C- L’impact des « marnières » en Normandie crayeuse

26 janvier 2008, par Joël Rodet
The « marlpit » impact in chalky Normandy (France)

Les désordres de surface sont un grand obstacle à l’aménagement, en particulier en site urbain. Ainsi en Normandie, plusieurs régions de plateau ont une large partie de leur terroir déclaré inapte à la construction en raison d’effondrements imputés à des vides que, localement, on nomme des « marnières ». Il s’agit d’excavations souterraines creusées dans la craie, matériau calcaire constituant l’essentiel des assises géologiques des plateaux hauts-normands, dont la présence suspectée ou réelle s’oppose légalement à toute construction. Mais derrière cet impact des marnières, se cache une réalité plus complexe, tant dans l’origine, les causes que les remèdes possibles. La nature carbonatée des assises géologiques autorise le développement de processus karstiques actifs qui modifient les équilibres de l’encaissant, et montrent une grande sensibilité aux impacts de l’activité anthropique.

Mots clés : craie, vides souterrains, effondrements de surface, processus karstiques, impact humain.

The « marlpit » impact in chalky Normandy (France)

Surface disorders are a major obstacle in the built planning, specifically in urban areas. So in Normandy, a large part of several plateau regions is declared unfit in building because of collapses imputed to underground voids that, locally, are named "marlpits". These subterranean excavations are dug in the chalk, calcareous stratum of the plateaus of Eastern Normandy. Only a suspected or real presence of one marlpit oppose legally to any construction. But behind this « marlpit » impact, hides a more complex reality, so much in the void nature, in the collapse origin, that in the possible remedies. The carbonated quality makes possible the development of active karstic processes which modify the chemical equilibrium of the country rock, and show a great sensibility in the impacts of the human activity.

Key words : chalk, underground voids, surface collapes, karstic processes, human impact

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Introduction

Les effondrements de surface sont un obstacle à l’aménagement du territoire, plus particulièrement en milieu urbain, en raison de la densité des infrastructures. En Normandie crayeuse (fig. 1), ces accidents sont attribués systématiquement à l’écrasement de vides souterrains anthropiques, pour lesquels est mis en avant une politique de prévention, passant par l’interdiction de bâtir à l’intérieur de périmètres définis à partir d’un indice de cavité souterraine, et de comblement des vides. Outre qu’elle est extrêmement coûteuse, cette politique est aussi inadaptée car elle ignore la diversité des origines et les processus des effondrements, ainsi que les conséquences environnementales des comblements, tout comme il semble illusoire d’essayer d’inventorier les vides souterrains tant qu’ils ne se sont pas manifestés en surface. Il est donc nécessaire de définir l’origine des vides incriminés, d’en comprendre la dynamique d’évolution avant d’envisager des remèdes.

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1 - Rappel de quelques qualités fondamentales de la craie

La craie est une roche sensible à l’altération généralisée dès qu’elle est en contact avec les agents de l’érosion. Comme elle contient une grande quantité d’éléments siliceux - jusqu’à 20 % de la masse - essentiellement sous forme de silex [Laignel et al., 1998], il en résulte le développement d’un manteau d’altération superficiel, dit "résidu d’argiles à silex" (ou RS) qui masque la craie et la protège des agents climatiques [Laignel, 1997].

Cette roche carbonatée est, comme tous les calcaires, sensible à la karstification. Sous son manteau d’altération, se développe dans la masse crayeuse, un karst qui assure le drainage des eaux souterraines jusqu’aux émergences dans les vallées ou sur le littoral [Rodet, 1992].

La craie est une roche peu cimentée, donc poreuse. Cette porosité peut atteindre 40 % de la masse [Letavernier, 1984]. Il en résulte une très grande sensibilité au gel, ce qui la rend contraignante pour un usage en construction. La craie gélive, altérée, est utilisée à des fins agricoles, tandis que la craie non altérée peut être utilisée dans le bâtiment, à condition d’en respecter quelques qualités.

Cette porosité lui confère une qualité spécifique : une grande quantité d’eau est conservée dans les pores, où elle maintient en solution du bicarbonate de calcium (CaCO3) qu’elle va déposer à la surface en s’asséchant, le calcin qui assure une induration périphérique de la pierre tout en l’imperméabilisant superficiellement. Il est donc nécessaire de travailler la roche avant son induration pour lui conserver cette qualité et donc son usage de matériau de construction.

