Soutenance mémoire
LE KARST
Définition
Le karst est un paysage résultant de processus particuliers d’altération (la karstification). Ceux-ci sont commandés par la dissolution des roches carbonatées (calcaires et dolomies) constituant le sous-sol des régions concernées. C’est l’eau de pluie infiltrée dans ces roches qui assure cette dissolution. L’eau acquiert l’acidité nécessaire à la mise en solution de la roche en se chargeant de gaz carbonique (CO2) produit dans les sols par les végétaux et les colonies bactériennes. Le paysage de surface, constitué en général de dépressions fermées (appelées dolines, pour les petites, et poljés, pour les plaines d’inondation), est associé à un paysage souterrain (grottes et gouffres). Le karst est par conséquent un paysage original, créé par les écoulements d’eau souterraine. L’eau circule en son sein, s’y accumule et émerge par des sources aux débits souvent considérables, mais très fluctuants dans le temps. Le karst est donc également un aquifère : l’aquifère karstique. Plusieurs concepts importants sont associés au karst tels ceux de phénomène karstique, de système karstique, d’aquifère karstique et de réseau karstique, pour lesquels les définitions varient suivant les auteurs.
Genèse et évolution du karst
La karstification transforme une formation carbonatée fracturée, l’aquifère carbonaté fissuré, caractérisé par une architecture géologique (géométrie de la formation, caractères pétrographiques et géochimiques, comportement mécanique, distribution des fractures), en un aquifère karstique.
Pour que se forme le karst, il faut que soient réunies les conditions suivantes :
• L’eau doit pouvoir dissoudre la roche, donc contenir un acide. L’acide le plus commun résulte de la dissolution du dioxyde de carbone (CO2) produit par la végétation dans les sols ;
• L’eau doit pouvoir s’écouler à l’intérieur de la roche, c’est-à-dire que l’écoulement souterrain doit se produire, de préférence à l’écoulement superficiel.
La karstification organise progressivement les écoulements et la structure des vides au sein de l’aquifère. Le fonctionnement de l’aquifère karstique, qui se manifeste notamment par la réaction de la source suite à des précipitations ou alimentation par des pertes, dépend globalement de l’existence des vides au sein de sa matrice. Les mécanismes mis en jeu dans la formation du karst sont donc :
• la dissolution de la roche,
• l’écoulement souterrain, qui évacue au fur et à mesure les matières dissoutes.
En fait, ce n’est pas seulement le niveau marin qui règle la position des réseaux karstiques mais de manière générale, le niveau de sortie des eaux souterraines imposé par le point le plus bas à l’affleurement des roches carbonatées. C’est le niveau de base des écoulements souterrains. Quand le niveau de base s’abaisse, un nouveau réseau se met en place à une côte inférieure à celle du réseau karstique qui fonctionnait jusque-là Ces abaissements du niveau de base sont dus à deux mécanismes :
• l’abaissement du niveau marin, lui-même provoqué surtout par l’augmentation des glaces continentales, qui immobilisent de l’eau douce et diminue le volume des océans.
• la surrection des chaînes de montagnes (ou des reliefs) et de leur environnement.
SITE D’ETUDE
Localisation du périmètre d’étude
La zone d’étude se situe dans la région Atsimo – Andrefana de Madagascar. Elle se trouve dans la partie moyenne Sud-Ouest du bassin de Morondava, sur le plateau Mahafaly, limité au Nord par le fleuve Onilahy, au Sud par la commune d’Anakao, et à l’Est du village de Soalara.
Végétation
La végétation du Sud de Madagascar présente des caractères très particuliers à la fois liés au climat et à l’insularité. Du fait du caractère aride de la zone, la couverture végétale est presque uniquement représentée par du « bush xérophile» au sens large (J. N. Salomon, 1979). Il faut aussi ajouter quelques formations végétales beaucoup plus ponctuelles, associées à ce bush xérophile :
1. des îlots forestiers à tamariniers, qui prennent l’aspect de forêt galerie le long des axes hydrographiques où existe un sous écoulement de l’Onilahy ;
2. des mangroves à palétuviers, dans des dépressions littorales temporairement recouvertes par l’eau de mer à marée haute.
Climat
D’une manière générale, l’orientation subméridienne de Madagascar est responsable de l’opposition climatique entre les deux versants de l’île ; la façade orientale étant la plus arrosée (Salomon, 1979). Le climat de la zone d’étude est de type semi-aride selon l’indice d’aridité de Thornthwaite (Battistini, 1964). Au niveau de la répartition des pluies dans l’année, il est important de noter l’extrême irrégularité des précipitations spatiales pouvant faire alterner des longues périodes de sècheresse avec des épisodes pluvieux très courts mais très intenses (en Janvier). La pluviométrie de la région Soalara est de l’ordre de 275 mm/an (L. Guyot, 2002). La région est soumise à une haute pression intertropicale par sa position géographique (Rasolonjatovo N., 2006) et bénéficie d’un ensoleillement important du fait de sa faible latitude à laquelle s’ajoutent la faible nébulosité et les faibles précipitations.
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Table des matières
INTRODUCTION GENERALE
PARTIE I : GÉNÉRALITÉS
A. LE KARST
1. Définition
2. Genèse et évolution du karst
B. SITE D’ETUDE
1. Localisation du périmètre d’étude
2. Végétation
3. Climat
4. Hydrogéologie
5. Economie
C. CONTEXTE GEOLOGIQUE ET GEOMORPHOLOGIQUE
1. Aperçu sur la géologie sédimentaire malgache
2. Les formations géologiques rencontrées
3. La géomorphologie du site étudié
PARTIE II – MATERIELS ET METHODE
A. MATERIELS
1. Données utilisées
B. METHODOLOGIE
1. Acquisition des données
2. Traitement des données
3. Résultats
4. Interprétation
PARTIE III : RÉSULTATS
A. SIG ET TRAITEMENT DE L’IMAGE SATELLITE
1. Lithofaciès et structures géologiques
2. Délimitation des affleurements en surface
3. Tracé des principaux linéaments
4. Restitution de la carte géologique
PARTIE IV – INTERPRETATION DES RESULTATS OBTENUS
A. LES FORMATIONS GÉOLOGIQUES
B. RELATIONS ENTRE LE KARST ET LA TECTONIQUE
C. INTERPRETATION DU TRAÇAGE DES APPORTS TERRIGENES PAR IMAGERIE SATELLITAIRE A L’EMBOUCHURE DE L’ONILAHY
CONCLUSION
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
