplissages karstiques profonds : L’étude séquentielle des remplissages détritiques profonds constitue un immense champ d’investigation dont les recherches sont encore embryonnaires en Chine, mais très prometteuses. Ainsi, dans le vaste réseau de Dadong (“grande grotte”, Wufeng/Hubei), exploré sur plus de 11 km, deux grandes coupes sont en cours d’étude. La plus ancienne, épaisse de 20-25 m, est localisée dans une partie sèche, plus de 100 m en altitude au-dessus de la perte d’entrée. Il s’agit d’un ensemble sédimentaire rythmé, à lits de graviers (matrice rouge) et couches de limons varvés, témoignant d’une rupture climatique s’étalant sur plusieurs siècles ou millénaires. L’abondante coloration en rouge de la matrice des graviers et des varves — hydroxydes provenant de l’altération pédologique de l’Ordovicien schisteux (fig. 2) — indique une érosion et un soutirage des sols. Ce processus a dû être initié par un refroidissement du climat aux saisons sèches et humides très constratées (crise rhexistasique) qui pourrait remonter au Quaternaire ancien (MAIRE, 1991 ; MAIRE et POMEL, 1994).

10Une seconde coupe, située dans le réseau semi-actif (parcouru par les crues de mousson), est formée par une séquence de limons marrons varvés de plus de 20 m de puissance (photo 2). Un ancien tronc flotté est pris dans la masse du sédiment à la base de la coupe (datation C14 en cours). L’âge présumé est fin-pléistocène à holocène. Cet ensemble indique une érosion des sols marrons forestiers situés sur le bassin-versant au cours des crues de moussons, érosion peut-être facilitée par les débuts de la déforestation.

11La présence de lits de charbons de bois dans les dépôts souterrains est une preuve de l’intervention directe de l'homme. Dans les remplissages des grottes du secteur à poljés étagés de Yanziping (comté de Hefeng, Hubei), les charbons de bois sont abondants aussi bien dans les coupes des remplissages de poljés que dans celles du karst profond. Il s’agit de séquences remontant à plusieurs siècles ou plusieurs millénaires montrant le rôle ancien de la déforestation et des feux dans ces karsts montagnards de Chine centrale (datations C14 en cours) (MAIRE et POMEL, 1994).

Photo 1 : Le poljé intramontagnard de Datiangkeng, alt. 900 m (Hefeng, Hubei). Fond cultivé dans les épais remplissages alluviaux dont l’étude séquentielle permet d’appréhender l’évolution de l'environnement au cours du Quaternaire récent et de l’Holocène (ex : niveaux de charbons de bois) (cliché R. Maire). Le polje of Datiangkeng near Hefeng (alt. 900 m, Hubei).

B. Rappel sur l’histoire de l’évolution de l’agriculture chinoise

12Dans ces karsts subtropicaux de Chine habités au moins depuis le Paléolithique, les premiers vrais aménagements agraires remontent probablement au Néolithique. Cependant, les premières sociétés agraires de Chine ont été découvertes en Chine du Nord, en bordure des Tsin Ling, lors des fouilles de 1953-57 à Pan-p’o (Xi’an/Chensi). Cette première grande société agraire, dite de Yangshao, remonte à 5 000 ans av. J.-C. alors que le site éponyme avait été étudié dès 1923 sur le cours du Fleuve Jaune. Les instruments de pierre polie et les fosses servant de greniers souterrains à céréales suggèrent un travail de la terre qui primait déjà sur la chasse et la pêche. A cette époque, on connaissait déjà des céréales comme le millet, le blé et le riz. Les animaux domestiqués étaient les chiens, les porcs, les chèvres, les moutons, les vaches et peut-être les chevaux. Le système tribal était dominé, semble-til, par le matriarcat. Ces débuts de l’agriculture chinoise serait une invention locale, sans importation du Moyen-Orient (BLUNDEN et ELVIN, 1983).

13A l’époque des “Printemps et des Automnes” (772-481 av. J.-C.) et des “Royaumes Combattants” (453-221 av. J.-C.), on distingue deux grandes zones agraires : l’une au nord correspondant à la vieille Chine des Bronzes et des Rois, l'autre au sud qui accuse un léger retard. Ce monde agraire du sud, entre le Yangtse et le Vietnam, détient l’essentiel des régions karstiques. Ce secteur « apparaît comme un creuset, un gigantesque fourneau civilisateur » avec l'évolution de l’artisanat chinois (ELISSEEFF, 1979. p. 105). Sur le cours moyen du Yangtse s’étendait le riche pays Tchou (l'actuelle TchangCha) dont les rois tentaient sans cesse d’annexer les principautés de l’entre deux fleuves, c’est-à-dire entre le Fleuve Bleu et le Fleuve Jaune. Ces régions agricoles riches ne « cessèrent d’être l'objet de convoitises et le théâtre d’interminables combats » (p. 108, op. cit.), d’où le nom de période des “Royaumes Combattants”. Sous le premier empereur (dynastie des Han), l’agriculture est largement développée. La production consistait en “cinq grains” (“woukou”) : blé, millet, légumes à gousses... et riz pour la Chine du Sud, qui constituaient la base économique du pays. Malgré les troubles, le système des silos se développa pour lutter contre les famines. En 200 av. J.-C., on construisit un grand grenier à Tchang-an (“tai tsang”) qui servit plus tard à assurer la stabilité des prix en fonction des récoltes (p. 175, op. cit.).

Photo 2 : Le remplissage souterrain de la salle des varves marrons de Dadong (Wufeng, Hubei). Sommet d'une séquence de 20 m de puissance constitué de limons rythmés liés aux crues pendant l’Holocène. Les niveaux sombres sont constitués par la matière organique (érosion des sols) (cliché Gebihe 89). Laminated silts in a large room of Dadong cave (Wufeng, Hubei).

14Au début de la dynastie des Tang (618-906 apr. J.-C.), la Chine avait 100 à 150 millions d’habitants (presque tous des agriculteurs) et l’agriculture avait une bonne rentabilité. En Chine du Nord, on obtenait trois récoltes sur deux ans avec alternance de blé et de millet. En Chine du Sud, au cours des IX-XIIIème siècles, le retard est rattrapé sur le Nord grâce à une grande maîtrise acquise dans la culture du riz, en particulier avec la pratique du repiquage des plants de riz qui permet deux à trois récoltes par an selon les régions. L’invention de l’imprimerie chinoise au XIème siècle, bien avant celle de Gutenberg en Europe au XVème siècle, a profité à l’agriculture. Le papier de bambou, qui remonte probablement à la dynastie Jin (265-420 apr. J.-C.), s’est largement développé pendant les dynasties Tang et Song. L’édition et la diffusion de traités d’agronomie permirent de répandre dans l’ensemble de l’empire les principes et les plans des systèmes d’irrigation, des machines agricoles et la technique des engrais.

15Le riz devient la base de l’économie agricole et fiscale du pays. Sous les Song (Χ-ΧIIIème siècles), la culture de nombreuses variétés de riz permet de sélectionner des espèces à croissance plus rapide. Le riz tardif, celui de Sou-Tcheou, est le plus apprécié car non glutineux. A l’extrémité de la gamme, le riz du Champâ, précoce et résistant à la sécheresse, poussait en abondance dans les montagnes et les karsts de Chine du Centre et du Sud. Ce riz de qualité inférieure se vendait à bas prix et constituait notamment la base de la nourriture des paysans et du petit peuple des karsts de Chine (Guangxi, Guizhou, Hunan, Hubei, Sichuan). Au XIIème siècle, le développement économique de la Chine du Sud s’explique en partie grâce à l’exil des Chinois du Nord, avec leur savoir-faire. Cette évolution constitue les prémices de l’âge industriel.