De plus, utilisée dans sa position de gisement naturel, la craie, comme toutes les roches sédimentaires, offre son maximum de résistance à la pression. Il en résulte la nécessité de travailler la craie en place, hors d’atteinte du gel, dans des conditions d’humidité suffisantes. Ces contraintes indiquent le milieu souterrain comme seul lieu adéquat. Les hommes le savaient depuis l’Antiquité, et dès lors, ont investi le sous-sol.

Les qualités de la craie définissent donc deux origines possibles de cavités souterraines : celles d’origine anthropique et celles induites par la karstification [Rodet, 1984].

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2 - Les vides artificiels

Les vides artificiels souterrains correspondent à des besoins définis, aux caractéristiques d’exploitation spécifiques. Entre une marnière et une carrière de pierre de taille, il y a des différences volumétriques, d’implantation spatiale, morphologiques (forme, taille et extension des galeries), mécaniques, chimiques, physiques, montrant l’extrême diversité des établissements anthropiques souterrains (tableau 1). Une définition du site, sans exploration visuelle, n’a, de ce fait, aucune valeur. Le simple examen par caméra non accompagnée, reste partiel car limité à la zone visible par la caméra. Le meilleur examen reste donc l’œil de l’explorateur doublé d’un enregistrement (vidéo, photographique, …).

On peut définir simplement les vides artificiels d’après leur usage premier, selon qu’ils sont horizontaux ou verticaux. Les établissements à étages sont des vides horizontaux reliés par des vides verticaux. Les vides horizontaux constituent l’essentiel des développements artificiels et offrent le risque à l’effondrement le plus élevé en raison de leur volume et de leur morphologie [Evrard, 1987].

2.1 - les carrières de marne ou marnières

Très nombreuses, de petite taille, à la durée d’usage éphémère, presque toujours accessibles par puits, elles sont creusées dans les couches superficielles, altérées, de la craie, juste sous le manteau d’altération. Pour des raisons économiques variées, elles étaient très souvent ouvertes à proximité immédiate du lieu d’utilisation. Les premières ont été creusées dans l’Antiquité, les plus récentes à la fin du XXéme Siècle. Elles sont très instables. Les travaux autoroutiers permettent d’avancer une densité de une marnière au kilomètre linéaire, dans l’emprise autoroutière [Audam, ETS, 2002, comm. pers.].

2.2 - les carrières de pierre à chaux

Exploitation sans contrainte géologique. L’accès se faisait de plain-pied, parfois par puits. Souvent le four à chaux était construit à proximité. L’établissement pouvait être associé à une carrière de pierre d’une autre nature, utilisant alors les produits perdus du défruitement. Comme les marnières, ces vides peuvent avoir été creusés dans des craies très fragiles, près de la surface, et sont alors très instables.

2.3 - les carrières de blanc

Limitées aux couches de craie très marquantes. Relativement rares en Normandie. Taille très variable.

2.4 - les carrières de pierre - mœllons

Creusées dans une craie dure, livrant des pierres de petite dimension pour la construction. Parfois confondues avec les marnières ou les fours à chaux, en raison de leur morphologie pariétale, c’est le faciès dur de l’encaissant qui permet de les identifier. Etablissement à fonction locale, plutôt stable.

2.5 - les carrières de pierre à bâtir

Creusées dans une craie dure, livrant des blocs de pierre de construction, inférieures au m3, ces carrières sont plutôt stables. C’est un établissement à fonction régionale, d’activité relativement pérenne (plusieurs dizaines d’années à quelques siècles) et donc de grande dimension. L’accès se fait plutôt de plain-pied, parfois par des puits d’extraction, mais il est desservi par des chemins pour le transport des pierres.

2.6 - les carrières de pierre de taille

Ce sont des établissements rares et de très grande dimension, en raison du type de produit (pierres > 1 m3), de leur pérennité, qui offrent des accès très marqués (routes, rampes d’accès, proximité d’un cours d’eau navigable, …). Ils sont presque tous connus aujourd’hui (Caumont, Vernon, Fécamp, …) mais certains sont désormais difficilement accessibles (propriétés privées). Leur fonction est de portée inter-régionale ou nationale, parfois internationale (notamment vers le sud de l’Angleterre) et on retrouve facilement leur trace dans les Archives.

