Karst

Le karst est une structure géomorphologique résultant de l'érosion hydrochimique et hydraulique de formations de roches carbonatées, principalement de formations calcaires. Des phénomènes d'érosion de type karstique se manifestent aussi dans des structures « pseudokarstiques ».

Les structures karstiques concernent environ le cinquième de la superficie continentale de la Terre. Les karsts présentent pour la plupart un paysage tourmenté, un réseau hydrographique essentiellement souterrain et un sous-sol creusé de nombreuses cavités : reliefs ruiniformes, pertes et résurgences de cours d'eau, grottes et gouffres… Sur les marges sud et ouest du Massif-central français, les plateaux karstiques sont dénommés causses.

L'étude du karst est la karstologie. À l'étude des cavités et réseau hydrogéologiques du karst sont notamment associées la spéléologie, la plongée souterraine et la biospéologie.

Exemple de paysage karstique

Sommaire

1 Étymologie
2 Karstification
3 Géomorphologie et hydrographie karstiques
- 3.1 Formes d'érosion et d'hydrographie de surface
- 3.2 Cavités souterraines et formes hydrogéologiques
4 Écologie du karst
5 Karsts et zones karstiques
6 Notes et références

Étymologie

Le terme karst provient du toponyme Kras, haut plateau calcaire de Slovénie dont la géomorphologie est très représentative de la « typologie karstique ». Kras fut « germanisé » en karst lors de l'intégration de la Slovénie à l'Empire austro-hongrois.

La terminologie scientifique karst fut introduite en 1893 par le géomorphologiste serbe Jovan Cvijić dans sa publication Das Karstphänomen.

Karstification

Dans le processus de « karstification », les roches carbonatées sont façonnées par solvatation selon les réactions chimiques suivantes :

dissolution du dioxyde de carbone :

CO₂ + H₂O ↔ H₂CO₃

dissociation aqueuse de l'acide carbonique :

H₂CO₃ + H₂O → H₃O⁺ + HCO₃^-

attaque acide des carbonates ("calcaires") :

H₃O⁺ + CaCO₃ ↔ Ca²⁺ + HCO₃^- + H₂O

équation bilan :

CO₂ + H₂O + CaCO₃ ↔ Ca²⁺ + 2 HCO₃^-

Dans la teneur en hydrogénocarbonate, un atome de carbone provient de la matrice calcaire et l'autre du gaz carbonique (surtout d'origine biogénique car la concentration de ce dernier dans le sol est beaucoup plus importante que dans l'atmosphère). Ces deux sources sont d'ailleurs différentiables par leurs teneurs en isotopes du carbone (ségrégation du carbone 13 par la biomasse).

La géomorphologie karstique est donc favorisée par :

l'eau :
- son abondance ;
- sa teneur en CO₂ (augmentant avec la pression) ;
- sa faible température (plus une eau est froide, plus elle est chargée en gaz donc en CO₂) ;
les êtres vivants (qui rejettent du CO₂ dans le sol par la respiration, ce qui renforce considérablement sa teneur) ;
la nature des formations rocheuses (fracturations, compositions des carbonates...)
le temps de contact eau-roche.

Une zone géographique froide, humide et calcaire est ainsi fortement prédisposée à la formation de karsts qui se répertorient cependant aussi dans les régions climatiques extrêmes^[1].

Géomorphologie et hydrographie karstiques

Formes d'érosion et d'hydrographie de surface

Articles connexes : Géomorphologie, Hydrographie et Liste des méga-dolines.

à l'échelle orographique : causses, plans, cuestas, buttes-témoins, reculées, cluses, poljés, mogotes, vallées sèches, valleuses...
à petite et moyenne échelle :
- creuses, lapiaz, tsingys, alvars, rideaux...
- dolines, lavognes, mardelles, ouvalas...
- abris sous roche, arches, stacks, cheminées de fée, champignons de pierre,..
- pertes, chantoirs, estavelles, ponors, exsurgences, résurgences, tufières, puits artésiens...

Cavités souterraines et formes hydrogéologiques

Articles connexes : Hydrogéologie, Liste des grottes, Liste des plus longues cavités naturelles, Liste des plus profondes cavités naturelles, Liste des plus grandes salles souterraines naturelles, Liste des plus grands puits naturels et Liste des plus grands siphons naturels.

diaclases, étroitures, grottes, cavernes, balmes, sicalets, igues, gouffres, abîmes, avens...
cénotes, trous bleus, siphons, lacs souterrains, rivières souterraines, gours...
spéléothèmes : les cavités souterraines karstiques non ennoyées développent des spéléothèmes variés dont l'importance dépend de l'activité de l'aquifère du karst.

