LACS TEMPORAIRES ET CIRCULATIONS DE SURFACE SUR LE CAUSSE DE L'HOSPITALET DU LARZAC (12) EN 1996 : Fonctionnement et implications géomorphologiques.

Certaines figures et photos contiennent des zones réactives. Il suffit de les survoler avec le curseur pour obtenir des informations complémentaires (nom de lieu, étage géologique...)

 

Laurent BRUXELLES* et Alain CAUBEL**

* GDR 1058 et URA 903 CNRS, Université de Provence, 29 av. Robert Schuman, 13100 Aix-en-Provence cedex 1
** Groupe Spéléologique du Languedoc, 1195 av. de l'Aigoual, 12100 Millau

Article publié en 1996 dans le Bulletin de la Société Languedocienne de Géographie, "De l'innondation à l'assèchement, comment domestiquer les eaux du bitterois", fasc. 3-4. - pp 253-288.

Résumé :
Durant l'hiver 95-96, Le causse de l'Hospitalet du Larzac a connu une pluviométrie exceptionnelle à l'origine de très fortes crues. En surface, des lacs et des écoulements temporaires ont réutilisé un réseau de vallons fluvio-karstiques, plus de 100 mètres au-dessus du niveau de base. Un tel phénomène est non seulement dû à des facteur lithologiques et structuraux, mais aussi à l'évolution géomorphologique de ce secteur.

Abstract :
During winter 95-96, lakes and temporary rivers has appeared on the causse of Hospitalet-du-Larzac, more than 100 meters above the base level. Water has flowed into fluvio-karstic small valleys network. Geology and geomorlogical evolution help us to understand the different reasons of this functioning.

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Moins célèbres que le lac des Rives sur le causse du Guilhaumard, les circulations et les lacs temporaires du Larzac septentrional n'en sont pas moins spectaculaires et insolites. Déjà décrits par Martel (Martel, 1936) puis plus en détail par Salvayre (Salvayre, 1969), ils n'étaient pas réapparus dans cette ampleur à la surface du causse depuis 1931. Suite à l'importante pluviométrie de l'automne 1995 et de l'hiver 1996 nous avons pu étudier le fonctionnement et la mise en place de ces cours d'eau s'écoulant plus de 100 mètres au-dessus du niveau de base karstique.

I - LES COMPOSANTES GEOMORPHOLOGIQUES :

Le causse de l'Hospitalet se situe dans la moitié nord du causse du Larzac et constitue une unité topographique et géologique d'environ 200 km2 (fig. 1). Il est limité au nord et au sud par deux accidents majeurs. A l'Est et à l'Ouest, le plateau se termine brutalement par une importante corniche dominant de profondes gorges.

Figure 1 : Localisation du secteur étudié sur le causse du Larzac.

I.1 - Les paysages du causse de l'Hospitalet :

En suivant l'autoroute A75 qui traverse le causse on distingue du sud vers le nord plusieurs types de paysages. A partir de la Pezade (Sud), on circule sur un plan incliné correspondant à un revers structural de faible pente et qui constitue la bordure méridionale du causse. De part et d'autre de l'autoroute, on remarque des reliefs dolomitiques ruiniformes et, plus au loin, des massifs calcaires dont les plus hauts dépassent 900m d'altitude.
Au point le plus bas (vers 700 m) on circule sur une vaste étendue plane, cultivée, que l'on peut diviser en deux parties : à l'ouest, la dépression fermée de Caussenuéjouls et à l'est le secteur de l'Hospitalet ouvert sur la reculée du Durzon. Ces deux parties sont séparées par un replat défoncé par de nombreuses dolines de taille variable.
Ce secteur dépressionnaire est limité au nord par un escarpement d'une centaine de mètres fermant le paysage dans cette direction. A l'ouest et à l'est, ce relief est brutalement interrompu par deux profondes échancrures qui correspondent respectivement aux reculées du Cernon et du Durzon.

I.2 - Lithologie, tectonique et hydrogéologie :

La série stratigraphique (fig. 2) de cette partie du Larzac est intégralement carbonatée et se développe du toit du Lias au Portlandien. Le Bathonien supérieur - Callovien à faciès dolomitique domine très largement à la surface du causse (dolomie ruiniforme). La structure est globalement monoclinale avec un faible pendage vers le nord rarement supérieur à 5°. Les couches se redressent vigoureusement au contact de la faille de l'Hospitalet formant un synclinal fortement dissymétrique (fig. 2).

