Grottes et karsts de Chine
Sur les traces de Xu Xiake

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Description : La province du Guizhou, capitale Guiyang, est située dans le sud-ouest de la Chine. Le réseau de Shuanghe se trouve dans le district de Suiyang, au nord du Guizhou, à  250 km de Guiyang. La zone de Shuanghe appartient au bassin du fleuve Yangtsé (Changjiang), ses altitudes se répartissent de 700 à  1700 m, les sommets étant au nord-ouest. Les paysages karstiques sont principalement des pitons avec des dépressions et des vallées. Cette zone est très riche en grottes, nous y avons recensé 99 entrées dont 64 ont été topographiées, totalisant une longueur de plus de 100 km. Le complexe réseau souterrain de Shuanghe est la plus longue de ces grottes, il se développe dans des calcaires dolomitiques. Il possède 27 entrées, de très nombreuses galeries dont la largeur est en général de 10 à  20 m pour une hauteur de 10 m et trois rivières souterraines. Sa longueur totale topographiée est aujourd’hui de 85 298 m. Les paramètres lithologiques, structurels et hydrologiques déterminent le développement de ces grottes. L’un d’eux, le niveau de gypse inclus dans la stratification, est un facteur clef. Le processus de formation du réseau de Shuanghe peut être décomposé en quatre phases. Ces résultats sont le fruit de plusieurs expéditions dont le Guizhou Institute of Mountain Resources est le fil conducteur depuis 1988. Les expéditions du PSCJA, bien que relativement tardives, ont fait exploser les chiffres. Nous présentons ici une synthèse de nos connaissances actuelles, tout d’abord en décrivant sommairement le massif lui-même, ensuite en donnant l’inventaire des grottes que nous avons recensées, puis en proposant une première approche des facteurs pouvant expliquer la présence d’un tel réseau et enfin en détaillant les résultats des expéditions d’août 2004 et mars 2005. Les résultats des expéditions 2001 et 2003 ont été publiés dans le Karstologia mémoire n° 9 et le Spelunca n° 93.

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Description : La province du Guizhou, capitale Guiyang, est située dans le sud-ouest de la Chine. Le réseau de Shuanghe se trouve dans le district de Suiyang, au nord du Guizhou, à  250 km de Guiyang. La zone de Shuanghe appartient au bassin du fleuve Yangtsé (Changjiang), ses altitudes se répartissent de 700 à  1700 m, les sommets étant au nord-ouest. Les paysages karstiques sont principalement des pitons avec des dépressions et des vallées. Cette zone est très riche en grottes, nous y avons recensé 99 entrées dont 64 ont été topographiées, totalisant une longueur de plus de 100 km. Le complexe réseau souterrain de Shuanghe est la plus longue de ces grottes, il se développe dans des calcaires dolomitiques. Il possède 27 entrées, de très nombreuses galeries dont la largeur est en général de 10 à  20 m pour une hauteur de 10 m et trois rivières souterraines. Sa longueur totale topographiée est aujourd’hui de 85 298 m. Les paramètres lithologiques, structurels et hydrologiques déterminent le développement de ces grottes. L’un d’eux, le niveau de gypse inclus dans la stratification, est un facteur clef. Le processus de formation du réseau de Shuanghe peut être décomposé en quatre phases. Ces résultats sont le fruit de plusieurs expéditions dont le Guizhou Institute of Mountain Resources est le fil conducteur depuis 1988. Les expéditions du PSCJA, bien que relativement tardives, ont fait exploser les chiffres. Nous présentons ici une synthèse de nos connaissances actuelles, tout d’abord en décrivant sommairement le massif lui-même, ensuite en donnant l’inventaire des grottes que nous avons recensées, puis en proposant une première approche des facteurs pouvant expliquer la présence d’un tel réseau et enfin en détaillant les résultats des expéditions d’août 2004 et mars 2005. Les résultats des expéditions 2001 et 2003 ont été publiés dans le Karstologia mémoire n° 9 et le Spelunca n° 93.