Écologie du karst

Karsts et zones karstiques

Zones karstiques d'Europe

Site d'El Torcal près d'Antequera (Espagne)

Zones karstiques de France continentale

Les structures karstiques y concernent près du tiers de la superficie.

Article détaillé : Liste des karsts et zones karstiques de France métropolitaine.

Zones karstiques de Belgique

Articles connexes : Spéléologie en Belgique et Géographie de la Belgique.

Calestienne et Condroz oriental : Vallon des Chantoirs, Grottes de Remouchamps, Gouffre de Belvaux, Grottes de Han, Grottes de Hotton, Grotte de Rosée, Grottes de Neptune, Grotte Sainte-Anne, Fondry des Chiens, Caverne de l'Abîme...
Condroz (exceptés le Condroz oriental et l'Ardenne condrusienne) : Grotte La Merveilleuse à Dinant...
Hesbaye sèche, Montagne Saint-Pierre, Pays de Herve, Hautes Fagnes (Pouhons), Gaume, Lorraine belge et Pays d'Arlon

Zones karstiques des Balkans et de la Région danubo-pontique

Articles connexes : Balkans et Bassin du Danube.

zones karstiques des Alpes de Transylvanie : secteurs karstiques des Monts Bucegi, des Monts Parâng et des Monts Făgăraș
zones karstiques des Carpates orientales : Rodna (grottes Izvorul Tăușoarelor et Jgheabul lui Zalion), Monts Hasmas, Postăvaru...
Monts Apuseni (Grotte de Movile)

Article connexe : Géographie de la Moldavie.

Plateau du Codru (canyons de la Răut et du Dniestr)

Zones karstiques de Bulgarie

Article connexe : Géographie de la Bulgarie.

Grand Balkan occidental (Grotte de Magoura)
Rhodopes (Gorges de Trigrad)
Dragoman marsh(en))

Zones karstiques de Grèce continentale et du Péloponnèse

Article connexe : Géographie de la Grèce.

zones karstiques de Macédoine grecque : Kožuf, Mont Baba, Rhodopes (Órvilos), Chalcidique (Grotte de Petralona)...
Massif de l'Olympe (entre Macédoine grecque et Thessalie)
zones karstques d'Épire, d'Attique, de Thessalie et de Grèce centrale :
- Pinde (Parc national de Vikos – Aoos, poljé de Ioannina...) et Mont Ainos
- Météores, Pentélique, Hymette...
- Béotie : Parnasse, Mont Hélicon...
karst central d'Eubée et Îles Saroniques
zones karstiques du Péloponnèse :
- Argolide
- Corinthie : Mont Cyllène, poljé de Stymphale...
- Arcadie et Laconie : Parnon (Propantes(en)), Mainalo(en), Lykaion, Taygète-Magne, Cap Malée...

Zones karstiques d'Italie continentale et de Sicile

Article détaillé : Liste des karsts et zones karstiques d'Italie.

Zones karstiques de la Péninsule ibérique

zones karstiques pyrénéennes et sub-pyrénéennes : Massif de la Maladeta (Trou du Toro et Guelh de Joèu), Somport, Parc national d'Ordesa et du Mont-Perdu, Massif de Larra-Belagua...
Cordillère Cantabrique : Pics d'Europe et Sierra de Cuera (Ojo Guareña(es))
Système ibérique : Montes Universales, Serranía de Cuenca (Ciudad Encantada), Moncayo...
Campo de Montiel (Albacete)(es) dans la Manche
zones karstiques des Cordillères bétiques :
- Cordillière prébétique(es)
- Cordillère subbétique (à laquelle appartiennent les Baléares) : El Torcal, Grotte du Trésor, Grottes de Nerja...
- zones karstiques de la la Cordillère pénibétique : Parc naturel de la Sierra de las Nieves, Massif de la Trevenque(es), Sierra de los Filabres...
Massif d'Estramadoure (Parc naturel des Serras de Aire et Candeeiros)
Algarve (stacks de Lagos)

Îles karstiques significatives de Méditerranée

(exceptée la Sicile)

Zones karstiques de Corse

Article connexe : Géographie de la Corse.