16Du XIIIème au milieu du XXème siècle, l’agriculture chinoise est restée l’activité majeure du pays, bénéficiant d’un acquis ancien. Durant la dynastie des Ming (1368-1644), la Chine termine la Grande Muraille sous sa forme actuelle, longue de 4 000 km ; mais l’ensemble des premières fortifications remonte au IIIème siècle av. J.-C. Celle-ci avait pour but de protéger les riches terroirs agricoles sur loess des invasions barbares, puis mongoles et mandchoues. Au XVIIème siècle, la Chine voit alors poindre les indices d’un capitalisme naissant et c’est dans ce contexte socio-culturel très riche qu’apparaissent de grands savants dont le géographe XU Xiake (1587-1641) et l’agronome XU Guangqi (1562-1633) (CAI et al., 1993).

17Dans son ouvrage “Le voyage”, XU Xiake décrit avec précision les régions karstiques de la Chine du SW, les peuples qui l’habitent et se préoccupent déjà de protection de l’environnement. Cette encyclopédie géographique, qui fait désormais partie des grands ouvrages anciens de la Chine, a conduit la géographie chinoise vers une nouvelle direction : observations de terrain et études systématiques des phénomènes naturels pendant plus de trente ans. Quant à XU Guangqi. il publie un traité monumental sur l’agriculture chinoise appelé “Nong Zheng Quan Shu” (FAN Chuyu, 1983).

C. Utilisation intensive des sols et déforestation au XXème siècle

18Au XXème siècle, l’emprise humaine devient considérable. Et aujourd’hui, dans la plupart des comtés montagneux visités (Guizhou, Sichuan, Hubei, Hunan), la densité de population atteint 200 à 300 hab/km2, soit l’équivalent de ce que l’on rencontre dans les plaines fertiles du Nord de l’Europe ou dans certaines montagnes refuges d’Afrique (cf. article de Fr. BART sur le Rwanda dans ce livre). Des densités supérieures à 400 hab/km2 existe dans les bassins agricoles du SE du Sichuan et du NE du Hunan. En montagne, villages, hameaux et écarts sont légion ; en outre, des fermes sont installées jusque dans les karsts les plus isolés et reliées uniquement par des sentiers. Il n’existe pas une dépression et pas une fente du karst qui ne soient cultivées. Une population aussi dense exerce donc une pression très forte sur le milieu ; celle-ci se manifeste de deux façons principales : mise en culture intensive et déforestation. Cette emprise rurale s’est améliorée grâce à l’électrification systématique, mais souvent sommaire, des écarts, voire des fermes isolées.

1. Caractères généraux des altérités et des sols

19Les sols des régions karstiques ne sont pas formés exclusivement de la décalcification du substrat carbonaté qui généralement renferme plus de 99 % de CaCO3. En Chine, les sols épais qui recouvrent les crypto-lapiés proviennent en majeure partie de l’altération d’anciennes couvertures gréseuses ou argileuses. Ces épais profils, notamment à la base des versants, sont colluvionnés, et dans les fonds des dépressions, les altérités accumulées peuvent être associées à d’anciens dépôts alluviaux. Ce sont les zones les plus fertiles.

20Le processus de crypto-karstification (dissolution sous couverture) est visible sur la bordure de nombreux reliefs (cônes, pitons), notamment aux limites des poljés et plaines d’érosion comme le bassin de Zhijin (Guizhou). Il en est de même sur les flancs des plis du Sichuan oriental (Wuxi) où les résidus de l’altération des grès jurassiques empâtent les reliefs karstiques. A cause de la déforestation, le décapage récent des sols découvre de remarquables crypto-lapiés aux formes arrondies. Par la suite, avec l’action directe des eaux météoriques, ces formes évoluent en “forêt de pierre” dont l’exemple le plus célèbre est celui de Lunan (Yunnan) avec ses aiguilles acérées hautes de 30 à 50 m du type tsingy (CHEN Zhi-Ping et al., 1986).

21- Sols rouges et sols jaunes de Chine du Sud : Les sols rouges quaternaires de Chine du Sud recouvrent une superficie de deux millions de km2 entre le cours du Yangtse et la mer de Chine. Sur les reliefs karstiques et les substrats silicatés, et dans les secteurs non irrigués, ces sols sont soumis à une forte érosion qui concerne 20 % du territoire de Chine méridionale. Selon la zonalité climatique latitudinale, FELIX-HENNINGSEN et al. (1989) distinguent du nord au sud :

  • des sols rouges subtropicaux de type fersiallitiques (P = 1 000-1 600 mm, T = 18-19°C) ;

  • sols ferrugineux à ferrallitiques (P = 1 500-2 000 m, T= 19-21°C) ;

  • des sols tropicaux ferrallitiques typiques (P = 1 200-2 000 mm, T = 22-27°C).

22Avec l’altitude intervient une autre zonalité des sols ; on observe :

  • des sols rouges dominants entre 0 et 600 m ;

  • des sols jaune-rouge entre 600 et 800 m ;

  • des sols jaunes à horizon B goethitique au-dessus de 800 m.

23Les sols jaunes et jaune-rougeâtre sont prédominants sur les karsts montagnards du Guizhou et du Hubei, entre 600 et 1 500 m d’altitude.

24- Profil-type de sol jaune-rougeâtre du Hubei : Sur le karst de montagne de Wufeng, audessus du système souterrain de Dadong, on remarque d’épais profils d’altération sur l'Ordovicien calcaire et schisteux. Dans la coupe de la route, vers 820 m d’altitude, on distingue le profil-type suivant (fig. 2) :

  • la roche-mère calcaire à plus de 5 ou 6 m de profondeur ;

  • un horizon B inférieur, argileux, brun-rouge foncé (code Munsell : HUE 3/3 5YR) ;

  • un horizon B principal, argileux, jaune-rougeâtre (HUE 5/6 5YR) entre -4 et -1 m, avec des éléments rouges de schistes ordoviciens altérés ;

  • un horizon A/B de transition, brun-rougeâtre (HUE 5/4 5YR), à structure grumeleuse entre -1 et -0,6 m ;

  • un horizon racinaire A1 grumeleux, brun, entre -0,6 et -0,1 m ;

  • un horizon A0 organique de 10 cm (plantation de théiers).

25La puissance de ce type de profil résulte de l’altération des schistes ordoviciens qui surmontent les calcaires ordoviciens. L’hydrolyse de la roche alumino-silicatée individualise le fer et l’aluminium (altération rouge), ces composés se retrouvant dans l’endokarst à la suite du soutirage de ces altérités (ex : matrice rouge dans la coupe souterraine de Dadong). Cette allitisation est à l’origine de la plupart des grands profils d’altération avec production d’hydroxydes qui teintent en rouge ou jaune sols et altérités, dans un contexte tropical à subtropical humide où les précipitations annuelles sont supérieures à 1 200-1 500 mm.

Figure 2 : Profil d’altération typique sur le karst de montagne du Hubei occidental (Wufeng, au-dessus de la grotte de Dadong). Altération des schistes ordoviciens sur les calcaires ordoviciens, ait. 820 m (d’après MAIRE et al., 1991).

26- Sols rouges et paléoaltérites remaniés : Dans les petits bassins intramontagnards, les sols rouges renferment des éléments remaniés de paléoaltérites. C’est le cas du bassin de Zhijin dans le Guizhou. Par exemple, en bordure des pitons, entre les têtes de crypto-lapiés en cours de décapage par l’érosion, on observe des éléments de cuirasse, des quartz bipyramidés, des grains noirs ferrugineux divers issus de l’altération d’anciennes roches grésoschisteuses aujourd’hui disparues. Un échantillon (ZR 540/5) montre au microscope un exemple typique de cuirasse. On distingue des cristaux altérés de sidérite (probable) avec des cloisons résiduelles ; de la silice néoformée apparaît sous deux formes : en plage amorphe ou en mosaïque dans des pores de dissolution. Rappelons que les grandes formations rouges de Chine centrale et méridionale, accumulées sur les piémonts ou dans des bassins intramontagnards, datent pour la plupart de la période fin-Crétacé à Eocène. Il s’agit de dépôts détritiques (conglomérats, grès, silts) résultant de l’érosion de reliefs et du décapage des altérités rouges pendant la dernière phase tectonique de Yanshan (MAIRE et al., 1991). Ces altérités anciennes servent de support pour de nombreuses cultures vivrières et pour le riz.