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Description : Spelunca Mémoires n° 30 : 2006 les 4 pages de couverture

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Description : Vingt ans après notre première expédition, voici donc notre cinquième ouvrage de synthèse consacré aux grottes et aux karsts de Chine. Ce nouveau Spelunca mémoires fait suite à  une série de un Spelunca mémoires et trois Karstologia mémoires. Contrairement à  l’habitude il a été réalisé sur un temps très court poussé par la nécessité de faire un point précis sur le réseau de la Shuanghe et d’en publier la topographie intégrale, mais aussi pour des contraintes de délai de financement. Les résultats traités dans cet ouvrage concernent donc les travaux effectués au cours des expéditions Guizhou 2004 et Guizhou 2005 qui ont topographié respectivement 18 et 33 km de cavités. Ils s’appuient bien entendu sur la suite d’expéditions précédentes et notamment Yungui 2001, Guizhou 2003.Toutes les zones d’études se situent dans la province du Guizhou dans les districts de Zheng’an Suiyang Qianxi et Xiuwen.

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Description : Voyages en terre chinoise - Karstologia Mémoire n° 9 : 2004 - Chapitre 5 : Reconnaissance et explorations dans la préfecture de Bijie, province du Guizhou Résumé : Au nord-ouest du Guizhou, la préfecture de Bijie a une superficie de 26 846 km2 pour une altitude moyenne de 1 475 m et une densité de 226 hab/km2 réparties selon 35 nationalités. Bijie dispose d’un bon potentiel de développement par son agriculture, ses ressources minières et ses atouts touristiques. Drainée par la rivière Sanchahe, cours amont du Wujiang, cette région comporte 62 % de territoire karstique. La série stratigraphique atteint plusieurs milliers de mètres d’épaisseur. Du 14 au 29/03/2001, le gouvernement de Bijie, L’I.G.C.A.S. et le P.S.C.J.A. ont effectué une reconnaissance spéléologique dans six des huit districts de la préfecture afin d’évaluer les ressources karstiques. 20,4 km de conduits ont été ainsi topographiés. Les zones observées sont très diversifiées et s’étagent de 457 m à  2 901 m. Repassant parfois sur les traces d’expéditions japonaises, américaines et néozélandaises, nous avons ainsi reconnu des sites d’intérêt majeur tels que la grotte-tunnel active de Jiudongtian, qui est l’une des plus puissantes rivières souterraines connues, et le gouffre Yanzidongshujing, le plus élevé de la province du Guizhou, à  plus de 2 500 m d’altitude. Cette reconnaissance a permis d’établir le grand intérêt spéléologique et scientifique des sites karstiques de la préfecture. La suggestion a été faite au gouvernement de donner la priorité à  la connaissance et la protection des ressources en eaux karstiques par l’exploration et la pédagogie. Mots-clés : Guizhou, Bijie, Jinsha, Qianxi, Dafang, Nayong, Hezhang, perte, résurgence, puits, Wujiang.

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Description : Voyages en terre chinoise - Karstologia Mémoire n° 9 : 2004 - Chapitre 6 : Reconnaissances et explorations dans la province du Yunnan Résumé : Ce chapitre regroupe les résultats de trois reconnaissances (Yungui 97, Yungui 98, Lijiang 99) représentant un total topographié apparemment modeste de 3,2 km. Nous présentons également le résultat partiel de l’expédition sino-espagnole (Shilin 97), co-dirigée par Zhang Shouyue, représentant un total topographié de 6 km environ. Les zones concernées sont les préfectures de Lijiang (district de Lijiang), Dali (districts de Xiangyun, Jianchuan, Dali), Deqen (district de Zhongdian) et Qujing (districts de Luoping, Lunan-Shilin, Shizong). Parmi les cavités remarquables, il faut citer le système de Yanfengdong- Ganhedong, de 1 750 m d’extension, dont le porche d’entrée mesure 190 m de haut, peut-être le plus haut de Chine. Dans le nord de la province, le karst himalayen du Yulongxueshan a permis d’explorer de petites cavités situées jusqu’à  4 500 m d’altitude à  proximité des glaciers. Ces karsts d’altitude représentent un nouveau champ d’action jusque là  inconnu. Mots-clés : Yunnan, Lijiang, Deqen, Qujing, perte, résurgence, poljé, glacier, marbre, Yangtse.