Figure 2 : Coupe synthétique du Dogger aux environs de l'Hospitalet-du-Larzac (d'après Charcosset, 1998)

Deux accidents majeurs, globalement est-ouest, issus de la tectonique pyrénéenne, contrôlent et limitent ce domaine : la faille de La Pezade au sud et la faille de l'Hospitalet au nord. Cette dernière est une faille inverse, légèrement chevauchante dont le rejet atteint 400 mètres.
Ces accidents jouent en règle générale un rôle de barrière pour les circulations souterraines. C'est ainsi que les deux plus grosses exsurgences qui drainent ce causse sont situées au fond des reculées contrôlées par la faille de l'Hospitalet. A l'est, la source du Durzon est soutendue par le toit des marnes du Lias, au niveau d'une vigoureuse flexure qui détermine la partie orientale du causse. A l'ouest, la source du Cernon s'écoule de l'Hettangien mis en contact par la faille de l'Hospitalet avec le Jurassique moyen.

Figure 3 : Coupe géologique du Causse de l'Hospitalet, au niveau de l'Hospitalet-du-Larzac.

Les composantes structurales du plateau de l'Hospitalet et l'omniprésence des dolomies massives dans le paysage déterminent, lors de paroxysmes pluviométriques prolongés, la genèse de lacs temporaires et de véritables rivières qui contrastent de façon étonnante avec l'aridité habituelle de ce causse.

II - CIRCULATIONS DE SURFACE ET LACS TEMPORAIRES DU CAUSSE DE L'HOSPITALET :

La période d'observation s'étend de janvier à avril 1996. Nous avons suivi au jour le jour la mise en place, le fonctionnement puis la disparition progressive de ces écoulements (fig. 4). A partir de ces observations et des diverses études en cours sur le secteur, nous pouvons mettre en évidence les principaux caractères à l'origine de ces circulations aériennes.

Figure 4 : Observations relatives à la pluviométrie (station la Pezade (34) - 4 mois)

 

II.1 - Mise en place et description du phénomène :

On distingue globalement deux ensembles séparés par un seuil dolomitique sur lequel passe l'A75 : Les lacs de la Salvetat à l'est et les écoulements des Ménudes-Caussenuéjouls à l'ouest (fig. 5).

- Les lacs de la Salvetat :
Cet ensemble de plans d'eau est situé à l'ouest du hameau de la Salvetat. L'altitude maximum du niveau de l'eau est à 750 mètres, ce qui implique une profondeur de 3,5 à 4 mètres pour les plus profonds (nord-ouest du lac des Bouissières). Quatre lacs composent cet ensemble :

Figure 5 : Lacs et écoulements de surface du Causse de l'Hospitalet. 1 - Lac des Bartasses 2 - Lac des Bouissières 3 - Lac des Fourques 4 - Lac du Fauconnier 5 - Lac des Bourets 6 - Lac des Nissoulières 7 - Lac de la Combe

Les lacs des Bartasses et du Sot de Moulis au N.N.O. de la Salvetat sont de petite taille et leur alimentation est uniquement liée à des ruissellements de surface convergeant vers ces points bas.
Les lacs des Bouissières et des Fourques occupent le fond d'une vaste dépression : La Plaine (photo 1).

Photo 1 : Vue aérienne des lacs de la Salvetat. Au premier plan, le lac des Fourques, puis le lac des Bouissières et en arrière-plan le petit lac des Bartasses.

Ils reposent intégralement sur les dolomies dont le fond, habituellement cultivé, est recouvert d'une pellicule de "terre des causses" (Cals et al., 1980). Leur formation le 28 et 29 Janvier est très rapide et découle de deux types d'alimentations. En premier lieu, des ruissellements aériens de courte durée fonctionnent surtout pendant les périodes de pluies. Ensuite, de nombreux griffons, principalement situés à l'ouest de la route de la Salvetat à la Blaquererie, proviennent des dolomies et constituent une alimentation importante et durable. Les plus nombreux se manifestent au fond même des lacs, surtout dans le secteur nord du lac des Bouissières.
A leur maximum, ces deux lacs forment un vaste plan d'eau unique. Lorsque leur niveau diminue, ils s'individualisent et le lac des Bouissières disparaît progressivement avec l'assèchement des griffons. Il se vidange en partie par la zone des Parras où se trouve une perte (environ 60 l/s) non loin du contact avec les calcaires de l'Oxfordien (Caubel, 1996), mais aussi par évaporation et infiltration. Le lac des Fourques quant à lui, continue à être alimenté par deux zones de griffons encore actifs en mai 1996. Dès qu'il est isolé du lac des Bouissières et donc de la perte des Parras, ce lac se stabilise à environ ¾ de son maximum. Il n'est apparemment pas drainé par une perte et sa disparition est lente et progressive. Sa présence aura duré plus de quatre mois.