2. Une mise en culture intensive

27Entre 1950 et 1988, la population de la Chine a doublé, passant de 550 à I 1 10 millions d'habitants (CAI et SIGWALT. 1993). Cette augmentation considérable est responsable d’une forte emprise rurale. Ainsi, dans les dix années qui suivent la réforme agraire de 1950, les terres sont confisquées à 12 millions de propriétaires fonciers et redistribuées à 300 millions de familles (LEFEBVRE, 1984). Les conséquences sont la multiplication des parcelles, l’augmentation de la surface cultivable (donc des terrasses), l’augmentation de la consommation de bois, une intense déforestation et une érosion des sols dans certains secteurs des karsts coniques (photo 3). Depuis 1980 (réforme économique de Den Xiao Ping), les paysans cultivent une partie plus importante des terres pour leurs besoins personnels et le commerce. Les fonds de poljés, ouvalas et grandes dolines sont occupés par du maïs, des cultures maraîchères, du tabac et des théiers. Le riz est cultivé plus bas, au fond et sur le flanc des grandes vallées dans les terrains imperméables du Trias (Hefeng/Hubei).

28En raison du relief karstique à cônes et pitons, pour le moins défavorable, la moindre parcelle de terrain est exploitée. Trouver de quoi nourrir 300 hab/km2 relève de l’exploit ! Chaque pouce de terre est mis en valeur. Les coteaux sont couverts de terrasses cultivées ; certaines n’atteignent pas 10 m2 ! C’est là que les charrues traditionnelles font merveille. Ce sont des araires en bois, avec un soc forgé. Légères, elles se portent sur l’épaule. Maniables, elles prennent tous les virages. Reste-t-il une bande de 30 cm de terre entre deux lames de lapiés ? Ce sera assez pour planter 10 pieds de maïs. Un gouffre de 50 m de profondeur troue-t-il un champ ? Cela n’empêchera pas de cultiver jusqu’aux lèvres du vide. Même le fond des dolines les plus encaissées est cultivé, comme celle de Dacaokou dans le comté de Zhijin (Guizhou). Une telle mise en valeur intensive a son revers. Dans un comté comme celui de Santang (Guizhou), il n’y a plus d’espace pour la nature non domestiquée. Plus d’arbres, presque plus d’oiseaux. A cela s’ajoutent les problèmes liés à la déforestation, en particulier l’érosion des sols.

29Dans la zone tropicale (Sud Yunnan, Guangxi, Guangdong), l’amplitude des températures est moins marquée que celle des précipitations. Aussi la culture du riz peut-elle donner trois récoltes par an, soit deux l’été et une l’hiver. Dans les basses terres, à l’abri du gel, se développent largement la canne à sucre, la patate douce, les légumes et de nombreux arbres fruitiers (cocotiers, bananiers, papayers, manguiers, ananas, litchee).

30Dans la zone subtropicale (Yunnan, Guizhou, Hunan, Hubei, Sichuan), l'amplitude thermique et l’amplitude pluviométrique sont aussi marquées l’une que l’autre. Dans le Sichuan, en particulier dans le Bassin Rouge, et dans la vallée du Yangtse, la culture du riz est très développée. Dans les karsts du Yunnan et du Guizhou, entre 400-700 et 1 600 m, la culture du riz est également dominante. Elle produit au mieux deux récoltes par an à condition que le riz soit replanté avant la première récolte. Sur les basses terres, on peut avoir cinq récoltes de riz en deux ans. Cependant, de nombreuses régions — bassins, poljés, piémonts — présentent une quasi-monoculture du riz l’été (1 récolte) et en alternance une culture de blé et de colza l'hiver. Cette rotation riz-céréales est classique dans l’ensemble de la Chine du SW (CANNON et JENKINS. 1992). Les régions subtropicales karstiques et de piémont représentent environ 70 % de la production nationale de riz. A l’extension de la culture du riz correspond l’aire du buffle, ce dernier jouant le rôle de “tracteur” animal.

3. Déforestation et érosion des sols

31La déforestation est un des problèmes majeurs de la Chine. La forêt ne couvre actuellement que 12 % du territoire et au taux de déforestation de 1987, les 3/4 de la forêt restante risquent de disparaître en l’an 2000. Cette diminution de la forêt favorise l’érosion des sols (photos 3 et 4) et menace l’existence d’espèces animales rares comme le fameux panda géant de Chine, seul survivant d’une espèce qui couvrait autrefois la Birmanie du Nord et pratiquement toute la Chine du Centre et du Sud.

32- Les ressources forestières : La richesse potentielle de la végétation forestière chinoise est remarquable avec plus de 2 000 espèces d’arbres, dont certaines remontent au Tertiaire et au Secondaire comme le ginkgo et le metasequoia. On compte aussi plus de 300 espèces de bambous ! La pharmacopée chinoise recense près de 3 000 espèces de plantes médicinales se développant surtout dans les forêts du pays.

33Les contreforts himalayens et les régions karstiques escarpées à l’est du Yunnan, du Guizhou et du Sichuan sont encore couverts par des forêts subtropicales pluviales riches en conifères, feuillus et bambous. C’est dans les forêts de bambous du Sichuan occidental, ou du moins ce qu’il en demeure, que survivent les derniers pandas géants. Il resterait actuellement 800 à 1 000 individus répartis dans une douzaine de réserves naturelles créées spécialement à cet effet. Malheureusement le panda a du mal à se reproduire ; aussi la fragmentation des forêts de bambous contribue-telle à sa disparition. Dans la réserve de Wolong (“terres des nuages et de la pluie”), créée en 1975, SCHALLER (1989) signale que le nombre des individus est passé de 145 en 1975 à 72 en 1986 principalement à cause du braconnage. De plus, lorsque le bambou fleurit — phénomène qui peut avoir lieu sporadiquement tous les 20, 45 ou 100 ans — il meurt. Ainsi, en 1983, la floraison des bambous de Wolong a provoqué la disparition de forêts entières et menacé l’existence des pandas qui cherchaient alors leur nourriture jusqu’à 3 500 m d’altitude !

34- La déforestation et l’érosion des sols : L’exploitation de la forêt s’est développée largement à partir du XIIIème siècle avec l’augmentation de la population et les progrès de l’agriculture liés au défrichement, à l’aménagement des versants en terrasses de culture, à l’irrigation. Si l’on excepte les quelques provinces très montagneuses et boisées du SW, la forêt couvre moins de 1 % de la superficie de la plupart des régions. Cette situation est inquiétante pour la stabilité des sols, la faune sauvage en voie de disparition et les ressources en bois.

35Comme le contrôle de la natalité varie selon les communautés (par exemple les Tujia ont droit à plusieurs enfants par famille), la pression démographique s'intensifie. Ainsi, la déforestation actuelle se poursuit pour les besoins du bois de chauffe (charbon de bois). Des terres nouvelles sont défrichées et des parcelles sur pente se développent sans murs de soutènement (photo 5), tandis que certains terroirs sont abandonnés. Les besoins domestiques en bois obligent donc les paysans à aller chercher celui-ci de plus en plus haut, sur les flancs escarpés des montagnes ou des canyons. Ainsi, dans les hautes murailles calcaires étagées du Daguan Shan (Wuxi/Sichuan), les indigènes coupent les arbres et les précipitent directement du haut des falaises ou par le moyen de couloirs très inclinés. La technique est au point, mais réclame beaucoup d’agileté et d’assurance en raison de la pente. Le même système a été observé dans le comté de Wufeng (Hubei), dans les parois sommitales du synclinal perché de Baiyiping, entre 1 600 et 2 000 m d’altitude. Ce bois sert à la fois de combustible (charbon de bois) et de bois de construction.

Photo 3 : Ouvala aménagé en terrasses, avec cultures sèches (maïs, choux, etc.), sur le karst conique de la Gebihe vers 1 200 m d’altitude (Ziyun, Guizhou). Le flanc déforesté du cone montre des crypto-lapiés décapé à la suite de l’érosion des sols (cliché R. Maire). Cultivated ouvala without irrigation (maize, vegetables) on Gebihe cone karst, alt. 1 200 m (Ziyun, Guizhou).