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Description : Voyages en terre chinoise - Karstologia Mémoire n° 9 : 2004 - Chapitre 7 : La grotte aménagée de Benxi Shuidong (district de Benxi, province du Liaoning) Résumé : Benxi Shuidong est la plus grande rivière souterraine aménagée de Chine. Elle est située en zone tempérée, dans la province septentrionale du Liaoning (district de Benxi), à  680 km à  l’ENE de Beijing et à  74 km au sud-est de Shenyang, la capitale provinciale. Elle présente un parcours navigable de 2 800 m dans une galerie de 10 à  25 m de large et de 5 à  40 m de haut. Le niveau d’eau a été remonté artificiellement par un barrage. Ce parcours de navigation souterraine, l’un des plus long au monde, s’achève par un siphon. La grotte de Benxi représente un remarquable exemple de recoupement souterrain d’un massif calcaire par les pertes partielles de la rivière Tanghe. Le système perte-résurgence, d’une extension totale de 4,75 km (extension connue de 2,3 km), rejoint vers le nord-ouest une autre rivière, la Taizihe par un processus de capture souterraine partielle. En 1997, à  la demande des responsables touristiques de la grotte, Zhang Shouyue (Academia Sinica) et une équipe spéléologique de la F.F.S. poursuit en plongée l’exploration de la cavité dans le but d’un aménagement complémentaire qui augmenterait le potentiel touristique, le prestige du site et la connaissance scientifique du système souterrain. La partie explorée mesure 616 m de développement topographié, dont 200 m sont noyés, portant le développement total du réseau à  3 690 m. Trois siphons ont été franchis, la sortie du quatrième n’a pas été atteinte. Le siphon 1 mesure 85 m de long avec un point bas à  - 7 m. Il débouche dans une cloche longue de 25 m. Le siphon 2 mesure 30 m (- 2 m). Il débouche dans une seconde cloche de 15 m de long. Le siphon 3 mesure 10 m (- 2 m). Au-delà , se développe une galerie parcourue par la rivière sur 370 m de long. Le réseau présente d’abondants dépôts argileux sur le lit et les berges. Le concrétionnement se limite à  quelques rares fistuleuses. Le siphon 4 a été exploré sur 110 m jusqu’à  la cote - 12 m. L’exploration de la partie nouvelle montre un changement de la géologie du réseau. Le réseau aménagé se développe dans les calcaires ordoviciens alors que la partie nouvelle se développe d’abord dans le Cambrien supérieur, puis au contact du Cambrien supérieur et du Cambrien moyen. D’après la topographie, le volume de la partie aménagée de la grotte a été estimé à  408 000 m3, soit une section moyenne de 130 m2. Plusieurs traçages ont été réalisés par les hydrogéologues locaux à  partir de la zone des pertes de la Tanghe. La vitesse de transfert peut se décomposer en trois parties : 68 m/h pour la partie de 3 150 m, en majorité inconnue, située entre la perte et le siphon 1 ; 100 m/h pour la rivière souterraine aménagée ; 76 m/h pour l’ensemble du système jusqu’à  la résurgence, pour une extension totale de 4 750 m. Un second traçage, effectué à  partir d’une autre perte, donne une vitesse moyenne de 88 m/h. Les analyses chimiques montrent que l’essentiel de la dissolution a lieu dans la zone noyée ou seminoyée entre la perte et le siphon 1. Il s’agit d’une zone à  creusement actif. L’absence de découverte d’une grande salle audelà  des siphons compromet un futur aménagement post-siphon. Néanmoins, le parcours visitable pourrait être allongé de 400 m en montrant un aspect plus austère de la grotte, celui de la zone semi-noyée et permettrait de poursuivre une étude plus poussée car il existe une distance de plus de 3 km entre les pertes de la rivière et le siphon 1. Mots-clés : Liaoning, Benxi, Shuidong, résurgence, siphon, Cambrien, Ordovicien, grotte aménagée.