- Les circulations des Ménudes-Caussenuéjouls :
Les écoulements et les lacs de cet ensemble s'inscrivent dans un triangle formé par Les Infruts, Le Viala et Caussenuéjouls.

* Les circulations éphémères :
En période de fortes précipitations, un réseau hydrographique plus ou moins organisé se met en place. Un ruisseau commence à se former dans la Combe Revel et circule à travers les reliefs ruiniformes du Clauzelou. Au Sud, le revers structural des Quins et des Agastes est à l'origine de nombreux ruissellements qui confluent en amont des Ménudes avec la circulation de Combe Revel. Ils sont absorbés dans un premier temps par une perte située légèrement à l'est des Ménudes et colorée par Salvayre en 1964. Lorsque cette perte est saturée, l'eau poursuit son chemin en aval des Ménudes en direction de Caussenuéjouls (photo 2).

Photo 2 : Ecoulement de surface entre les Ménudes et Caussenuéjouls. Cette circulation a perduré pendant plusieurs mois et a atteint 1m3/sec.

D'autres ruissellements proviennent du secteur des Lauzières et du Ségala. Ils sont à l'origine de profondes ravines creusées dans les formations d'argiles à chailles qui recouvrent toute cette partie du revers structural. Les circulations ont une trajectoire sud-nord et rejoignent directement la dépression de Caussenuéjouls.

* Les circulations de longue durée :
Dès l'arrêt des fortes précipitations, les écoulements éphémères vont progressivement disparaître. Les eaux infiltrées et stockées dans la dolomie sont alors restituées pendant plusieurs mois. On distingue trois écoulements principaux qui rassemblent les eaux d'une multitude de sources, de lacs et d'affluents d'importance variable:

La rivière des Ménudes débute par une série de griffons dont les plus hauts sont à 745 mètres d'altitude. A partir de ce point, une circulation permanente de plusieurs dizaines de litres par seconde se met en place et collecte de nombreuses sorties d'eau, jusqu'aux plus basses situées dans la plaine de la Gruelle (710 mètres d'altitude). Au passage, elle reçoit les eaux de la rivière du Puech Rouget (voir plus bas). Le 28 Janvier, l'eau atteint l'aven de la Gruelle qu'elle remplit rapidement avant de poursuivre sa route. Elle inonde chaque plaine formant ainsi de nombreux plans d'eau, ponctués de quelques passages rétrécis où le courant est nettement visible (photo 3).

Photo 3 : La rivière des Menudes circule ici entre les pinacles dolomitiques, juste en amont de Caussenuéjouls.

Les avens de Migayrou sont également noyés. Elle atteint ensuite la dépression de Caussenuéjouls qu'elle envahit progressivement pour former un lac (lac de La Combe) drainé, en partie, par la perte de la Combe. En extension maximale, le lac atteint 1200 mètres de long pour 300 de large.

La rivière du Puech Rouget mesure près de 3 km de longueur pour un débit semblable à la précédente. Après avoir circulé entre les canaules dolomitiques, le cours d'eau, grossi par quelques griffons, s'étale sur des replats où il atteint une vingtaine de mètres de large. La rivière circule au Nord pendant plus de 2 km, parallèlement à celle des Ménudes et une dizaine de mètres plus haut. Elle rencontre ensuite une canaule perpendiculaire qu'elle utilise pour rejoindre la rivière des Ménudes, à 719 mètres d'altitude.

Plus à l'ouest, un autre écoulement moins spectaculaire, longe la D65. Une partie est absorbée par la perte de Comberedonne tandis que le trop-plein se dirige vers le nord. Elle forme deux petits plans d'eau puis passe sous la route au travers d'une buse avant de rejoindre le lac de La Combe.

De nombreux lacs alimentent les rivières du causse soit directement (lac des Nissoulières), soit par sous-écoulement au travers de la dolomie (lac du Fauconnier, lac des Bourets). L'eau ressort dans ce dernier cas par des sources non loin des circulations de surface ou griffonne dans le lit même des cours d'eau. Le lac de la Combe est le réceptacle de tous les écoulements de cette partie du causse. Il est drainé par une série de pertes dont la plus importante est la perte de la Combe. Son débit maximum est d'environ 100 l/sec et ne peut donc absorber la totalité des écoulements y aboutissant. Lors des remplissages maximums (2-3/02/96 et 27/02-3/03/96) elle est noyée sous plus d'un mètre d'eau. Ce lac aura persisté pendant plus de trois mois.