36Dans la province du Guizhou, où le karst occupe plus de 75 % de la superficie totale, la conservation de la couverture pédologique pose un sérieux problème. L’utilisation intensive des sols — déforestation quasi totale — a détruit les conditions de formation et de renouvellement des sols. Soumise à un lessivage important et une érosion accélérée pendant la saison des pluies, la couverture pédologique est fréquemment tronquée, voire absente. Ce phénomène est illustré par les multiples surfaces de crypto-lapiés décapés ou en cours de décapage, comme dans la zone de Santang (Guizhou) (photo 4) ou dans le comté de Wuxi (Sichuan oriental). La profondeur des lapiés (souvent de plusieurs mètres) et la rondeur des formes montrent que le décapage n’est pas ancien : souvent quelques décennies, parfois un à deux siècles. Lorsque l’érosion est plus ancienne, les formes découpées par les eaux de pluies en lames tranchantes deviennent dominantes.

37- Le reboisement et la lutte contre l’érosion des sols : Devant la gravité de la situation, une des premières actions mise en place actuellement est le reboisement des zones les plus touchées pour arrêter le lessivage des sols et enrayer le processus de désertification. En chinois, titian signifie terrasses cultivées, tiaotian champs en bandes rectangulaires et fangtian champs carrés. Les tiaotian et fangtian, délimités ou non par des murets, sont situés dans les fonds alluviaux plats, les ouvalas ou les poljés (CHEN Cheng-Siang, 1984, p. 100). Sur les versants, la culture sans terrasse tend à se développer depuis dix ans à cause de la pression démographique. Dans le Guizhou, le Hubei ou le Hunan, les paysans cultivent sur les pentes au-dessus des terrasses. Des incendies de garrigues sont effectués pour gagner un peu de terres et fertiliser provisoirement ; ce type d’écobuage permet d’implanter du maïs à peu près partout sur les versants inclinés des buttes et des reliefs karstiques. Pour changer ces mentalités, un programme à grande échelle a été développé pour généraliser la culture en terrasses. Ceci s’est fait conjointement dans le plateau lœssique du NW et dans les régions karstiques du SW, notamment dans les secteurs peuplés par les minorités Miao (Guizhou) et Tujia (Hubei, Hunan). Par exemple, sur la bordure ouest du Hunan habitée par les Tujia, les zones dénudées ont été aménagées en nombreuses terrasses de culture tandis que du reboisement a été effectué (CHEN Cheng-Siang, 1984, p. 102).

38A l'ouest du comté de Zhijin (Guizhou), près de Santang, la couverture forestière est inexistante ; l’érosion des sols en saison des pluies se manifeste par une très forte turbidité des cours d’eau qui peut atteindre 47 kg/m3. Face à cette grave situation, le gouvernement central de Pékin a débloqué d’importants fonds pour le reboisement du comté. Si la partie montagneuse occidentale du Guizhou est relativement boisée, rappelons que l’ensemble de la province est recouverte par moins de 5 à 10 % de forêts. D’autres tentatives de reboisement ont été effectuées sur le plateau karstique d’Anshun où la forêt originelle a totalement disparu. Un des secteurs porte le nom de Yike Shu, ce qui signifie : “il n’y a qu’un arbre”. Des cônes karstiques sont actuellement en voie de reconquête par une forêt de pins.

39Dans les zones reboisées en résineux, des panneaux indiquent “feux interdits”. Malgré la forte ulilisation des bambous, des bosquets de grands bambous sont conservés autour des maisons et dans les villages de montagne. La politique de reboisement est un défi face à l’immensité du pays, l’énormité de la population et la poursuite de la déforestation. Aussi, pour éviter une destruction quasi totale du milieu naturel, le gouvernement central a-t-il créé de nombreuses réserves naturelles. A la fin de 1984, il en existait 274 couvrant une superficie globale de 160 000 km2. Citons deux grandes réserves situées en zones karstiques :

  • La réserve de Shennongjia est localisée à l’extrémité ouest du Hubei (comtés de Fangxian, Xingshan, Badong), dans le massif montagneux calcaire du Dashennongjia (3 053 m). Ce massif fortement plissé constitue l’extrémité SE des Daba Shan. La superficie est de 773 km2 et sa création remonte à 1982. Ce secteur sauvage renferme un écosystème forestier de montagne remarquable, avec notamment des singes.

  • La réserve de Wolong, créée en 1975, est située dans le comté de Wenchuan, dans la partie occidentale du Sichuan. D’une superficie de 2 000 km’, elle est formée par des massifs calcaires très élevés, dans les Qionglai Shan (3 500 m), renfermant des forêts de bambous où vivent les pandas géants (Encyclopedia of New China, 1987, pp. 370-371).

II. LA GESTION DES RESSOURCES EN EAU

40En Chine la quête de l’eau est une vieille affaire. Bien avant l’ère des forages et des moto-pompes, les paysans chinois ont cherché à tirer le meilleur parti de toutes les ressources en eau accessibles, en particulier les rivières souterraines. En effet, le karst chinois pose le même problème rencontré dans toutes les régions calcaires du monde : l’eau existe, mais elle est cachée sous terre. Des trésors d’ingéniosité sont nécessaires pour la faire jaillir et la mettre à disposition de l’homme et de l’agriculture, notamment pendant la saison sèche.

A. Une mauvaise répartition des ressources en eau et un climat contrasté

41Le sud-ouest de la Chine, avec entre autres le bassin du Yangtse et ses grandes régions karstiques, regroupe 83 % du potentiel des ressources en eau du pays. Les eaux souterraines représentent 16,9 à 18,8 % du débit global des rivières (LU Yaoru, 1985). Les ressources en eau sont souvent mal réparties. Dans les montagnes, le niveau des eaux souterraines est profond. Par exemple, dans le nord du comté de Ziyun (Guizhou), on trouve l’eau à -50 m ; mais dans le sud, elle est souvent supérieure à -100 m. Dans ce comté, 1/5 des champs n’est pas irrigué et dépend uniquement des précipitations. Dans le comté de Zhijin (Guizhou), la situation est beaucoup plus grave puisque 85 % des champs manquent d'eau. A Wuxi (Sichuan), les rivières souterraines sont nombreuses, mais il n’y a pas d’eau en surface. Dans certains poljés, l’eau n’est pas suffisante ; ailleurs il y en a trop : ces phénomènes sont classiques en domaine karstique !

Photo 4 : Déforestation et érosion des sols dans le secteur de Santang, vers 1 700 m d’altitude, dans le comté de Zhijin (Guizhou). On voit ainsi apparaître les crypto-lapiés dont les formes encore en partie émoussées indiquent un décapage datant de moins d'un siècle. Deforestation and soil erosion in Santang area, alt. 1 700 m (Zhijin, Guizhou).

42A cette mauvaise répartition spatiale liée aux circulations souterraines et à la localisation des sources s’ajoute la distribution irrégulière des pluies au cours de l'année. Par exemple, à la station de Zhijin (alt. 1 000 m, Guizhou), la moyenne annuelle des températures est de 14,1 °C et celle des précipitations de 1 444 mm. La cœur de la saison des pluies, de mai à juillet, concentre 52 % des pluies annuelles alors que la saison sèche et froide, centrée sur décembre, janvier et février, ne reçoit que 4,5 % des précipitations de l’année (fig. 3). Cette sécheresse hivernale est sous le contrôle direct des masses d'air anticycloniques de Sibérie-Mongolie.