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Description : Voyages en terre chinoise - Karstologia Mémoire n° 9 : 2004 - Chapitre 8 : Diversité géomorphologique des karsts de montagne du Yunnan Résumé : Les karsts du Yunnan présentent un étagement bioclimatique et morphoclimatique complet, sur 5 000 m de dénivellation, l’un des plus remarquables de la planète, depuis les karsts tropicaux de basse et moyenne altitude de la bordure sud-est (fenglin-plaine à  fenglin-ouvala) jusqu’aux karsts alpins et englacés du district de Lijiang, en passant par les karsts à  poljés des plateaux prétibétains de Zhongdian. Son centre est occupé par le haut plateau du Yunnan, situé vers 2 000 m d’altitude, avec ses célèbres forêts de pierre comme à  Lunan (Shilin). Cette région a subi également une déforestation dramatique au cours du XXème siècle, entraînant une intense érosion des sols, le décapage de nouvelles forêts de pierre incipientes et le soutirage des altérites dans l’endokarst. Du point de vue géologique, ces karsts font tous partie de la plateforme du Yangtse, l’une des plus vastes régions géotectoniques de Chine, qui s’étend de l’Himalaya à  la Mer de Chine. Les karsts himalayens sont symbolisés par les Yulongxueshan (5 595 m), formés par des marbres du Dévonien recouverts par des glaciers. Ils présentent toutes les caractéristiques des karsts alpins : lapiés nus, dolines-puits, dépressions glacio-karstiques, karsts en roches moutonnées, karsts sousglaciaires. Cette zone de la bordure de l’Himalaya est marquée par une très forte surrection : encaissement du Jinshajiang sur plus de 3,5 km (canyon d’Hutiaoxia), terrasses fluviatiles étagées sur plus de 500 m (bassin de Daju) et forte sismicité. Entre Lijiang et Dali s’étend une zone karstique, entre 2 000 et 3 000 m, comprenant des hauts plateaux avec vallées semi-karstiques et poljés étagés ; le soutirage des altérites dans l’endokarst a été réactivé par la déforestation récente. Dans le double triangle du Yangtse, on observe de grands poljés au-dessus de 3 000 m et des vallées perchées avec pertes entre 3 000 et 4 000 m au contact des roches imperméables. Au-dessus de Dali, le massif Cangshan est formé par un karst anticlinal jeune entre 2 500 et 4 000 m dont la couverture de flysch a été décapée au cours du Quaternaire. Les karsts pré-tibétains de la région de Zhongdian, compris entre 3 200 et 4 900 m, font partie des Indosinides, vaste zone plissée allant du Tibet-Qinghai, Sichuan jusqu’à  la frontière vietnamienne. Ils présentent des poljés d’altitude de grandes dimensions dont le poljé de Napahai (137 km2) situé à  3 250 m, avec au nord un drainage souterrain de grande ampleur vers la résurgence de Nixi. Deux sites hydrothermaux remarquables sont présents au sud-est : Shuoduoggang lié à  une source chaude et Bashuitai lié à  une source mésothermale. Les karsts à  forêts de pierre du plateau du Yunnan sont visibles entre Kunming et la frontière du Guizhou. Sous le vocable “forêts de pierre”, on distingue deux formes de tailles différentes : les pinacles (shilin) pouvant atteindre plusieurs dizaines de mètres de hauteur et les dents de pierre (shiya) de 1 à  2 m de haut. Les dents de pierre, récemment décapées par l’érosion, constituent le stade initial de formation des pinacles. Les forêts de pierre sont polygéniques et offrent une grande complexité puisque les premières morphologies à  pinacles datent du Permien avant leur fossilisation par les basaltes de la formation Emeishan. On attribue les pinacles à  l’action dominante de la cryptocorrosion sous altérites en milieu drainant ou de battement de nappe, puis à  leur retouche en milieu aérien après érosion des sols. Néanmoins l’hypothèse d’une longue phase préparatoire d’altération isovolumétrique (fantômisation) le long des joints, en milieu non drainant et en période de calme tectonique, doit être envisagé. Mots-clés : karst, géomorphologie, étagement, climat, glacio-karst, forêt de pierre, Yunnan.