2.7 - les souterrains, tunnels

Des siècles d’imaginaire humain ont creusé beaucoup plus de souterrains qu’il n’en a jamais existé. En Haute Normandie, les souterrains-refuges se développent à la périphérie de la province (Picardie, Vexin, Perche, …) ou sont limités à quelques caches qui n’avaient aucune fonction de fuite. Aucun ne passe sous un cours d’eau. Les tunnels sont plus nombreux pour capter des eaux superficielles (Dieppe) ou souterraines (Fécamp, …), ou assurer des accès rapides à une carrière souterraine, parfois pour porter secours après un accident minier. Le développement ferroviaire puis routier est parfois à l’origine de tunnels d’une autre dimension, sans oublier les ouvrages guerriers enterrés (trois guerres entre 1870 et 1945). Leur stabilité dépend souvent de leur état de conservation.

Beaucoup moins nombreux que les excavations horizontales, les vides verticaux sont, en raison de leur forme cylindrique verticale et de leur volume tubulaire réduit, moins vulnérables et leur effondrement (surtout dans la partie supérieure en traversant les formations superficielles) présente moins de répercussion en surface, tant qu’ils n’impliquent pas de volumes horizontaux.

2.8 - les puits à eau

Longtemps, les habitants des plateaux et des vallons secs, n’ont eu pour ressource en eau que celle qu’ils récoltaient lors des pluies, dans des mares ou des citernes. Lorsque la nappe de la craie n’est pas trop profonde (jusqu’à une vingtaine de mètres sous la surface) ou lorsque que la fortune financière le permettait, étaient creusés des puits qui peuvent atteindre 100 m de profondeur dans des situations spécifiques. Les diamètres peuvent varier de 0,80 m à plus de 5 m, selon le statut des propriétaires. Parfois, ces puits sont complétés par une petite salle technique creusée à plus ou moins grande profondeur, qui a pu jouer le rôle de cache ou de silo.

2.9 - les puits et cheminées de ventilation

Dans les établissements souterrains horizontaux d’une certaine extension (et pérennisation) il était nécessaire de ventiler les galeries, pour assurer une bonne oxygénisation de l’exploitation, en les dotant d’une ou plusieurs cheminées d’aération. Parfois aussi, l’eau était nécessaire à l’exploitation et donc un puits à eau pouvait être creusé à l’intérieur de la carrière souterraine. Ces derniers présentent les mêmes caractéristiques que les puits à eau épigés, sauf qu’ils se développent entièrement dans la craie.

2.10 - les puits d’extraction

Dans certains établissements souterrains importants, surtout pour la pierre de taille, certaines exploitations pouvaient évacuer leurs produits par des puits appareillés depuis la surface (Loisail), comme c’est encore observable aujourd’hui dans les carrières de pierre de la Maladrerie (Caen), pour les calcaires jurassiques.

Un dernier type de vides artificiels se développe parfois dans les formations superficielles qui recouvrent la craie (dépôts tertiaires, argile à silex). En raison de l’absence de cohésion de l’encaissant, il s’agit de vides extrêmement vulnérables et fragiles (sablières, argilières, …), de durée éphémère, mal connus. Le plus souvent, ils ont été partiellement comblés par les formations superficielles entraînées par les eaux d’introduction, mais il n’est pas rare d’en découvrir lors de travaux de terrassement, ou parce qu’ils s’effondrent. La région de Saint Aubin-Celloville (Seine-Maritime) est célèbre pour cette activité aujourd’hui interdite.

Cette rapide typologie ne tient pas compte d’une utilisation secondaire ou tardive, différente de celle d’origine (champignonnière, magasin, garage, décharge…). De plus, plusieurs types d’exploitation se recoupent parfois dans un seul et même site, définissant des caractéristiques spécifiques.

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3 - Les vides naturels

Les vides naturels sont liés essentiellement à l’activité érosive des eaux souterraines qui développent des systèmes de drains, par corrosion chimique et érosion mécanique de la craie, roche calcaire sensible aux acides (H2O et acides humiques notamment). Il existe bien sûr quelques autres vides souterrains naturels, liés notamment aux effets de détente le long des vides superficiels (falaises du littoral ou de vallées profondes comme la Basse Seine, …) mais ils sont limités spatialement et leur incidence sur l’activité humaine est assimilable à celle de l’instabilité des versants et des abrupts.

La disposition morphologique des régions concernées permet de distinguer deux ensembles, ce que soulignent les fonctions hydrogéologiques du karst, bien que - la nature étant extrêmement complexe - les situations d’imbrication des deux fonctions (introduction des eaux et restitution) soient nombreuses et variées.