B. Travaux d’endiguement et d’irrigation

43Les travaux d’endiguement et d'irrigation sont connus en Chine depuis les débuts de l’agriculture en raison des mauvaises distributions spatiale et temporelle des ressources en eau. Aussi, les aménagements (canaux, digues) ont-ils commencé très tôt, il y a plus de 2 000-2 500 ans, dès la période des “Printemps et des Automnes”. C’est depuis cette lointaine période qu’est née l’hydrologie appliquée chinoise (SONG Zhenghai, 1983). Au XXème siècle, le drainage direct vers la mer, par la construction de digues et le recalibrage des cours d’eau, a été utilisé largement entre 1963 et 1973. Pendant cette période, la capacité d’évacuation des eaux jusqu’au littoral a été multipliée par six. Au même moment ont été construits en amont une série de 9 grands barrages, 80 réservoirs principaux et plus de 1 500 lacs collinaires (CASTANY et RICOUR, 1975). Mais la méthode de l’endiguement a ses limites : aussi les pouvoirs publics développent-ils de plus en plus les méthodes associant le stockage et l’utilisation de l’eau pour l’électricité, l’irrigation, les besoins domestiques, l’élevage du poisson. Depuis 1950, de nombreux barrages, souvent de petite et moyenne dimensions, ont été construits dans les montagnes. En Chine, il y aurait plus de 2 800 à 3 000 lacs artificiels de plus de 1 km2, une partie étant en région karstique.

44- Aménagement des poljés : En zone karstique, les inondations concernent surtout les poljés où le niveau noyé des eaux souterraines est peu profond. Durant la mousson d’été, les ponors refoulent car ils ne peuvent plus absorber les énormes quantités d’eaux de pluie. Objet de soins attentifs, les poljés sont découpés par un dense réseau de digues et de canaux qui dirigent une partie de l’eau vers les champs et l’excès d’eau vers des ponors. Ainsi, dans le comté de Wuxi (Sichuan oriental), le poljé synclinal de Shanghuang (alt. 700 m) s’ennoie pendant la saison humide. Pour lutter contre, les ponors ont été aménagés ; en complément un tunnel de drainage a dû être construit en 1980. Celui-ci est long de 2 km (diamètre de 3 m) et traverse perpendiculairement un pli anticlinal E-W. A 200 m de l’entrée, le tunnel recoupe une cavité naturelle dans laquelle un écoulement pérenne a été canalisé. Seul problème actuel, mais de taille : le tunnel a été construit à une cote d’altitude trop haute de sorte qu’il n'évacue que la partie occidentale tandis que la partie orientale, plus basse, reste ennoyée.

45Dans deux comtés méridionaux du Guizhou, Pingtang et Luodian, 36 grands poljés s’ennoient tous les ans. Dans le comté de Zhijin (Guizhou), le lac karstique de Babou, profond de 30 m, est un poljé qui demeure ennoyé plusieurs années de suite car le ponor se bouche et se débouche tous les trois ou quatre ans. Ce lac est utilisé pour l’irrigation des terres avoisinantes. Dans le même comté, dans la zone du synclinal de Santang, le poljé de vallée de Huangnipojiao situé en amont du bassin-versant s’ennoie chaque année d’une trentaine de mètres compromettant ainsi les récoltes dans une région de montagne très pauvre située à plus de 1 500 m d’altitude.

46Dans le comté très montagneux de Wufeng (Hubei), le grand poljé de la vallée de Wantan mesure 8 km de long sur 0,5 à 1,5 km de large. La grotte-ponor de Tanghuangdong fonctionne actuellement comme trop-plein ; elle suscite un vif intérêt car ses dimensions semblent suffisantes pour évacuer le débit de hautes eaux. En 1973, une première expédition a été effectuée dans cette vaste cavité par des scientifiques, les autorités provinciales et du comté, et des paysans. Le but était de faire la topographie de la grotte, de reconnaître sa direction et sa taille afin de creuser à l’extérieur un chenal menant les eaux de la rivière à l’entrée de Tanghuangdong, donc de la transformer en ponor permanent. Mais la grotte est longue et son investigation n’est pas terminée.

Photo 5 : Cultures sur pente, pratiquement sans mur de soutènement, dans un haut vallon du karst de Wufeng, alt. 1 200 m (Hubei). Ce type de mise en culture ‘facile” tend à se développer en raison de la pression démographique croissante, mais il favorise l’érosion des sols pendant la mousson d’été (cliché R. Maire). Sloping cultivated fields without retaining wall, alt. 1 200 m (Wufeng, Hubei).

47- Irrigation et rizières : En Chine, l'irrigation en zone de plaine comme en montagne est une entreprise de grande ampleur représentant une superficie totale de 38 millions d’hectares, essentiellement des rizières (CHEN Cheng-Siang, 1984, p. 18). Comme il faut 6 000 m3 d’eau par hectare de rizière, le volume total annuel nécessaire est de plus de 200 milliards de m3, soit cinq fois le débit annuel du Fleuve Jaune. L’Encyclopedia of New China (1987, p. 350) donne une valeur de 44,7 millions d’ha pour l’ensemble des terres irriguées en 1984. Cela place la Chine au premier rang mondial pour l’irrigation, avec une augmentation de 120 % depuis 1950.

48En raison du fort prélèvement en eau, l’irrigation chinoise joue un rôle considérable sur le régime des cours d’eau et sur la tranche écoulée. L’irrigation contribue aussi à limiter l’impact des crues. Dans les rizières étagées du Guizhou, pendant la mousson d’été, on peut observer le travail incessant des femmes qui remontent l’eau d’une banquette à l’autre. La technique souvent utilisée est celle du lancer de l’eau à partir d’un récipient dont le contenu, d’une dizaine de litres, est propulsé à deux mètres à partir d’une corde tenue par deux personnes. Durant l’été, l’eau des rizières du Guizhou est régulièrement renouvelée. La vidange est effectuée le soir par des vannes rudimentaires. Le débit des petites pertes karstiques peut ainsi augmenter brutalement.

49En zone très montagneuse, les rizières étagées constituent un spectacle impressionnant. Dans le comté de Wuxi (Sichuan), les rizières s’étagent ainsi sur 1 000 m de dénivellation, dans les terrains imperméables du Silurien schisteux, au pied des grandes parois calcaires du Daguan Shan. L’eau des émergences, sortant au pied des falaises, est dérivée à différentes altitudes vers les rizières ; puis un dense réseau de canaux d’irrigation croisés parcourt les rizières.

C. Le stockage de l’eau

50Dans toutes ces régions karstiques, le stockage de l’eau est vital pour les besoins en eau domestique, l’irrigation et la production d’électricité, en particulier en saison sèche. Le bassin d'alimentation du Yangtse regroupe les plus grandes zones karstiques de Chine où les ressources en eau ont un rôle important pour l'économie du pays, notamment pour l’énergie hydroélectrique (WU Yingke et al., 1989). Cependant, de multiples réservoirs et barrages rencontrent des problèmes dus au contexte karstique et aux crues : fuites, sapement des berges et des constructions. Le barrage hydroéléctrique de Wujiangdu (barrage-voûte de 165 m de haut), localisé dans le Guizhou, est le plus grand de Chine en secteur karstique. Il est situé sur le cours du Wujiang (alt. 625 m), affluent de première grandeur du Yangtse. C’est le septième du pays par sa puissance installée (0,63 million de kw), le premier étant celui de Liujaxia, sur le Fleuve Jaune, avec 1,225 million de kw (LI Maoqiu, 1981).

Figure 3 : Diagramme de distribution des précipitations à Zhijin (alt. 1000 m) dans le Guizhou (d’après BARBARY et al., 1991).

1. Les barrages et canaux souterrains

51Ils sont fréquents dans les grottes chinoises et sont utilisés pour l’irrigation. Leur nombre total est inconnu, mais doit dépasser plusieurs milliers. Ainsi, dans le comté de Dushan (Guizhou), on a dénombré jusqu’à seize barrages souterrains pour l’irrigation de 22 000 mu de terres agricoles, soit 1 452 ha (YUAN Daoxian, 1981). Souvent, il s’agit de petites constructions destinées à irriguer quelques pièces de terres. Par exemple, dans la grotte de Longwangdong (Wuxi/Sichuan), un petit barrage alimente un canal d’irrigation qui court dans la grotte pendant 200 m, à flanc de galerie, avant de ressortir au jour. Par endroits, il est entièrement creusé dans la paroi. Tout cela pour faire ressortir l’eau 20 m plus haut que la résurgence naturelle et irriguer des rizières. La même technique est utilisée à Santang (Zhijin/Guizhou), dans la grotte-tunnel de Luochu, où un canal dérive l’eau de la rivière souterraine afin d'irriguer des champs voisins. Celui-ci emprunte la bordure d’une salle d’effondrement, puis d'un aven et traverse la barre calcaire par un tunnel artificiel.