« triangle karstique Île Rousse-Corte-Solenzara »
causse de Bonifacio

Zones karstiques de Sardaigne

Article détaillé : Zones karstiques de Sardaigne.

Zones karstiques de Crète

Article connexe : Géographie de la Crète.

Îles karstiques du littoral de la région Provence-Alpes-Côte d'Azur

Article connexe : Géographie de la région Provence-Alpes-Côte d'Azur.

Archipel du Frioul, Archpel de Riou, Îles d'Endoume, Île Jarre, Île Maïre, Île de Planier...
Île Verte , Archipel des Embiez, Îles de Lérins...

Autres îles karstiques de Méditerranée

Baléares : Sierra de Tramontana et Massif de Randa (Cova des Pas de Vallgornera et Grottes du Drach)
Capri : Grotte bleue, Arco naturale, Grotta delle Felci, Faraglioni di Capri...
Îles Égades
Îles Tremiti
Malte (Għar Dalam), Îles Calypso(it) et Îles Pélages
Îles de Croatie et Îles de la Baie de Kvarner
Îles Ioniennes
Cythère et Anticythère
Eubée (karst central) et Îles Saroniques
Dodécanèse (Grotte de l'Apocalypse)

Zones karstiques d'Europe centrale

Zones karstiques d'Allemagne méridionale

Zones karstiques d'Autriche

Zones karstiques de Suisse

Article connexe : Spéléologie en Suisse.

Jura franco-suisse : Weissenstein, Mont Tendre, Creugenat, Creux-du-Van, Gorges de l'Areuse, La Dôle, Franches-Montagnes, poljé de Joux, Grottes de Réclère, Grottes de Vallorbe...
Jura souabe (Chutes du Rhin)
Alpes glaronaises : Hölloch et Siebenhengste-Hohgant Hoehlensystem(en) dans la Muotatal
Alpes uranaises (Bettenhohle)
Alpes bernoises (Lac souterrain de Saint-Léonard)
zones karstiques des Alpes lépontines : Monte Generoso, Monte San Giorgio (Site fossilifère du Monte San Giorgio)...
Massif de l'Ortles / Engadine (Parc national Suisse)
Préalpes appenzelloises
Gastlosen

Zones karstiques de Hongrie

Karst d'Aggtelek et de Slovaquie entre Slovaquie et Hongrie
Massif de Transdanubie (Grotte Anna)
Bükk et Bakony

Zones karstiques de Slovaquie

Karst d'Aggtelek et de Slovaquie entre Slovaquie et Hongrie
Basses Tatras
Monts Métallifères slovaques
Hautes Tatras entre Slovaquie et Pologne

Zones karstiques de la République tchèque

Tatras occidentales entre République tchèque et Pologne
Karst de Moravie(en) en Moravie-du-Sud (Gorges de la Macocha(en))
Karst de Bohême centrale (grottes de Konprusy)
Elbsandsteingebirge

Zones karstiques de Pologne et d'Ukraine

Hautes Tatras entre Slovaquie et Pologne : Monts Sainte-Croix et Kraków-Częstochowa Upland(en)
Tatras occidentales entre République tchèque et Pologne
Beskides orientales (Kryshtaleva)

Zones karstiques des Îles Britanniques

Zones karstiques d'Angleterre

Autres zones karstiques des Îles Britanniques

Brecon Beacons et Bishop's Frome au Pays de Galles
Orcades (Yesnaby) et Siccar Point en Écosse
Burren en Irlande

Zones karstiques du Caucase

Arabika entre Abkhazie (Grotte de Nouvel Athos) et Géorgie (Krubera-Voronja)
Karatchaïévo-Tcherkessie

Zones karstiques de Russie européenne septentrionale

Biarmie (Sistema Kulogorskaya-Troya)
Chaîne de Timan
Oural pôlaire^[2] et Oural septentrional (Plateau d'Oufimsk)^[3]

Autres zones karstiques d'Europe

glaciokarsts des Alpes scandinaves^[4]
îles karstiques de la Mer Baltique (alvars, stacks...) : Öland, Gotland, Saaremaa, Hiiumaa, Fårö, Lilla Karlsö, Rügen, Langeland, Møn (Møns Klint)...
Sauerland (Gorges de la Hönne)

Zones karstiques de l'Arctique

Svalbard (karsts du Spitzberg^[5])
littoral nord-est du Groenland^[6]

Zones karstiques du Proche et Moyen Orient

zones karstiques de Turquie : Monts Taurus (Pamukkale), Anti-Taurus...