Les cavités qui restituent (ou ont restitué) les eaux souterraines à la surface, sont les exsurgences ou sources (formes actives) et les grottes (formes fossiles ou inactives).

3.1 - les exsurgences et les sources

Les sources de Normandie sont très rarement pénétrables, et encore nécessitent-elles le plus souvent un équipement complexe d’homme-grenouille. Les plus spectaculaires sont objet de captage de leurs eaux pour l’alimentation humaine et les sites sont très fortement aménagés et modifiés. Parfois, ont été creusées des galeries d’amenée dont l’entretien prévient les risques d’effondrement.

3.2 - les grottes

Les grottes sont d’anciennes sources, aujourd’hui inactives, qui s’ouvrent dans les vallées et les vallons. La nécessité de l’exploitation souterraine de la craie, est à l’origine de la disparition de l’essentiel des grandes galeries naturelles de la craie, utilisées comme premier axe d’exploitation souterraine. Ceci explique, pour partie, la pauvreté en témoignages rupestres préhistoriques de la région. Il en résulte que seuls les petits conduits n’ont pas été détruits et les grottes de la craie sont généralement de section réduite (rarement plus de 2 m de diamètre) et de faible développement (seules 13 cavités recensées dépassent 100 m de galeries en Seine Maritime). Une grande partie de ce qui est connu (environ 30 % du patrimoine normand) est concentré dans le site exceptionnel de Caumont (Eure), près de Rouen [Rodet, 1997].

Les conditions de creusement, d’évolution du drainage et de la dynamique hydrologique font que toutes les grottes de la craie sont comblées presqu’entièrement par des sédiments meubles issus de l’encaissant (dissolution de la craie) ou apportés de la surface par les eaux souterraines (limons quaternaires des plateaux, lambeaux de dépôts sableux tertiaires, …) [Laignel et al., 2004].

L’épikarst, ou karst d’introduction des eaux superficielles, concerne exclusivement les formes de dissolution et d’érosion liées à l’activité des eaux de surface (pluies et ruissellement) qui s’enfouissent sous terre et rejoignent la craie sous-jacente. La forme la plus célèbre, bien que très mal connue, est la bétoire. Il faut rajouter les racines du manteau d’altération qui se comportent en véritable aven comblé.

3.3 - la bétoire, pratique mais… perfide

La bétoire ou perte est le point où l’eau superficielle se perd ou est bue par la terre. La bétoire est donc un élément plus ou moins visible dans la morphologie des plateaux ou des vallées. Ses formes, ses dimensions sont diverses et peuvent varier de l’énorme cuvette, profonde de 20 à 30 m pour plus de 100 m de diamètre, à l’invisible fente dans les sables et les argiles. Son gîte aussi est très varié : il y en a une multitude, non identifiée, sur les plateaux, il y en a dans les talwegs des vallons secs révélées lors des précipitations abondantes, il y en a aussi dans les cours des rivières (Risle, Charentonne, …) qui peuvent les assécher périodiquement (Sec Iton, Avre, …) ou continuellement (Guiel, Lemme, …). Lorsque l’eau abonde et que la bétoire est saturée, il y a débordement et …inondation. Dans certains sites, ces débordements sont réguliers et une ravine se développe en aval (Bébec).

La raréfaction du phénomène a parfois poussé l’homme à vouloir s’approprier l’espace inondable, avec le risque assuré d’avoir à se battre contre le retour des eaux, en particulier lors des épisodes de fortes précipitations. Ceci l’a poussé aussi, quelquefois, à vouloir aménager la bétoire en augmentant son débit, voire à en créer une artificiellement. Cette facilité apparente est cependant dangereuse à terme car, perfidement, les eaux introduites vont étendre leur emprise de corrosion et développer des vides (non contrôlés car inconnus) qui pourront générer des perturbations à la surface (décompression des sols, enlèvement de matériaux, déstabilisation de fondations, …). D’un point de vue environnemental, n’oublions pas les risques sanitaires que de telles pratiques font peser sur les ressources en eau et l’alimentation humaine, en introduisant massivement et sans filtration, des eaux superficielles, potentiellement polluées, directement dans le réservoir aquifère de la craie.