52Mais il existe aussi quelques exemples de gros barrages souterrains dans lesquels se pose le problème de l’étanchéité du réservoir naturel. Dans le Sichuan oriental (comté de Jiangbei), YUAN Daoxian (1981, p. 30) cite l'exemple d’un réservoir souterrain de 20 millions de m3 qui se développe dans un aquifère karstique anticlinal. Un petit barrage a été construit dans le tunnel d'accès à la rivière souterraine. Mais il y a mieux : le réservoir de “Dalongdong”, dans le comté de Shanglin (Guangxi), a une capacité de 120 millions de m3 et permet d’irriguer I 1 220 ha ! Celui-ci a pu être rempli simplement en bouchant une perte.

2. Ressources en eau pendant la saison sèche

53Pendant la saison sèche hivernale qui dure quatre à cinq mois (novembre-décembre à mars inclus), l’alimentation en eau pose des problèmes dans certains secteurs karstiques éloignés des cours d’eau de surface ou à cause du débit d’étiage insuffisant des sources. En Chine, tous les types de captage sont possibles pour récupérer l’eau, depuis l’utilisation directe des émergences et des eaux d’infiltration, jusqu’aux pompages dans les ponors ou dans la nappe, en passant par le stockage de l'eau (barrages) pour obtenir des réservoirs souterrains ou de surface. Les exemples sont nombreux.

54Ainsi, le village troglodyte qui domine la résurgence de la Gebihe (Ziyun/Guizhou) est aménagé dans une grotte totalement sèche. Seul un suintement tombe d'une voûte haute de 30 m pour former une stalagmite. Un énorme entonnoir et un savant système de gouttières en bambou permettent de recueillir l’eau jusqu’à la dernière goutte.

55Les villages et hameaux situés en haut des collines ou au milieu du karst à pitons, dolines et ouvalas recueillent les eaux de pluie dans de grosses citernes maçonnées, comme à Daxiaocaokou ou à la Gebihe (Guizhou). Mais ces citernes sont insuffisantes pendant la saison sèche, et les femmes sont obligées de marcher plusieurs km pour aller chercher de l’eau à la rivière ou la résurgence. C’est le cas à Luodian ou sur le karst à pitons dominant la Gebihe. Pour éviter ce va et vient harassant pendant plusieurs mois, de nouvelles citernes cimentées sont en construction (photo 6).

56Des villes sont également soumises à des restrictions d'eau en saison sèche. Par exemple, Ziyun (10 000 hab.), ne possédait qu’un seul captage pour l’eau domestique en 1986 et 1989 ! L’eau est prélevée sur une résurgence vauclusienne par un micro-barrage et un canal maçonné se subdivisant en plusieurs branches. Le débit est de 57 m3/h à peine et l’alimentation doit être coupée dans la journée. Dans d’autres villes, c’est le cas contraire. Zhijin, au fond de son bassin, est entouré par 72 sources karstiques !

III. L’EXPLOITATION DU KARST ET DES GROTTES

57En Chine, le karst fait étroitement partie de la vie des hommes. Aussi l’ont-ils exploité dans toutes ses dimensions : pour ses richesses minérales associées (pyrite, charbon, nitrates, etc.), pour les refuges qu’il procure en temps de paix (grottes habitats, enclos) comme en temps de guerre (grottes forteresses), enfin pour ses potentialités touristiques (grottes aménagées, canyons, “forêts de pierre”). Le calcaire est lui-même exploité directement pour la fabrication du ciment ; à proximité d’une grande ville “karstique” comme Guiyang, les cônes et buttes calcaires sont rongés par les carrières. On devine déjà les problèmes que pose cette pression urbaine sur l’environnement, en particulier la pollution des eaux, la dégradation des paysages et la stabilité aléatoire du sous-sol.

A. L’exploitation minière en domaine karstique

58Les régions karstiques de Chine renferment des couches non carbonatées qui sont exploitées largement comme les nombreuses veines de charbon. Mais il existe aussi de multiples gisements de type paléokarstique : limonite, bauxite, phosphorite, pyrite. Dans le Yunnan (Gejiu) et le Guangxi (Hexian), signalons des dépôts de cassitérite (oxyde d’étain) localisés dans des cavités et des dépressions, et qui ont été exploités pendant longtemps. Bauxite, charbon, pyrite jalonnent les surfaces paléokarstiques façonnées au cours du Paléozoïque : avant le Carbonifère moyen en Chine du Nord, avant le Permien supérieur en Chine du Sud (YUAN Daoxian, 1983).

1. L’exploitation du charbon

59En Chine, l’exploitation de mines de charbon, associée à la production de fer, remonte à la dynastie occidentale Han (206 av. J.-C. à 24 apr. J.-C.). La technique d’extraction s’est largement développée sous la dynastie Song (960-1279). Par exemple, dans l’ancienne mine de Hebi (Henan), on observe un puits d’accès vertical, haut de 46 m, donnant accès à des galeries rayonnantes situées à différents niveaux. La section trapézoïdale des galeries mesure un peu plus de 1 m de haut sur 1,40 m à la base. Le charbon est remonté à la surface par un treuil. Le méthane, toxique, est évacué par un long tube de bambou. L’eau souterraine est drainée par un canal et l’étayage des conduits est utilisé contre les effondrements (YANG Wenheng, 1983).

60La Chine est un grand pays producteur et consommateur de charbon. Les mines d’Etat extraient 46,6 % du total national contre 53,4 % pour les mines locales. Parmi les exploitations locales, on distingue des mines sous administration provinciale, des mines sous administration collective (municipalité, comté), enfin des mines artisanales privées. Rappelons qu’en 1980, Deng Xiao Ping a autorisé l’exploitation directe du charbon par les paysans, ceci dans le but de développer les régions montagneuses pauvres comme les karsts du Guizhou ou du Sichuan oriental. Quatorze ans après, des milliers de petites mines sont en fonctionnement à flanc de montagne dans les terrains du Permo-Carbonifère.

61L’une de ces petites mines a été visitée en 1989 près de Santang dans le comté de Zhijin (Guizhou). Elle s’ouvre vers 1 500 m d’altitude, au fond de la vallée, quelques mètres sous le niveau de la rivière (protection par une digue !). On entre par une bouche en escalier de 5 m de profondeur. La galerie principale, large de 1,5 m et haute de 1,30 m, conduit au bout d’une centaine de mètres à la zone d’extraction qui est constituée par une série de galeries rayonnantes. Le front de taille, exploité au pic, crépite à cause du dégazage de la houille. Il fait une chaleur lourde et oppressante (20°C). Le charbon est évacué péniblement à dos d’homme dans des sacs dont le poids est de l’ordre de 60 à 80 kg ! Il n’y a que des hommes, mais d’âges très variés, depuis des adolescents jusqu’à des vieillards. Des tas de charbon sont fait à la sortie de la mine, non loin de la route. La distribution dans les écarts, hameaux et villages se fait par des camions.

62Comme la forêt a pratiquement disparu, on comprend donc l’acharnement à exploiter ces mines artisanales dans des conditions très pénibles. Source d’énergie précieuse (cuisine, chauffage), ce charbon est également utilisé par les briqueteries locales. En 1985, les régions essentiellement karstiques du Centre-Sud de la Chine totalisent 15 % de la production nationale (Encyclopedia of New China, 1987, p. 312).

2. Les grottes à nitrates

63Beaucoup de grottes ont été exploitées pour leurs nitrates. Les paysans lessivaient la terre dans de grandes cuvettes maçonnées (photo 7) et recueillaient l’eau de percolation pour la faire évaporer. Les sels recueillis servaient à fabriquer la poudre à canon. L’invention de la poudre noire, premier explosif connu, a son origine en Chine il y a plus d’un millénaire. Les nombreuses grottes situées dans les provinces subtropicales ont participé depuis cette période à la production du salpêtre ou nitre. Actuellement, les exploitations fonctionnelles sont rares à cause de la concurrence des explosifs chimiques modernes. Citons celle de Daxiaodong (“Grande grotte du nitrate”), dans le comté de Luodian, au sud du Guizhou. L’exploitation de nitrate, pour la poudre et les engrais ( ?), se situe dans la galerie d’entrée large de 50 m (BARBARY, COLLIGNON et al, 1991, p. 193).