- Le glissement de Malafosse :
Le hameau de Malafosse se situe en contrebas de la corniche sud du Causse, une dizaine de mètres sous le contact de la série carbonatée avec les marnes du Lias. Le 4 Février 1996, les agriculteurs ont remarqué l'apparition d'une série de crevasses dans les prés dominant le hameau. Pendant les jours suivants, le mouvement s'est accéléré, produisant dans les formations marneuses une loupe de glissement de 200 mètres de diamètre (photo 4). A ce moment là une nouvelle source est apparue, au toit des marnes, dont le débit a dépassé les 100 l/sec. Cette source, qui est sans aucun doute à l'origine de ce glissement, a coulé ensuite pendant une quinzaine de jours puis s'est tarie.

Photo 4 : La flèche indique la position de la source temporaire à l'origine de ce glissement affectant les marnes du Lias.

II.2 -Organisation et caractéristiques des eaux souterraines :

- Les colorations (fig. 6):

En avril 1964, Henri Salvayre réalise deux colorations à la perte des Ménudes. Les sources du Cernon et de Cornus sont contrôlées par fluocapteurs qui se révèlent tous les deux positifs, sans toutefois colorer l'eau de façon visible. En revanche, la source du Durzon n'est pas surveillée.

Figure 6 : Causse de l'Hospitalet-du-Larzac, secteur central : principaux phénomènes karstiques.

Durant l'hiver 95-96, le BRGM. effectue deux autres colorations. La première qui concerne l'aven de Caussenuéjouls (17-11-95), est réalisée avant que les lacs et les écoulements de surface ne se mettent en charge. La seconde a été implantée à la perte de La Combe (5-02-96) drain principal du lac de La Combe. Toute deux ont réapparu nettement visibles à l'oeil nu à la source du Durzon, et en moins de 35 heures pour la seconde. Aucune trace de fluoresceïne n'est détectée aux sources du Cernon et de Cornus (Ricard, Bakalowicz, 1996).
Ces colorations présentent des résultats apparemment contradictoires avec celles de Salvayre, surtout au sujet des sources du Cernon et de Cornus. Il faut cependant signaler que les conditions et les lieux d'injection du colorant ne sont pas strictement les mêmes et peuvent suffire à justifier cette différence.

La rivière des Ménudes à été colorée en hautes eaux (Caubel, 1996), une centaine de mètres en amont de l'aven de la Gruelle, noyé en cette période par le cours d'eau. Le colorant est véhiculé en surface par la rivière mais il ressort aussi par le fond de l'aven (photo 5). Cela montre que ces avens d'extravasement (Salvayre, 1969) ne font que restituer l'eau infiltrée quelques mètres en amont. Ils ne fonctionnent pas en trop plein d'un aquifère plus profond et mettent en évidence la difficulté que rencontre l'eau pour gagner en profondeur. En fait, il ne concerne que l'épikarst. Le colorant qui a ensuite circulé en surface jusqu'au lac de La Combe a été détecté peu de temps après à la source du Durzon.

Photo 5 : Aven de la Gruelle en eau. La fluoresceine injectée quelques dizaines de mètres en amont dans le lit de la rivière ressort ici par le fond de l'aven.

- Hydrochimie :
Les prélèvements effectués par le B.R.G.M. dans les sources du secteur des Menudes et dans les cours d'eau aériens de longue durée du système des Ménudes ont des caractéristiques bien marquées. Au-delà de leur température proche des températures moyennes annuelles, l'eau issue des petites sources présente une conductivité élevée, signe d'une minéralisation importante. Ceci implique un temps de séjour de l'eau assez long dans les dolomies. A leur émergence ces eaux, dont la pression partielle en CO2 est élevée, sont saturées en calcite et légèrement sous-saturées en dolomite. Il s'opère ensuite, au cours du trajet aérien, un dégazage du CO2 dissout. On note donc une augmentation du Ph de l'amont vers l'aval ainsi qu'une sursaturation en calcite et en dolomite. Au cours de leur transit souterrain ultérieur vers les sources principales ces eaux, du fait de leur très forte minéralisation, ne sont donc plus aptes à dissoudre calcaires et dolomies.

