Les karsts à l’épreuve du temps - Archive ouverte HAL
Article Dans Une Revue (Article De Synthèse) Karstologia Année : 2019

KARSTS UNDER THE TEST OF TIME

Les karsts à l’épreuve du temps

Résumé

This article shows how karsts of the Southwestern China recorded the past according several scales. They represent a wide variety of environments ranging from 200 to 5.000 m asl, one of the most remarkable on Earth. From a geological point of view, all these karsts belong to the Yangtse platform, one of the main geotectonic chinese unit, which extends from the Himalaya to the Chinese Sea. Low and middle altitude subtropical karsts underwent a dramatic human destabilization of the environment during XXth century: for example, Guizhou and Hubei Provinces are areas being impacted to varying degrees. A long trip back in time is necessary to determine the landscape evolution (§ I) with men, (§ II) without man and (§ III)to reconstitute the palaeolandscapes. I- The Time of Men belongs to short time, from the contemporary period to the first civilizations (0 - 11.000 years). Two examples were selected: 1/ for exokarst, “teeth stone’’ (shiya) are indicators of rural ecological disaster (recent deforestation, Guizhou); 2/ for endokarst, a sedimentary section studied in Dadong network allows to confirm that slash-and-burn agriculture beginnings about 10.000 years BP (Hubei). II- The Time of Geomorphology can be exemplified by functional landscapes; it corresponds to middle time scale (11.000 years - 1-5 Ma). The evolution is both controlled by the tectonic uplift and the climate changes: 1/ a speleothem recorded climatic conditions during OIS 3: the ecological balance was undisturbed (Hubei); 2/ tunnel-caves with staged levels are illustrated by the famous Gebihe system in Ziyun County (Guizhou); it crosses a fengcong karst with dry staged tunnels which recorded the Himalayan multiphase uplift. The transition from Middle Time to Long Time is marked by the uneven high surface (natural bridges, collapse megadolines, eroded tunnel without roof looking like a dry valley, former shafts located on the top of crests). In the Guizhou karsts, the alterites and pedologic soils were formed from ancient non-carbonated sedimentary covers from Paleozoic and Trias. These alterites result from a long geochemical evolution dating from the Tertiary. III- The Time of Geology (long time scale, > 5 Ma) is not visible in the present landscapes. The succession orogenic cycle caused the disappearance several kilometers of deposits. This erosion is recorded in the marine, lacustrine and continental sediments. The conservative function of karts allows two types of archives: the red basins and the paleokarsts. Today, one of the major problems of this area is the ongoing soil erosion. The disappearance of the karstic soils due to deforestation, thus represents an irredeemable loss on a human scale (Time of Men) because the limestones are particularly lacking in insoluble matter (Time of Geology) to allow the soil regeneration (Time of Geomorphology).
Cet article montre l’intérêt de la mémoire du passé enregistrée dans les paysages superficiels et souterrains des milieux karstiques. Les karsts de la Chine du sud-ouest renferment une grande variété de milieux étagés de 200 à 5 000 m d’altitude. Parmi ces milieux, ceux de la moyenne montagne (entre 500 et 1 500 m d’altitude) se distinguent car ce sont eux qui ont été les plus fortement perturbés par l’homme: pour cette raison, nos exemples s’intéresseront plus particulièrement aux provinces du Guizhou et du Hubei. Remonter la flèche du temps permet de comprendre l’évolution des paysages (§ I) avec l’homme, (§ II) sans l’homme et (§ III) de reconstituer les paléo-paysages. I- Le temps des hommes s’inscrit dans le temps court depuis la période contemporaine jusqu’au temps des premières sociétés (0-11000 ans). Deux exemples ont été retenus : 1) pour l’exokarst, l’étude des dents de pierre comme indicateur d’une érosion des sols d’origine anthropique (Guizhou); 2) pour l’endokarst, une coupe sédimentaire dans le réseau de Dadong permet d’estimer un début d’agriculture sur brûlis légèrement antérieur à 10 000 ans BP (Hubei). II- Le temps de la géomorphologie est celui des paysages fonctionnels. Il correspond au temps moyen à mi-long (11 000 ans à 1-5 Ma). Les principaux moteurs qui régissent l’évolution des milieux sont 1/ le climat : une stalagmite active du Hubei à faible croissance a enregistré, au stade isotopique 3, une phase de type biostasique et 2/ la tectonique: les grottes-tunnels étagées du Guizhou représentent les jalons de la phase himalayenne. La transition du temps moyen au temps long (1-5 Ma) doit être recherchée au niveau de la haute surface et ses jalons karstiques (ponts naturels, mégadolines d’effondrement, couloirs résiduels et paléo-pertes perchées). L’abaissement des surfaces a fait disparaitre les couches les plus récentes, notamment les basaltes du Permien. De ces roches, aujourd’hui disparues, il reste les altérites. III- Le temps de la géologie est celui du temps long (>5 Ma). La succession des cycles orogéniques a provoqué la disparition d’une colonne sédimentaire de plusieurs kilomètres, soit la disparition complète de paysages karstiques enregistrés désormais dans les sédiments marins, lacustres et continentaux. La fonction conservatrice des archives karstiques joue encore un certain rôle avec le maintien de deux types d’archives : les bassins rouges et les paléokarsts. Aujourd’hui, l’un des problèmes majeurs de ces régions réside dans l’érosion accélérée des altérites, consécutive des déboisements. Cette érosion constitue une perte irrémédiable à l’échelle de l’homme (temps court) car les calcaires sous-jacents (temps long) sont trop pauvres en insolubles pour permettre la reconstitution des sols (temps moyen).
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Citer

Nathalie Vanara, Richard Maire, Dan Wenhong, Zhang Shouyue, Jean-Pierre Barbary, et al.. Les karsts à l’épreuve du temps. Karstologia, 2019, 74, pp.1-14. ⟨hal-04696180⟩
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