64La technique d’extraction n’a pas changé depuis l’origine ; elle nécessite de l’eau pour le lavage et du bois de chauffe pour la précipitation des sels par évaporation. Les remplissages riches en salpêtre ou autres nitrates sont mélangés à l’eau dans une cuve circulaire de 3 à 4 m de diamètre. A la base, un drain permet à l’eau laiteuse de s’écouler dans une série de petits bassins étagés et chauffés dans lesquels la solution chargée de nitrate est progressivement concentrée par évaporation. A la fin, la solution devenue épaisse est écrémée, puis par évaporation totale, on récupère les sels de nitrate.

Photo 6 : Citerne dans un vallée sèche cultivée du secteur de Wufeng, alt. 1 000 m (Hubei). Ces régions karstiques ne permettent pas les cultures irriguées. Les versants sont occupés ici par des lambeaux de forêts secondaires à résineux (Pinus. Cryptomeria, Cunninghamia) (cliché R. Maire). Reservoir in a dry valley of Wufeng county, alt. 1 000 m (Hubei). The mountain is covered by a secondary forest with Pinus, Cryptomeria and Cunninghamia.

65Rappelons que l’invention de la poudre noire est chinoise. Ainsi, le salpêtre et le sulfure, qui entrent dans la composition de la poudre à canon, étaient déjà utilisés dans la pharmacopée chinoise il y a plus de 2 000 ans sous la dynastie Han. Le mélange explosif salpêtre + sulfure + charbon de bois a été découvert avant la fin de la dynastie Tang (618-907) par des pharmaciens-alchimistes chinois. Les proportions du mélange sont indiquées par divers auteurs dès le XL™ siècle, par exemple : 30 liang de salpêtre, 15 liang de sulfure et 5 liang de charbon de bois et divers ingrédients comme l’arsenic et des agents inflammables (1 liang = 50 grammes). Ce mélange, conditionné en ballots, donne une poudre émettant beaucoup de fumée toxique. D’autres savants mélanges existent pour fabriquer des ballots explosifs à grenailles et des ballots de poudre incendiaire. Un mélange encore plus dangereux est celui associant salpêtre, sulfure, réalgar (As2S3) et miel.

66Le transfert vers l'Occident de l’invention de la poudre s’est d’abord fait par les Perses et les Arabes vers 1225-1248, via l’Inde, puis en Europe par les Espagnols. Parallèlement, les expéditions vers la Mongolie permirent de découvrir l’usage de la poudre (ZHOU Jiahua, 1983).

B. Montagnes et grottes refuges

67Partout sur la planète, les montagnes karstiques ont servi de refuges. Dans le Guizhou, le Hubei et le Hunan, elles sont principalement peuplées par des populations appartenant aux “minorités ethniques”, c’est-à-dire aux peuples Miao et Tujia. Rappelons que 90 % de la population chinoise est d’origine han. Jusqu’à la révolution de 1949, ces populations ont dû résister aux tentatives d’asservissement et d’assimilation des Hans. Or les pays calcaires, d’accès difficile, leur ont permis de résister et de préserver leur originalité. En Europe et en Afrique, les grottes n’attirent pas les paysans. Elles servent plutôt de repoussoirs. Antres de démons, de djins (à la rigueur de brigands), elles effraient et l’homme ne s’y aventure guère. Quand il les occupe, cela se limite à la zone d’entrée bien éclairée. En Chine, il en est tout autrement : la grotte fait partie de la vie quotidienne.

1. Les spéléologues paysans

68Cette familiarité du paysan chinois avec la grotte explique que cette dernière serve souvent d’élément obligé du décor dans de nombreux contes populaires. Comme nous l’avons maintes fois constaté, chaque région calcaire possède sa “Longdong” (“grotte du Dragon”, ex : Wufeng/Hubei), sa “Shuanglongdong” (“grotte du Double Dragon”, ex : Ziyun/Guizhou) ou mieux sa “Longwangdong” (“grotte du Roi des Dragons”, ex : Wuxi/Sichuan). A la Gebihe (Guizhou), les paysans miao ont réalisé dans les années 1980 une dure traversée spéléologique de 4 km, parcourant une série de grands lacs et de petites cascades où il a été difficile de faire passer les lourdes barques. Dans de nombreux porches, ce sont les nids d’hirondelles et de pigeons qui ont attiré l’homme. De précaires échafaudages de bambou grimpent à l’assaut de parois vertigineuses. Cette technique développée dans les karsts tropicaux de l’Asie du SE est remarquablement illustrée dans l’ouvrage “Chasseurs des Ténèbres” de VALLI et SUMMERS (1991) à partir de l’exemple thaïlandais.

2. Les grottes refuges

69Les concepts de grotte habitat et de grotte refuge se rejoignent dans l’occupation humaine des milliers de grottes que comptent les karsts subtropicaux de Chine. Les grottes-tunnels, associant plusieurs entrées et accès à la rivière souterraine, sont devenues des lieux propices pour construire des forteresses souterraines (photo 8). Véritables bastions naturels, les grottes forteresses étaient pratiquement imprenables à condition de disposer de vivres. La technique de l’enfumage, bien connue dans les karsts méditerranéens, n’était guère possible poulies grandes grottes à plusieurs entrées à cause de la thermoventilation (MAIRE, 1990). La plupart ont servi d’habitat temporaire au gré des invasions et des incursions de brigands. Durant la guerre civile, elles furent encore utilisées pour se réfugier, défendre l’accès d’une vallée et cacher des armes.

Photo 7 : Le porche géant de Dadong, haut de 100 m, près de Wufeng (Hubei). Au premier plan, on distingue un four à nitrate circulaire abandonné avec un personnage juste à droite. L’exploitation des nitrates s’effectuait jusqu’à plusieurs kilomètres à l’intérieur de la cavité (cliché J.-P. Barbary). The giant Dadong porch, 100 m high, near Wufeng (Hubei). Nitrate kiln in foreground with a people on the right.

70Les grottes servant encore d'habitat permanent sont devenues rares. Au-dessus de la résurgence de la Gebihe (Guizhou), sur le plateau à buttes et pitons, un petit village d’une quinzaine de maisons a été installé sous terre, à l’abri d’une immense voûte, en plein cintre, de 70 m de large sur 35 m de haut. La salle est plane, sèche et bien éclairée : un endroit idéal pour installer sa maison à l’abri de la pluie. Cela permet de faire l’économie d’un toit, tout en ayant une maison plus durable qu’à l’extérieur. Tout serait parfait s’il y avait une petite source à proximité. Voulez-vous une preuve du confort de ce site ? Le gouvernement provincial a fait construire un village tout neuf, "moderne”, en contrebas de la grotte. Peine perdue, personne ne s’y est installé.

C. La conservation de l’environnement karstique

71L’Institut du Karst de Guilin (Guangxi) a bien compris les problèmes liés à la gestion et à la conservation de l’environnement karstique dans les régions calcaires du Sud de la Chine. Des articles consacrés à cet aspect sont développés dans la revue “Carsologica Sinica” et dans d’autres publications. Cette problématique va de pair avec celle développée par l’Union Internationale de Spéléologie (“Man’s impact in karst”) et les divers colloques qui lui ont été dédiés, dont celui de 1990 tenu en Tchécoslovaquie et en Hongrie.

Photo 8 : La grotte forteresse de Luochu constitue une partie de la grotte-tunnel de l’émergence du synclinal de Santang (Zhijin, Guizhou). Ce type de cavité refuge avait un accès à la rivière souterraine. On distingue une porte à gauche avec un spéléo (cliché J.-P. Barbary). Fortress cave in a part of the Luochu tunnelcave, near the spring of Santang syncline (Zhijin, Guizhou).