III - LES ELEMENTS CONCOURANT A CE TYPE DE FONCTIONNEMENT :

Cet ensemble de phénomènes doit sa manifestation, en premier lieu, à une pluviométrie exceptionnelle comprenant une période pluvieuse longue et caractérisée par des pluies intenses et soutenues (fig. 4). En temps normal, les eaux de pluies sont drainées par le karst et ne réapparaissent pas à la surface du causse. Les crues exceptionnelles de l'hiver 95-96 comme celles étudiées par Salvayre, 30 ans auparavant, montrent cependant une capacité d'infiltration limitée.
Malgré la démonstration convaincante de Salvayre, et que nous avons pu vérifier récemment, l'idée d'une mise en charge de la totalité du karst perdure. Elle doit cependant être abandonnée au profit d'une ou plusieurs nappes, perchées par rapport au niveau de base du Causse imposé par la source du Durzon, et dont la présence est révélatrice d'une zone d'infiltration peu perméable. Lors de précipitations exceptionnelles, leur toit affleure à la surface du causse et l'eau emprunte le réseau de vallons fluvio-karstiques aboutissant à la dépression de Caussenuéjouls. La totalité de ces phénomènes se localise dans la dolomie batho-callovienne qui est un des principaux facteurs de ce dysfonctionnement.

III.1 - Le rôle de la dolomie batho-callovienne :

Elle présente une porosité non négligeable qui lui permet d'emmagasiner l'eau lors des épisodes pluvieux et de la restituer lentement pendant les périodes plus sèches. Saturée en calcite et en dolomite, l'eau issue des petites sources à la surface du causse ne permet plus l'élargissement des fissures assurant le drainage vers les niveaux plus profonds.
L'étude des tectoglyphes de la partie septentrionale du causse du Larzac (Mangin, 1995) suggère une absence de directions de déformations bien définies dans les dolomies batho-calloviennes. De plus, les principales directions des gradients hydrauliques ne sont pas confondues avec le maximum d'orientations des plans de drainage. La partie supérieure de l'aquifère dolomitique ne présente donc pas un fonctionnement réellement karstique, mais réagit plutôt comme une formation fissurée poreuse. La présence de nappes perchées, bien au-dessus du niveau de base, captées par des forages peu profonds est une conséquence directe de ce paramètre.
Lors d'événement pluvieux exceptionnels, la faiblesse de l'infiltration et l'engorgement de ces niveaux se traduit par une saturation des pertes, un affleurement de ces nappes puis la mise en place des circulations aériennes jusqu'à Caussenuéjouls. La réaction d'extravasement se passe au niveau de l'épikarst, restituant des eaux infiltrées immédiatement en amont.

Photo 6 : Le Lac des Rives (Hérault) répond exactement au même schéma et ne correspond en aucun cas à la remontée du niveau de base. Il s'agit uniquement, comme l'a montré Paul Ambert (1982), d'une accumulation d'eau en surface provenant essentiellement de ruissellements aériens. Non loin de là, plusieurs avens permettent d'atteindre le véritable niveau de base karstique, une centaine de mètres sous ce plan d'eau.

Lorsque le toit de ces nappes affleure, l'eau infiltrée dans les reliefs dolomitiques ne peut poursuivre son parcours en profondeur. Stockée dans les massifs dolomitiques, elle est restituée par des sources au pied des versants ou dans le lit des rivières de surface. Au fur et à mesure de leurs vidanges, les plus hautes sont abandonnées traduisant une baisse du niveau de l'eau dans ces réservoirs. Lorsque le toit de ces nappes perchées descend sous le niveau de la surface topographique, les écoulements aériens cessent. Seuls quelques avens partiellement noyés indiquent encore la présence de l'eau à faible profondeur (avens de la Gruelle, de Migayrou, de Comberedonne).

Nos observations nous ont permis de mettre en évidence l'existence de plusieurs nappes perchées et de montrer leur relative indépendance. Lors de la dernière crue, les différents compartiments se sont remplis successivement de l'amont vers l'aval, les écoulements de surface indiquant la saturation et le débordement vers le compartiment suivant. En décrue, ces compartiments se vidangent plus ou moins vite, indépendamment les uns des autres suivant leurs possibilités d'infiltration (Perte de la Combe, des Parras), leur surface évaporante et l'alimentation en eau issue des massifs dolomitiques avoisinants. Certains lacs perdurent (lac des Nissoulières, lac des Fourques) alors que d'autres tout proches et pourtant plus bas sont entièrement vides (lac de La Combe, lac des Bouissières).
De même, lorsque les avens du secteur de Caussenuéjouls sont noyés (aven de la Gruelle, aven de Migayrou), d'autres cavités situées à quelques kilomètres au nord-est restent exondées (aven des Dolines, aven de la Bise). La visite de ces dernières pendant cette période nous a permis de constater que le niveau des circulations dans ce secteur se trouvait entre 100 et 150 mètres sous la surface du causse et ne montrait aucune trace de mise en charge importante. Cette indépendance dans le fonctionnement des différents secteurs illustre la faible perméabilité des dolomies. Elles limitent l'infiltration, mais surtout peuvent constituer de véritables cloisons qui limitent et isolent des compartiments relativement indépendants.