Article connexe : Spéléologie au Liban.

Mont-Liban : Grotte de Jeita, Grotte d'Afqa, Gouffre des Trois Ponts...
Anti-Liban (Grotte de Qadisha) et Mont Hermon entre Syrie et Liban
Jabal Ansariya et Hamada orientale en Syrie
Monts de Judée (Grotte de Soreq)
Arabah entre Israël (Parc national de Timna) et Jordanie (Wadi Rum dont Pétra)
Plateau de Sainte-Catherine dans le Sinaï (Trou bleu)
Plateau de Summan et Nejd central (Tuwaiq) en Arabie saoudite
Bahreïn
Dhofar et Ach-Charqiya au Sultanat d'Oman
Zagros en Iran
Safed Koh entre Pakistan et Afghanistan (Tora Bora)
Baloutchistan
zones karstiques d'Inde : Jaintia, Vindhya (Bhimbetka) et Île d'Éléphanta
karsts du Puttalam et du littoral nord-est du Sri-Lanka

Zones karstique d'Asie centrale, de Sibérie et de l'Extrême-Orient russe

Köýtendag(en) au Turkménistan (Kap-Kutan^[7])
Monts Tian entre Xinjiang, Kazakhstan et Kirghizistan
Bassin du Tarim
Altaï oriental en Mongolie (Khoit Tsenkher) et monts Saïan-Patomskoye en Sibérie méridionale^[8]
zones karstiques de Sibérie centrale et de l'Extrême-Orient russe : Plateau central de la Léna^[9], Plateau de l'Anabar^[10], Massif de l'Aldan et Monts Stanovoï^[11]

Zones karstiques d'Afrique, de Madagascar et de ses archipels périphériques

Zones karstiques d'Afrique du Nord

Zones karstiques d'Algérie

Atlas tellien : Djurdjura (Gouffre Anou Ifflis et Anou Boussouil), Trara (Ghar Boumâaza), Dahra...
Kem Kem et Tassili n'Ajjer

Zones karstiques du Maroc

Article connexe : Spéléologie au Maroc.

Anti-Atlas
causse du Moyen Atlas (Parc national d'Ifrane, gouffre du Friouato, rivière souterraine de Chaaracap-Beddouza, Cap-Beddouza,,..)
Djebel-Chefchaouen dans le Rif (Toghobeit)
Haut Atlas occidental (rivière souterraine du Win)
Kem Kem

Autres zones karstiques d'Afrique du Nord

Article connexe : Spéléologie en Tunisie.

Dorsale tunisienne : Djebel Serj, Djebel Bargou...
zones karstiques de Mauritanie : Adrar, Monts Zarga, Structure de Richat...
Désert Libyque : Djebel Nefoussa, Gilf al-Kabir...

Zones karstiques d'Afrique du Sud

Autres zones karstiques d'Afrique

Parc national du Mont Balé en Éthiopie (Sof Omar Caves(en))
Monts Hombori au Mali
Massif du Chaillu entre République du Congo et Gabon

Zones karstiques de Madagascar et de ses archipels périphériques

zones karstiques de Madagascar : Parc national Tsingy de Bemaraha, Réserve naturelle intégrale du Tsingy de Bemaraha, Réserve spéciale d'Ankarana...
atolls surélevés du sud-ouest de l'Océan indien : Aldabra, Saint-Pierre. Europa...

Asie du Sud-Est et Australasie-Océanie

Phong Nha-Ke Bang au Viêt Nam

Chine continentale

Indochine

Cordillère annamitique :
zones karstiques de Malaisie péninsulaire :
- Monts Bintang (Grottes de Batu et Gorges de la Kinta(en))
- Perlis
zones karstique de Thaïlande continentale :
Monts du Tenasserim entre Birmanie et Thaïlande
Îles Phi Phi
Langkawi

Japon

karst d'Akkado dans la Préfecture d'Iwate
Akiyoshidai Quasi-National Park(en)
Plateau d'Hiraodai(en)
Okino-erabu-jima

Autres régions d'Asie du Sud-Est

Gangwon et Chungcheongbuk en Corée du Sud
Parc national de Kenting(en) à Taïwan

Philippines

karst de Palawan (Parc national de la rivière souterraine de Puerto Princesa et El Nido)
Coron(en)
Sagada(en)
Chocolate Hills
Negros
Virac(en)
Camarines Sur

Bornéo

Kelabit Highlands(en) au Sarawak (Parc national du Gunung Mulu et Grottes de Niah)
karst du Kalimantan oriental

Java

Gua Luweng Jaran au Java oriental
Gunung Sewu au Java central

Nouvelle-Guinée et Nouvelle-Bretagne

Article connexe : Spéléologie en Papouasie-Nouvelle-Guinée.