3.4 - la racine du manteau d’altération

La craie est couverte d’un manteau d’altération, constitué d’insolubles résiduels (silex, argiles, sables, …), surmonté de lambeaux de dépôts tertiaires et de limons quaternaires (lœss) [Lautridou, 1985]. Le contact entre les argiles à silex et le toit de la craie n’est, le plus souvent, ni homogène, ni horizontal. Fréquemment, il s’agit d’une succession de puits naturels comblés d’argiles à silex qui plongent, comme des racines, dans le substrat crayeux, délimitant dans les interfluves, des pinacles crayeux qui font la beauté des falaises littorales de la Manche (Etretat) ou de la vallée de la Seine (Tancarville). Elles sont alimentées par une ou plusieurs bétoires [Rodet, 1992].

Ces puits naturels comblés, ou “aven”, résultent de la corrosion différentielle et concentrée de la craie par les eaux d’introduction qui descendent vers la nappe de la craie. La matière dissoute est évacuée par les eaux et peu à peu la racine s’approfondit, entraînant les formations superficielles meubles. Il en résulte la formation en surface de dépressions fermées plus ou moins prononcées, les “dolines”, qui vont concentrer les eaux de précipitation et ainsi accélérer le processus.

L’approfondissement se traduit par l’apparition de vides qui se comblent plus ou moins rapidement en remontant comme une bulle dans un liquide visqueux. Parfois les formations meubles restent suspendues au-dessus et leur effondrement brutal se traduit par un vide en surface, néfaste pour les infrastructures, superstructures et activités humaines…

Vouloir résoudre les problèmes que posent les vides de la craie en Normandie, analyser les causes souterraines d’un désordre superficiel ou vouloir le prévenir, proposer des remèdes permettant l’activité humaine dans une région criblée de vides masqués, suppose préalablement une bonne connaissance du milieu, en particulier de la nature des vides et des processus qui les régissent.

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4 - Les mécanismes de l’effondrement

Le milieu souterrain est un ensemble dans lequel se développent vides naturels et vides artificiels. Ces deux ensembles sont souvent liés en raison de l’histoire géologique régionale et du fait qu’en creusant les galeries artificielles, les carriers ont recoupé des drains naturels verticaux ou horizontaux. Ainsi la position lithologique des marnières, dans les couches altérées proches du toit de la craie, fait que nécessairement les mines recoupent les racines du manteau d’altération. Cette conjonction est à l’origine d’une plus grande fragilité des établissements souterrains et donc de leur effondrement et d’une répercussion ponctuelle en surface. Il en ressort une très forte imbrication des phénomènes karstiques et des vides artificiels, compliquant les situations et rendant plus aléatoire les traitements. Dans les effondrements de surface, presque exclusivement ne sont intéressés que le karst d’introduction et les vides artificiels. Le karst de restitution n’est qu’exceptionnellement intéressé car les effondrements en vallée sont nettement moins nombreux que sur les plateaux et les vallons qui les entaillent. Le plus souvent, ce sont des paléo-drains de très anciens systèmes de restitution, complètement isolés de leur contexte karstogénétique, qui sont recoupés par la progression du front d’altération.

Le risque induit par les marnières est inclus dans l’objectif même du creusement anthropique : le marneron recherche de la craie altérée, facilement mobilisable physiquement et chimiquement. Il la trouve dans les couches supérieures, immédiatement en dessous des RS. Pour des raisons de stabilité, du moins pendant la période d’exploitation, il laisse en toit les toutes premières couches de craie, soutenues par une ou deux strates épaisses de silex. Ces couches superficielles sont le siège d’une intense activité hydrochimique puisqu’il s’agit du premier contact des eaux introduites dans le subtrat carbonaté (fig.2), produisant plus de 50 % de la dissolution dans un massif crayeux (Lacroix et al., 2000). L’excavation ouverte par l’homme ne respecte aucune règle de forme ou d’extension, en raison de la faible valeur économique du produit extrait. C’est ainsi que très souvent, le contact irrégulier des RS est recoupé à l’occasion de la trépanation d’une racine du manteau d’altération [Rodet, 1984]. Cet accident de type « mal-chambre » permet le glissement des formations meubles dans le vide anthropique (fig.3). Ce glissement intervient généralement avec retard, ce qui autorise un éventuel confortement. Par contre, l’accident de type « foudroiement » résulte du creusement, à trop faible profondeur, sous le contact des RS dont la surchage écrase le toit de la marnière (fig.4). Il s’agit d’un accident soudain dont les seuls prémices sont la fissuration du toit lui-même, parfois accompagnée par la mise en place d’un fontis en forme de dôme [Rodet, 1987]. Il convient d’insister sur le fait que, même si le marneron a pris toutes les précautions nécessaires à la stabilité de son établissement souterrain, l’activité géochimique du contact RS/craie condamne à échéance tous les vides naturels ou artificiels existants dans la partie supérieure de la craie.