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Description : Voyages en terre chinoise - Karstologia Mémoire n° 9 : 2004 - Chapitre 9 : Les grottes-tunnels de Chine, types et évolution Résumé : Une grotte-tunnel est un système perte-résurgence présentant généralement une rivière hypogée importante circulant dans des conduits de grandes dimensions. La notion de karst binaire est féconde lorsqu’elle est combinée à  la notion d’étagement de grottes en zone de surrection, donc dans un contexte tectonique actif et de relaxation des contraintes. Dans les karsts de la plate-forme du Yangtse, de nombreux cours d’eau se forment dans des zones imperméables et donnent naissance à  des grottes-tunnels de très grands gabarits lors de la traversée des massifs calcaires. Les types de grottes-tunnels sont très variés. Les ponts naturels désignent des tubes résiduels courts provenant du démantèlement de grottes-tunnels. Le géographe chinois Xu Xiake est à  l’origine de l’expression Tian Sheng Qiao signifiant “pont naturel”. Certaines grottes-tunnels, de type monotunnel, peuvent présenter une confluence souterraine active comme à  Biyun (Panxian) ou Duobindong (Xiuwen-Xifeng) dans le Guizhou. Les mono-tunnels à  rétrécissements intermédiaires et obstructions sédimentaires sont illustrés par le système perte-résurgence de Yanfengdong- Ganhedong (Shizong, Yunnan) qui détient le plus haut porche de Chine (190 m). Les grottes-tunnels à  coeur noyé et plan deltaïque de perte de charge sont symbolisées par la grande grotte-tunnel de Dadong-Longdong (Wufeng, Hubei). Les grottes-tunnels associant canyons à  voûte effondrée et ponts naturels sont représentées par le type Yijiehe (Zhijin, Guizhou). Les grottes-tunnels à  niveaux étagés sont illustrées par le système exemplaire de la Gebihe (Ziyun, Guizhou). Celui-ci traverse un massif de fengcong tandis que des tronçons fossiles, perchés à  différents niveaux sur 400 m de dénivellation, ont enregistré les étapes de la surrection himalayenne. Les grottes-tunnels en série sont représentées par la Wutuhe (Panxian, Guizhou). Cette rivière présente une succession de parcours souterrain selon une série de grottestunnels séparées par des parcours aériens normaux ne résultant pas de l’effondrement de voûtes. Les grottes-tunnels sous vallée sèche sont illustrées par le type Gesohe (Panxian, Guizhou). Ce système perte-résurgence est alimenté par un bassin d’alimentation de 1 200 km2, d’où un débit à  la perte pouvant dépasser 1 000 m3/s en forte crue. Les grottes-tunnels de capture sont caractérisées par une ou plusieurs captures d’un bassin hydrographique et topographique vers un autre. On connaît les grottes-tunnels de capture partielle de type Benxi Shuidong (Benxi, Liaoning) qui est un type intermédiaire entre le recoupement simple de méandre encaissé et la capture latérale d’une rivière vers une autre. Les grottes-tunnels de capture complexe comme à  Shuanghe (Suiyang, Guizhou) associent une capture vraie et des captures locales. Une grotte-tunnel du Guizhou a une durée de vie de l’ordre de plusieurs millions d’années. Quand un tunnel devient sénile, un autre naît. L’histoire se perpétue tant qu’il y a une masse calcaire suffisante et une force tectonique qui soulève la montagne. Ce processus provoque un étagement des grottes-tunnels et s’effectue par le moyen du couple karstification-soulèvement. Un des problèmes majeurs est de savoir comment s’opère le passage d’un niveau de grotte-tunnel à  un autre au cours du temps. Si la surrection tectonique est continue et régulière, on devrait avoir un seul grand réseau en canyon. Si la surrection est discontinue, le creusement karstique devrait se traduire par des niveaux étagés. Cet abandon ne peut se faire que par un processus de capture souterraine, lors d’une phase de surrection. Mais le système réagit aussi avec un certain retard (hystérésie) et dépend aussi du régime hydrologique, les eaux pouvant emprunter des parcours étagés lors des crues. Mots-clés : grotte-tunnel, karst, spéléogenèse, étagement, Gesohe, Gebihe, Guizhou, Chine.