Enfin, le glissement de Malafosse est lui aussi une conséquence de ce cloisonnement et donc du très mauvais drainage de ce secteur vers le nord. Le mouvement de terrain et la naissance d'une source au toit des marnes qui sont ici, très hautes (715 m d'altitude) et fortement inclinées vers le nord, semble incohérent. Cette sortie d'eau est provoquée par un drainage temporaire vers le sud d'un de ces compartiments. En comparant les altitudes, on constate par ailleurs que la source de Malafosse se localise exactement à la même altitude que la rivière des Ménudes. La faiblesse du drainage vers le nord provoque donc, lors de précipitations extraordinaires, une mise en charge de ce compartiment, l'affleurement de l'eau dans le secteur des Ménudes et son drainage par la source de Malafosse. On comprends mieux alors l'existence de la source de Cornus (photo 7) favorisée par la présence d'une petite faille nord-sud, ainsi que la permanence d'aquifères perchés captés par les hameaux de cette bordure sud du Causse (Les Ménudes, La Salvetat). Cette configuration justifie également la disparité des résultats obtenus lors des coloration de la perte des Ménudes et de celle de La Combe.

Photo 7 : Le village de Cornus et sa reculée. L'exsurgence du Lèbre (ou de la Gloriette) restitue les eaux infiltrées sur la bordure méridionale du plateau. Une faille normale permet ce drainage à contre-pendage au toit des marnes.

III.2 - Les formations superficielles :

Deux types de formations superficielles renforcent le rôle de la dolomie dans ce mode de fonctionnement : ce sont le grésou dolomitique et les argiles à chailles (Bruxelles, 1995).
Le grésou correspond aux dépôts sablonneux provenant de la corrosion karstique et météorique des dolomies. Les argiles à chailles sont des altérites développées dans les calcaires à chailles du Bajocien. Largement développées sur le revers sud du causse, l'épaisseur de ces dernières atteint parfois plusieurs mètres.
Lors de pluies intenses, les eaux de ruissellement provenant des secteurs des Quins, des Lauzières ou du Ségala mobilisent le grésou et les argiles à chailles. Une partie entraînée en profondeur contribue au colmatage des rares fissures ouvertes pouvant malgré tout exister dans la dolomie. Elle réduit ainsi les possibilités d'infiltration rapide vers le niveau de base. Une autre partie recouvre le fond des vallons fluvio-karstiques et des dépressions. Cette formation tend à imperméabiliser le substrat et favorise la circulation et la conservation de l'eau sous forme de lacs à la surface du causse (La Salvetat, Caussenuéjouls).
Ces argiles à chailles jouent aussi le rôle de compresse humide sur la dolomie, ce qui privilégie le développement d'aplanissements et la corrosion latérale, comme le montrent les nombreuses bordures de corrosion observées sur le causse (lac de la Salvetat, de Caussenuéjouls, des Bourets...). Ces formations superficielles réduisent fortement l'infiltration diffuse et concentrent les eaux de surface vers des pertes karstiques majeures, comme celle de la Combe.

Au sud du village de l'Hospitalet, on rencontre les mêmes formations d'argiles à chailles. Elles proviennent du sommet de l'escarpement de l'Hospitalet où affleurent les calcaires à chailles du Bajocien. A sa base, de grandes surfaces planes sont couvertes d'une forte épaisseur d'argiles. Pourtant, lors de précipitations exceptionnelles, et malgré l'épaisseur importante de la dolomie à ce niveau, aucune circulation ou accumulation d'eau ne se produit. L'existence dans ce secteur d'un drainage karstique fonctionnel (système du Durzon), assurant un transit rapide des eaux de surface vers le niveau de base en est certainement la raison principale.

Figure 7 : Modèle numérique de terrain du secteur central du Causse de l'Hospitalet. Dans la partie septentrionale du plateau, le soutirage karstique est plus marqué (dynamique du Durzon). En revanche, dans la partie méridionale, le transit d'argiles à chailles et la présence de circulations de surface sont encore possibles.