Les effondrements de surface implicables aux marnières ont donc trois origines possibles :

1- l’effondrement mécanique de l’établissement souterrain, par surcharge (foudroiement),

2- l’effondrement par glissement des RS dans l’établissement souterrain (mal-chambre),

3- l’effondrement combiné, induit par la progression de l’altération dans le massif crayeux, réduisant les propriétés mécaniques de l’encaissant.

Le risque induit par le karst se résume à l’activité du front d’altération sur le substrat crayeux, et plus particulièrement dans l’enfoncement des racines du manteau d’altération. Ces formes cryptokarstiques s’enfoncent dans le cœur du massif carbonaté jusqu’à rejoindre le toit de l’aquifère crayeux, où elles peuvent trépaner un drain horizontal et ainsi se connecter à un drainage actif de restitution. L’alimentation hydrique de la forme verticale (par une bétoire naturelle ou anthropisée) accélère les processus de karstification et donc le mouvement per descensum des RS qui l’encombrent. Cette descente peut se réaliser progressivement ou par saccades. Elle génère en surface une dépression à la morphologie très variée, allant de la simple cuvette plus ou moins creusée au puits aux parois sub-verticales qui engloutit tout. Notons que la sur-exploitation de l’aquifère karstique peut aussi saper le contenu en RS de la racine et ainsi engendrer les mêmes perturbations à la surface. En théorie, en raison des dimensions moindres de la racine, les conséquences en surface de l’activité karstique sont plus légères que celles induites par un établissement anthropique. Cependant, si les conditions d’évolution autorisent la combinaison des deux milieux, les effets peuvent prendre une dimension très spectaculaire en surface.

Il ressort clairement que le premier vecteur de déstabilisation des vides souterrains dans la craie en Normandie et donc des désordres en surface, est l’eau. L’interférence de l’homme dans son cycle n’est donc pas sans conséquence sur les équilibres.

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5 - Vides souterrains et usages de surface

Si l’on peut identifier l’eau comme premier vecteur de déstabilisation, les activités humaines à la surface des plateaux et dans les vallées, en contraignant les conditions naturelles, ont des répercussions sur le sous-sol : elles peuvent déstabiliser les vides existants, elles peuvent aussi en générer d’autres [Lautridou et Rodet, 1998].

Traditionnellement, les terres normandes sont vouées à l’élevage et à la polyculture vivrière diversifiée, non pas à la monoculture céréalière. Ceci n’est pas le fruit d’une simple décision humaine, mais bien plutôt l’adaptation de l’homme à des conditions géologiques et écologiques spécifiques du milieu naturel. Ainsi le couvert végétal des prairies protégeait les sols des précipitations, les haies vives limitaient les ruissellements et le vent, les mares assuraient une humidité ambiante. Les champs ouverts étaient alimentés en marne par des exploitations à puits creusées juste en dessous.

Les méthodes modernes d’exploitation, mécanisées et fortement encadrées, permettent la réduction des contraintes du milieu naturel et des productions toujours plus performantes, assistées par des substitutifs bio-chimiques industriels. Les contraintes aujourd’hui sont celles du matériel et des fertilisants chimiques, non plus du milieu naturel : les terres sont nues en hiver, quand les froidures gèlent les sols, les précipitations sont les plus violentes, les haies ont disparu permettant le balayage par les vents froids et desséchants.

Les conséquences sont : l’inondation des terres agricoles, le ravinement des sols, l’ablation des terres arables, la dévastation de l’habitat par des crues catastrophiques, l’entraînement des limons dans le sous-sol, la dégradation de la potabilité des eaux des captages, l’augmentation des épisodes de turbidité, de la teneur en nitrates, des accidents de pollution bactérienne.

En milieu urbain, les problèmes ne sont pas moindres : c’est plutôt parce que les principales villes sont construites dans les vallées drainées, souvent sur les alluvions, que les accidents sont moins nombreux. Les vieux centres ont été creusés au cours des siècles mais les travaux modernes, en mettant à jour des vides, permettent les confortements nécessaires.