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Description : Voyages en terre chinoise - Karstologia Mémoire n° 9 : 2004 - Chapitre 10 : Les indicateurs du milieu enregistrés dans les karsts subtropicaux de Chine Relations avec l’évolution géomorphologique et les paléoenvironnements Résumé : Dans les karsts subtropicaux de Chine, les altérites, les dépressions et les grottes ont enregistré certains paramètres de l’évolution de l’environnement. Il est possible de présenter un référentiel provisoire d’indicateurs karstiques valables pour le milieu naturel sans l’homme et avec l’homme. Les indicateurs génériques désignent les familles d’indicateurs présents à  l’extérieur et à  l’intérieur du karst : morphologiques, hydrologiques, chimiques, biologiques, sédimentaires, anthropiques. Ces indicateurs peuvent être instantanés (débit, chimie de l’eau) ou non instantanés. Les indicateurs morphologiques et sédimentaires externes permettent d’apprécier la vitesse d’érosion et/ou de sédimentation. Les indicateurs internes (spéléothèmes, rythmites) enregistrent les signaux périodiques, voire instantanés, de l’évolution du milieu, mais également les indices d’occupation humaine. Les indicateurs spécialisés (ou haute résolution) sont plus précis ; c’est le cas d’une laminite fluorescente de stalagmite attestant la présence de matière organique en liaison avec l’activité biopédologique de saison chaude. C’est le cas aussi des microlamines enregistrant les épisodes pluvieux intra-annuels. Dans les karsts de Chine, les séquences de remplissage détritique et les spéléothèmes ont ainsi enregistré les changements climatiques, l’incidence de la mousson et le rôle de l’homme dans la déstabilisation des terroirs (déforestation). Les indicateurs sismo-tectoniques regroupent tous les effets instantanés ou décalés dans le temps liés aux ruptures de contraintes tectoniques : tremblements de terre ou bien cisaillements au contact ou au voisinage des vides karstiques par relaxation des contraintes. Ces indices vont des sismites instantanés (spéléothèmes brisés, rythmites liquéfiés) aux figures de tension (cisaillement) et d’éclatement de la roche et des concrétions qui sont la manifestation d’effets progressifs et/ou retardés. L’analyse des signaux environnementaux a pour but de caractériser les processus périodiques, les discontinuités et les processus d’accélération. En étudiant les archives du passé à  basse et haute résolution, on constate des lois générales, en particulier les effets de la non linéarité de la flèche du temps. Quand un seuil est franchi, il y a accélération, puis décélération, avec périodicité ou pseudopériodicité. Cet aspect, valable pour les processus naturels, l’est aussi pour les sociétés humaines et les impacts homme / milieu. L’analyse de ces indicateurs permet donc de mieux comprendre les processus en cours à  l’interface Nature / Sociétés, et de départager l’impact des paramètres locaux et globaux. Le concept de forçage doit être retenu quand des facteurs globaux deviennent dominants et transcendent les influences locales, cas des changements climatiques en grande partie d’origine astronomique, mais phénomène valable pour les sociétés dans le cas de la pression démographique, des guerres, de la mondialisation. Mots-clés : indicateur, spéléothème, remplissage, sismite, paléoenvironnement, paléoclimat, karst subtropical, Chine.