III.3 - Evolution du karst souterrain :

L'essentiel du drainage souterrain s'effectue vers la source du Durzon (photo 8). C'est la plus basse (533 m) et la plus importante des exsurgences de cette partie du Larzac (Cernon : 595 m, Cornus : 660 m). Reconnue en plongée, cette source vauclusienne est constituée d'un conduit unique long de 800 m situé dans la zone noyée et descendant à 72 mètres de profondeur. Son bassin d'alimentation est estimé à environ 100 km2.
Sur le causse, l'essentiel des cavités actives se situe dans une vaste dépression au sud-est de l'Hospitalet. Ce sont pour les plus importantes des avens de plus de 100 m de profondeur connectés à une rivière souterraine. Hormis l'aven de la Portalerie qui est un cas à part, les cavités actives sont constituées d'une zone d'infiltration rapide matérialisée par des puits verticaux, et d'un unique niveau de circulation dans des galeries rectilignes. Elles résultent d'un simple élargissement de diaclases en relais ou d'un évidement de bandes broyées (aven de la Bise, photo 9). Les galeries actives, monogéniques sont de facture apparemment récente.

Photo 8 : La source du Durzon est calée sur un accident majeur : la faille de l'Hospitalet (Arres - Alzon). Elle draine l'essentiel du secteur central du Causse de l'Hospitalet.

L'évolution générale de ce secteur tend vers une désorganisation des anciennes formes planes (poljé de l'Hospitalet) par déblaiement aérien mais aussi par enfoncement karstique (Ambert, 1989, 1994). La cartographie des phénomènes karstiques fait apparaître une grande vigueur des soutirages actifs au sud et à l'est de l'Hospitalet (fig. 7). Même les épaisses formations d'argile à chailles, pratiquement disparues à l'est (Pouscayral), présentent de nombreux soutirages au sud et à l'ouest du village. Ce symptôme superficiel de l'activité karstique pourrait traduire une certaine dynamique endokarstique et un caractère plutôt conquérant du bassin d'alimentation du Durzon (Ambert M. et P. 92, 95).

La vigueur de l'activité souterraine ainsi que la morphologie des cavités vont dans le sens d'une relative jeunesse de ce système kartique. La flexure bordant à l'est le causse de l'Hospitalet permet d'expliquer ce caractère (photo 8). Les niveaux marneux imperméables forment ici un verrou étanche et ont semble t-il empêché pendant longtemps toute sortie d'eau par ce coté. L'essentiel du drainage devait alors s'opérer vers l'ouest. Lorsque l'érosion régressive le long de la faille de l'Hospitalet a franchi ce seuil, un drainage karstique a pu se mettre en place dans cette direction. Le Durzon plus bas que toutes les autres sources est localisé au centre de la gouttière synclinale. Il est en plus la seule source du causse de l'Hospitalet à être connecté directement à un grand canyon (La Dourbie). Il présente donc plusieurs facteurs éminemment favorables à une évolution rapide. Son développement par karstification régressive (Dubois, 1985), prend le pas sur les autres sources, plus hautes qui bénéficient d'une structure moins favorable. La genèse de conduits karstiques hiérarchisés constitue dès lors un réseau de drainage efficace de la masse dolomitique. Un important travail de soutirage permet le débourrage et l'évidement des fissures de la dolomie jusqu'à la surface. Le transit dans la zone d'infiltration est désormais rapide éliminant ipso facto toute possibilité de permanence d'aquifères perchés.

Photo 9 : Cette section de la rivière souterraine de l'aven de la Bise (Hospitalet-du-Larzac) est assez représentative de la morphologie des cavités actives de cette partie du causse. Elle correspond à l'élargissement plus ou moins marqué d'une diaclase au sein de la masse dolomitique.

La partie située au sud de Caussenuéjouls, au coeur des causses, est au contraire déconnectée. Elle n'a jamais été en prise directe avec les canyons et les reculées du causse. Les soutirages actifs sont quasi-inexistants, et aucune cavité importante n'y est connue. En fait, il semble que ce secteur ne soit pas encore atteint par la dynamique du Durzon. Bien qu'il fasse partie de son bassin d'alimentation par le biais de la perte de la Combe, il se trouve assez loin de la gouttière synclinale où se concentrent les eaux souterraines. Le développement régressif de l'endokarst, depuis la source du Durzon n'est pas encore parvenu, de manière efficace, jusqu'au nord de Caussenuéjouls.