72Avec 2 millions d'habitants, l’agglomération de Guiyang (Guizhou) est la plus grande ville de Chine installée directement sur le karst : elle s’étend au fond d’un bassin d’aplanissement et commence à déborder sur les reliefs coniques des environs. L’important développement de la conurbation depuis vingt ans pose le problème de son alimentation en eau et de la protection de son environnement. Les cônes karstiques sont totalement pelés et désormais rongés par les carrières, et les eaux souterraines sont contaminées par les rejets des égoûts et des industries.

73En retour, le karst impose aussi ses contraintes, notamment pour la construction des bâtiments. Cet aspect est également bien connu à Guilin (Guangxi), autre grande ville construite sur le karst. Comme ces régions de bassin sont couvertes par des dépôts meubles (alluvions, limons), le pompage des eaux souterraines peut entraîner des affaissements. L’exhaure des mines provoque le même phénomène d’affaissement. Les tirs de mines sont aussi à l’origine d’effondrements dans les rizières comme à Liangwu (Guangxi) (TRICART, 1985, p. 58). Aussi les travaux de génie civil nécessitent-ils de multiples précautions : reconnaissances, sondages et traitements des vides par injection de béton.

74La pollution des eaux s’effectue par l’exploitation des nombreuses veines de charbon et surtout par le rejet des égoûts et des effluents industriels dans les rivières et les cavités. On ne voit pas comment résoudre ce problème sans traitement des eaux, ce qui réclamerait d’importants investissements. Mais la prise de conscience de la protection du milieu souterrain est réelle chez les karstologues chinois. En pratique, la grotte continue d’être pillée pour ses concrétionnements. De nombreux hôtels, dans de petites agglomérations comme dans des grandes villes (ex : Yichang/Hubei), présentent des aménagements (bassins, sculptures) à partir de stalagmites.

CONCLUSION

75Le problème global de conservation de l’environnement est également lié au développement de ces régions montagneuses peuplées considérées comme les plus pauvres de Chine. En effet, il existe des disparités régionales au niveau du développement économique et des investissements. Ainsi, les provinces karstiques de Chine du Sud sont généralement en croissance lente (Guangxi, Yunnan, Guizhou) à cause d’un cadre socio-économique pauvre longtemps fondé sur une agriculture traditionnelle de montagne. En Chine centrale, la croissance économique est moyenne (Hunan, Sichuan). Seules les provinces de Guangdong (ouverture sur la mer de Chine) et du Hubei (à la sortie des gorges du Yangtse qui est un nœud de communications) connaissent un développement relativement rapide. En fait, les grandes régions karstiques de Chine du Sud ne pourront se développer que si l’on investit dans les voies de communications et le riche potentiel touristique constitué par les grottes et paysages exceptionnels.

76Face à cette forte pression anthropique en zone rurale, on assiste aussi à un début d’exode vers les villes, et notamment les petites villes et chefs lieux de comtés. Ce mouvement s’accélère suite à la modernisation des années 80 et à l’ouverture vers l’étranger. Par exemple, la dissémination de la télévision dans les campagnes, et l’occidentalisation des programmes (publicités à l’américaine et à la japonaise, influence de Hong Kong), est pour quelque chose dans le changement des mentalités et l’exode rural. Dans les régions karstiques de montagne, on assiste ainsi à un développement simultané des bourgs et des petites villes et à une poursuite de l’emprise rurale avec le défrichement de nouvelles terres et l’exploitation du bois. Ce type de mouvement n’a rien à voir avec l’exode rural massif à la périphérie des énormes agglomérations comme Chongqing dans le Sichuan et Guangzhou (Canton) dans le Guangdong où les problèmes de pollution et de pauvreté sont particulièrement sévères.

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Table des illustrations

Légende Figure 1 : Carte de situation des provinces karstiques de Chine centrale (Sichuan, Hubei, Hunan) et de Chine méridionale (Guizhou, Yunnan, Guangxi, Guangdong).
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Légende Photo 1 : Le poljé intramontagnard de Datiangkeng, alt. 900 m (Hefeng, Hubei). Fond cultivé dans les épais remplissages alluviaux dont l’étude séquentielle permet d’appréhender l’évolution de l'environnement au cours du Quaternaire récent et de l’Holocène (ex : niveaux de charbons de bois) (cliché R. Maire). Le polje of Datiangkeng near Hefeng (alt. 900 m, Hubei).
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Légende Photo 2 : Le remplissage souterrain de la salle des varves marrons de Dadong (Wufeng, Hubei). Sommet d'une séquence de 20 m de puissance constitué de limons rythmés liés aux crues pendant l’Holocène. Les niveaux sombres sont constitués par la matière organique (érosion des sols) (cliché Gebihe 89). Laminated silts in a large room of Dadong cave (Wufeng, Hubei).
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Légende Figure 2 : Profil d’altération typique sur le karst de montagne du Hubei occidental (Wufeng, au-dessus de la grotte de Dadong). Altération des schistes ordoviciens sur les calcaires ordoviciens, ait. 820 m (d’après MAIRE et al., 1991).
URL http://books.openedition.org/pub/docannexe/image/10727/img-4.jpg
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Légende Photo 3 : Ouvala aménagé en terrasses, avec cultures sèches (maïs, choux, etc.), sur le karst conique de la Gebihe vers 1 200 m d’altitude (Ziyun, Guizhou). Le flanc déforesté du cone montre des crypto-lapiés décapé à la suite de l’érosion des sols (cliché R. Maire). Cultivated ouvala without irrigation (maize, vegetables) on Gebihe cone karst, alt. 1 200 m (Ziyun, Guizhou).
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Légende Photo 4 : Déforestation et érosion des sols dans le secteur de Santang, vers 1 700 m d’altitude, dans le comté de Zhijin (Guizhou). On voit ainsi apparaître les crypto-lapiés dont les formes encore en partie émoussées indiquent un décapage datant de moins d'un siècle. Deforestation and soil erosion in Santang area, alt. 1 700 m (Zhijin, Guizhou).
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Légende Photo 5 : Cultures sur pente, pratiquement sans mur de soutènement, dans un haut vallon du karst de Wufeng, alt. 1 200 m (Hubei). Ce type de mise en culture ‘facile” tend à se développer en raison de la pression démographique croissante, mais il favorise l’érosion des sols pendant la mousson d’été (cliché R. Maire). Sloping cultivated fields without retaining wall, alt. 1 200 m (Wufeng, Hubei).
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Légende Figure 3 : Diagramme de distribution des précipitations à Zhijin (alt. 1000 m) dans le Guizhou (d’après BARBARY et al., 1991).
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Légende Photo 6 : Citerne dans un vallée sèche cultivée du secteur de Wufeng, alt. 1 000 m (Hubei). Ces régions karstiques ne permettent pas les cultures irriguées. Les versants sont occupés ici par des lambeaux de forêts secondaires à résineux (Pinus. Cryptomeria, Cunninghamia) (cliché R. Maire). Reservoir in a dry valley of Wufeng county, alt. 1 000 m (Hubei). The mountain is covered by a secondary forest with Pinus, Cryptomeria and Cunninghamia.
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Légende Photo 7 : Le porche géant de Dadong, haut de 100 m, près de Wufeng (Hubei). Au premier plan, on distingue un four à nitrate circulaire abandonné avec un personnage juste à droite. L’exploitation des nitrates s’effectuait jusqu’à plusieurs kilomètres à l’intérieur de la cavité (cliché J.-P. Barbary). The giant Dadong porch, 100 m high, near Wufeng (Hubei). Nitrate kiln in foreground with a people on the right.
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Légende Photo 8 : La grotte forteresse de Luochu constitue une partie de la grotte-tunnel de l’émergence du synclinal de Santang (Zhijin, Guizhou). Ce type de cavité refuge avait un accès à la rivière souterraine. On distingue une porte à gauche avec un spéléo (cliché J.-P. Barbary). Fortress cave in a part of the Luochu tunnelcave, near the spring of Santang syncline (Zhijin, Guizhou).
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© Presses Universitaires de Bordeaux, 1994

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