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Description : Voyages en terre chinoise - Karstologia Mémoire n° 9 : 2004 - Chapitre 11 : Indications sur le fonctionnement hydrochimique, le CO2 et la pollution des eaux karstiques de Chine subtropicale Résumé : le faciès chimique général est de type bicarbonato-calcique (Ca2+ = 50 à  80 mg/l), avec des teneurs en sulfates notables (10 à  100 mg/l) en relation avec des niveaux gypseux. Pendant la saison d’étiage (hiver), les eaux sont sursaturées par rapport à  la calcite. Le fonctionnement de l’endokarst durant la mousson d’été a été appréhendé dans deux grottes du district de Panxian (Guizhou) ; la dissolution s’établit à  79 % pour l’épikarst et 21 % pour l’endokarst. D’autres mesures montrent que la conductivité des eaux de percolation et des sources provenant d’aquifères fissurés de type épikarstique (sources de fractures) atteint 290 à  340 μS/cm. On observe une faible dissolution dans les drains à  écoulement libre. Ces résultats sont en accord avec les mesures en continu sur un cycle annuel effectué par l’Institut du Karst de Puding (district de Puding, Guizhou). Les courbes du calcium et du magnésium, sur un cycle annuel, montrent une minéralisation plus importante pendant la saison sèche. La dissolution spécifique moyenne est de l’ordre de 40 à  44 m3/ km2/an. En hiver, les cavités thermoventilées ont des pCO2 faibles de 0,02 à  0,035 % et de 0,06 à  0,07 % dans les parties moins ventilées. Les dosages de CO2 réalisés dans les sédiments de grotte indiquent des fluctuations saisonnières : 300 à  900 ppmv en hiver, 3 500 à  4 000 ppmv en été. Cet enrichissement en CO2 est probablement lié à  l’activité microbienne en saison chaude humide. Cette pédogenèse souterraine a été prouvée par l’étude micromorphologique en lames minces des pseudo-varves de la grotte de Dadong (district de Wufeng, Hubei). La contamination en nitrates (8 à  20 mg/l) se situe généralement sous la norme de potabilité de l’Organisation Mondiale de la Santé (50 mg/l) et de la Chine (20 mg/l), mais les paysans commencent à  utiliser les engrais chimique, même dans les zones reculées. Par contre la pollution bactériologique est très importante (100 à  1 000 coliformes pour 100 ml) et l’autoépuration par oxygénation est insuffisante dans les rivières souterraines, d’où la pollution des sources. Mots-clés : hydrochimie, gaz carbonique, dissolution, pollution, karst subtropical, Chine.

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Description : Voyages en terre chinoise - Karstologia Mémoire n° 9 : 2004 - Chapitre 12 : Aspects hydrogéologiques et spéléogénétiques de la rivière souterraine de Benxi Shuidong (Liaoning, Chine) Résumé : Cet article fait le point sur les données disponibles à  propos du karst de Benxi Shuidong. Cette région se développe dans les terrains paléozoïques de plate-forme de Chine du Nord. Le climat est de type tempéré assez humide (1 000 mm/an) à  saisons thermiques très contrastées (juillet + 24,3°C, janvier - 14,3°C). Creusée dans les calcaires du Cambrien et de l’Ordovicien, la grotte de Benxi est un exemple de capture hypogée partielle d’une rivière (Tanghe) au profit d’une autre (Taizihe). Ce système perte-résurgence, d’une extension totale de 4,75 km, présente une rivière souterraine aménagée sur plus de 2 km et une partie noyée à  semi noyée qui a été explorée sur 616 m de développement. Les traçages indiquent une vitesse de transit de 68 m/h pour toute la partie noyée à  semi-noyée (extension 3,15 km, pente de 0,4 %) et de 100 m/h pour la rivière souterraine aménagée (extension 1,6 km, pente 0,37 %). En basses eaux, les analyses hydrochimiques montrent une forte dissolution dans la zone noyée et semi noyée (et dans la zone de percolation) et une faible dissolution dans la zone d’écoulement libre. La nette augmentation de la pCO2 dans la grotte (de 400 à  3 000 ppmv) est liée à  la fréquentation de 300 000 à  500 000 touristes par an. Les datations U/Th sur les spéléothèmes donnent des à¢ges s’échelonnant entre l’Holocène (9 300 ans BP) et le stade isotopique 6 (145 000 ans BP). Les à¢ges de la génération de concrétions la plus ancienne datent la phase de passage du régime phréatique au régime d’écoulement libre. Le système karstique s’est donc formé probablement au cours du Pléistocène moyen. Les premières concrétions attribuées au stade 6 correspondent à  des stalagmites modestes situés 17 m au-dessus du niveau de la rivière. Le stade 5 (interglaciaire majeur), caractérisé par un climat tempéré humide, se traduit par un alluvionnement souterrain important et par d’importants spéléothèmes. Durant la dernière phase froide (stade 2), la croissance des spéléothèmes s’arrête, puis reprend vers 13 700 ans et se développe largement à  partir du début de l’Holocène vers 10 000 ans BP. Mots-clés : hydrogéologie, spéléomorphologie, spéléogenèse, Benxi, Liaoning, Chine.