En fait ce n’est pas le centre des villes qui connait le plus de problèmes. C’est à la périphérie des villes, dans les bourgs ruraux et sur les voiries nouvelles que la situation pourrait se révéler la plus préoccupante, là où l’habitat urbain a progressé sur des espaces naguère ruraux. Les villages connaissent une forte croissance avec le retour d’une partie de la population aux critères de confort élevés, et le développement de lotissements.

En conséquence : les voies sont imperméabilisées et nécessitent des bassins de crue ou des …bétoires. Avec la distribution de l’eau potable au robinet, les consommations domestiques s’accroissent fortement par l’arrivée du confort (bain, machines à laver, jardins d’agrément, …) ce qui sollicite davantage les captages qui sont de plus en plus concentrés pour des raisons de productivité. Les eaux usées, concentrées et canalisées, sont envoyés vers des stations d’épuration qui ne savent pas où et comment rejeter les eaux traitées dans le milieu naturel …

Ainsi, sont recréées les conditions instables des périodes périglaciaires du Quaternaire [Lautridou, 1985], quand le climat ne permettait pas à la végétation d’assurer sa fonction de couverture (comme aujourd’hui en Sibérie centrale). Ainsi, et plus particulièrement depuis la Deuxième Guerre Mondiale, chaque fois qu’il a fallut loger une population croissante, les modifications architecturales ont été faites sans aucune étude géologique profonde préalable. Le temps faisant son œuvre, les problèmes apparaissent en surface : effondrement de chaussée, tassement de fondations, destruction de bâtiment. Ces perturbations atteignent aussi bien un parking commercial, un bâtiment industriel, qu’un stade de sport ou un lotissement, comme l’illustrent les nombreux témoignages rapportés fréquemment par les médias. Dans ces conditions, le millier d’accidents souterrains qui ont grêlé la surface des terres normandes pendant l’hiver et le printemps 1995, apparait moins comme un phénomène inexplicable, ou une fatalité.

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Conclusion

Les comportements humains peuvent se révéler catastrophiques sur le milieu souterrain. Ceci est dû aux contraintes économiques, comme le traitement de l’urgence face à une demande importante, mais surtout, à la méconnaissance des processus de déstabilisation, parfois même à la négation des phénomènes géologiques. Les conséquences sur la surface des pays de craie de Normandie, concernent l’imperméabilisation et l’inondation des terres, la surcharge des surfaces et la modification des champs de force souterrains, la concentration des introductions de l’eau dans la craie, l’accélération des processus d’érosion karstique, la déstabilisation des vides souterrains, tant naturels qu’artificiels, l’introduction massive d’éléments polluants, et la surexploitation des réserves souterraines en eau potable, génèrant des variations piézométriques importantes et modifiant les dynamiques d’un aquifère vulnérable. C’est tout ceci qui se cache derrière le terme populaire de « marnière ».

Il est donc nécessaire d’envisager une politique préventive qui devrait limiter les risques, à condition que ceux-ci soient bien sériés et définis. Le premier obstacle à une telle politique, est l’amnésie des populations locales et l’absence d’archives anciennes, la législation sur les carrières souterraines étant récente (150 ans environ, alors que la Normandie a plusieurs millénaires d’histoire souterraine). Un deuxième est la disparition des témoignages visuels des anciennes exploitations souterraines, lors des remembrements, des terrassements ou des reconstructions de l’habitat. Un troisième est la méconnaissance géologique du milieu crayeux, en relation avec la karstification, notamment la situation et l’activité des racines de la surface d’altération, d’autant que les méthodes géophysiques indirectes sont peu fiables ou alors extrêmement coûteuses.

L’idéal sécuritaire serait de connaître l’emplacement de tous les vides, leur état, leur géométrie, et de prévenir tout effondrement par des mesures de confortement appropriées, ou… évacuer la moitié du Pays de Caux. En l’état actuelle des connaissances, cette vision reste utopique et inadaptée, tout comme vouloir édicter une loi stricte et rigide pour régir des phénomènes dans lesquels la nature interfère largement.

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Bibliographie

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Laignel B., Dupuis E., Rodet J., Lacroix M., Masséi N. (2004). An example of sedimentary filling in the chalky karst of the Western Paris Basin : Characterization, origins and hydrosedimentary behaviour. Zeitschrift für Geomorphologie N.F., 48 (2) : 219-243.

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