De même, l'étude des différentes reculées et des cavités associées du rebord méridional du causse de l'Hospitalet montre des caractères de plus en plus juvéniles vers l'amont. Ce retard relatif de l'évolution géomorphologique du secteur oriental s'explique par sa position amont par rapport au drain principal qui est le Tarn via la Sorgues (Ambert et al. 1996). Il se traduit par un moindre déblaiement des marnes liasiques qui constituent le mur de l'aquifère. Ces marnes, du fait de leur pendage nord ne favorisent pas, sauf exception (faille de Cornus - source du Lèbre) l'existence de sources et la formation de belles reculées. Pourtant, par érosion régressive et par fluage des marnes sur le versant, de nouveaux drains apparaissent comme cela s'est produit à Malafosse. Une circulation karstique temporaire se met en place et draine une petite portion du causse. L'altitude des marnes (660 m à Cornus) ainsi que la structure d'ensemble ne permet pas un développement important de ces drains d'où leur faible impact sur la présence et le fonctionnement des écoulements à la surface du causse.

Photo 10 : La présence des lacs et des écoulements de surface témoignent d'un fonctionnement relique, avant l'incision majeure des canyons et le développement de l'endokarst.

CONCLUSION :

L'existence d'écoulements aériens et la permanence pendant plusieurs mois de lacs à la surface du causse, plus de 100 m au-dessus du niveau de base paraît paradoxale. Plusieurs facteurs comme la nature de la dolomie et la structure d'ensemble du causse permettent d'expliquer en partie ces phénomènes. Ils conditionnent le type d'aquifère dont les caractères ne sont pas typiquement karstiques, mais plutôt fissurés poreux. Cette dolomie permet l'existence d'une nappe perchée, fractionnée en compartiments, limitant non seulement l'infiltration, mais aussi le drainage souterrain vers le nord. En temps normal, la perméabilité d'ensemble suffit au drainage de l'eau de pluie tombée en surface. Mais lors de crues exceptionnelles, le système s'engorge et l'eau doit utiliser un réseau de vallons fluvio-karstiques vers un secteur mieux drainé.
Le transit et l'accumulation d'altérites conforte le rôle prépondérant joué par la dolomie. La cartographie des argiles à chailles montre une répartition bien plus étendue que les fonds des dépressions actuelles. Leur localisation, notamment sur de nombreux replats perchés montre que cet ancien transit concernait des surfaces bien plus vastes. Ces formations ont d'ailleurs joué un grand rôle dans la morphologie de ce secteur, en entretenant de véritables surfaces et bordures de corrosion. Elles ont présidé à la réalisation d'aplanissements et au développement plutôt horizontal de la karstification, caractère dominant de l'évolution d'ensemble de ce secteur (Ambert, 1994).
Actuellement, ces formations détritiques, contingentées au fond des dépressions poursuivent leur travail d'aplanissement, à une échelle moindre. Elles sont notamment à l'origine de nombreuses bordures de corrosion au niveau des lacs temporaires.
Enfin, l'absence d'un drainage karstique efficace a permis l'existence d'aquifères perchés, indispensables pour expliquer la pérennité d'un tel fonctionnement et d'une morphogenèse à dominante horizontale.

Actuellement, sous l'impulsion de la dynamique du Durzon, l'évolution tend vers un démantèlement des surfaces planes et une verticalisation du karst en rapport avec le niveau de base karstique. L'apparition de ces cours d'eau est donc l'illustration d'un fonctionnement relique, ne concernant plus que quelques zones déprimées, situées en amont du système karstique majeur.
Rien ne semble pouvoir s'opposer à la dynamique de Durzon et à l'extension de son bassin d'alimentation vers le sud. Lorsqu'il aura atteint de manière significative le sud du causse de l'Hospitalet, la dolomie alors karstifiée ne sera plus un frein à l'infiltration rapide vers la zone noyée. En parallèle, les formations superficielles seront soutirées et évacuées par le karst. Cette évolution signera l'arrêt définitif de ce fonctionnement déjà bien épisodique. Mais au rythme des catastrophes pluviométriques exceptionnelles comme celle de l'hiver 96, qui ne manquent pas de contribuer à cette évolution, cela risque fort de durer encore quelques millions d'année. Il reste donc encore de beaux jours pour ces remarquables, mais désormais moins mystérieux, lacs des Causses.

REMERCIEMENTS :

Nous tenons à remercier vivement messieurs Paul Ambert et Jean-Louis Guendon, ainsi que toutes les personnes ayant collaboré au travail collectif dirigé par Jacques Ricard et Michel Bakalowicz.

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