Australie continentale

Nouvelle-Zélande et Tasmanie

karst de « Mini-Martin Cave / Exit Cave » en Tasmanie
Alpes du Sud en Nouvelle-Zélande

Atolls surélevés d'Australasie-Océanie

atolls surélevés des Ngaputoru : Atiu, Mauke, Mitiaro, Takutea...
atolls surélevés des Îles Loyauté : Lifou, Maré...
atolls surélevés des Îles Australes : Rurutu, Rimatara...
Rennell et Bellona
Christmas, Henderson, Mangaia, Banaba, Niue, Nauru, Mejit, Makatea...

Autres îles d'Australasie-Océanie

Amériques

Territoire continental des États-Unis

Article détaillé : Liste des karsts et zones karstiques des États-Unis.

Canada

Mexique

Péninsule du Yucatán^[12](cénotes du Cratère de Chicxulub)
Sierra Madre del Sur (Parc national Grutas de Cacahuamilpa)
Sierra Madre orientale (Gouffre des Hirondelles et Zacatón)
nord de la Sierra Madre occidentale (Mine de Naica)

Îles du Golfe du Mexique

zones karstiques de Porto-Rico(en) :
- Rio Camuy Caves(en)
- Isla Mona
- karst de Barceloneta-Arecibo
zones karstiques de Cuba :
- Sierra de Vinales (mogotes)
- Sierra de Mesa, Sierra de San Carlo et Sierra del Rosario
- Sierra de los Organos
Pays Cockpit en Jamaïque
atolls surélevés de Grande-Terre et de l'Île de la Navasse
Bahamas (Trou bleu de Dean à Long-Island et Sawmill Sink des Îles Abacos)

Autres régions d'Amérique

karst entre Belize et Guatemala (Grand Trou Bleu de Belize et Chiquibul Cave System)
Toca da Boa Vista / Conjunto Santa Rita dans l'État de Bahia et Plateau central au Brésil
Sierra de Pacaraima entre Venezuela, Guyana et Brésil :
- Cueva del Saman dans l'État de Zulia
- Parc national Jaua-Sarisariñama (Cerro Jaua, Sarisariñama...)
- Parc national Serranía La Neblina et Parc national du Pico da Neblina
- Cerro Autana
- Parc national de Kaieteur
- Parc national Canaima (Mont Roraima, Auyan Tepuy, Tepuy Kukenan, Tepuy Yuruaní, Tepuy Maringma, Tepuy Aprada, Tepuy Angasima...)

Notes et références

Notes

Bibliographie

J. Nicod, Pays et paysages du calcaire, Paris, PUF, 1972
Épuisé.
J.-N. Salomon, Précis de karstologie, Presses Universitaires de Bordeaux, coll. « Scieteren », 2006 (ISBN 9782867814112) [présentation en ligne]
Jean-Noël Salomon et Marian Pulina, « Les karsts des régions climatiques extrêmes », dans Karstologia-mémoires, Presses universitaires de Bordeaux, n^o 14, 2005 [texte intégral]
« Titre manquant », dans Historiens et Géographes, n^o 370, mai-juin 2000

Articles connexes

Articles connexes : Karstologie, Causses, Spéléologie, Biospéologie, Hydrogéologie et Plongée souterraine.

Liens externes

Le karst sur Commons

[0] Les karsts des régions climatiques extrêmes

[1] Les karsts des régions climatiques extrêmes, p. 31-35

[2] Les karsts des régions climatiques extrêmes, p. 86-99

[3] Les karsts des régions climatiques extrêmes, p. 29-31

[4] Les karsts des régions climatiques extrêmes

[5] Les karsts des régions climatiques extrêmes, p. 27-29

[6] (en) Kap-Kutan cave system

[7] Les karsts des régions climatiques extrêmes, p. 63-73

[8] Les karsts des régions climatiques extrêmes, p. 73-75

[9] Les karsts des régions climatiques extrêmes, p. 75-77

[10] Les karsts des régions climatiques extrêmes, p. 81-82

[11] Karst du Yucatan

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