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Description : Voyages en terre chinoise - Karstologia Mémoire n° 9 : 2004 - Chapitre 13 : Une crise de l’environnement sans précédent : déforestation et érosion des sols dans la province du Guizhou Résumé : Depuis des décennies, la Chine est confrontée à  une catastrophe écologique majeure liée à  la déforestation massive et à  la perte des terres arables qui est entretenue par la surpopulation rurale. De fait, la Chine est actuellement au bord d’un gouffre symbolisé par une fracture située à  la limite écologie / développement. Dans les karsts du Guizhou, les sols et altérites sont issus essentiellement de l’altération d’anciennes couvertures non carbonatées du Paléozoïque et du Trias. Ces couvertures meubles, support nourricier de l’agriculture, résultent donc d’une longue évolution géochimique remontant au Tertiaire. La disparition climato-anthropique des sols en terrains karstiques, via la déforestation, représente donc une perte irrémédiable à  l’échelle humaine Cette déstabilisation anthropogène des milieux, accentuée par le climat de mousson, est liée à  un “forçage” social et socio-économique dépendant au départ de la conjugaison de deux facteurs décisifs : d’un côté un système féodal des “landlords” qui a perduré jusqu’en 1949, de l’autre côté une population paysanne pauvre et de plus en plus nombreuse qui a un besoin vital de nouvelles terres. La grande révolution paysanne des Taipings au XIXème siècle qui a suivi la guerre de l’Opium, puis les trois guerres civiles révolutionnaires au cours de la première moitié du XXème siècle ont eu pour but de redonner la terre aux paysans, en abolissant l’ancien système féodal. Au cours de la deuxième moitié du XXème siècle , la politique maoïste d’industrialisation du “Grand Bond en Avant” (1958- 61), puis la nouvelle réforme agraire de Deng Xiao Ping en 1978-80, ont donné le coup de grà¢ce à  l’environnement. Dans la province du Guizhou, les paysages des jeunes “forêts de pierre” provoquées par l’érosion des sols est une image lourde de sens. Cette province montagneuse de 36 millions d’habitants, à  forte densité rurale (> 204 hab/km2), est typique pour l’étude de la déforestation, de l’érosion et de la conservation des terres arables. Ces “forêts de pierre” incipientes sont formées par des dents de pierre pouvant atteindre quelques mètres de haut ; elles traduisent le décapage de sols et altérites lors des pluies violentes de mousson et la mise au jour de reliefs calcaires irréguliers et émoussés, appelés crypto-lapiés, qui se sont formés par corrosion sous la couverture semi-perméable. En fonction de la pente, l’érosion des sols s’effectue en trois phases : 1) transit oblique des fines et ravinement de la couverture d’altérites (bad-lands) ; 2) atterrissement à  la base des versants et dans les dépressions ; 3) soutirage dans l’endokarst par des dolines-pertes et des effondrements. Dans l’ensemble des cavités explorées, certaines galeries présentent des épaisseurs importantes d’argiles et de limons de décantation qui attestent l’importance des soutirages dans le karst souterrain. Comme le taux de terres arables per capita diminue, les paysans ne sont pas favorables à  la reforestation. Surpopulation, crise de l’environnement et aléas climatiques placent donc la Chine dans une situation de risque de pénurie alimentaire malgré une meilleure rentabilité agricole. Mots-clés : déforestation, érosion des sols, écologie, forêt de pierre, Guizhou, Chine.

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Description : Voyages en terre chinoise - Karstologia Mémoire n° 9 : 2004 - Chapitre 14 : Lutte contre l’érosion et quête des terres arables L’aménagement des versants karstiques du Guizhou Résumé : Dans le Guizhou, l’aménagement des cônes karstiques dénudés les plus érodés exprime une réaction de survie par rapport à  la diminution des terres arables et à  l’augmentation de la population. La mise en culture de chaque pouce de terrain, la construction de murs entre les dents de pierre et la culture dite en “pot de fleurs” sont des marqueurs du désastre écologique de la Chine rurale. Autre indicateur significatif, les cultures sur pente sous la forme de terrasses sans murs de soutènement sur des versants de plus en plus escarpés, notamment sur roches pélitiques (Permien, Trias). Ces types de mise en culture montrent que les paysans ont un besoin urgent de nouvelles terres. L’aménagement des terroirs karstiques a été étudié plus particulièrement dans le district montagneux de Panxian où l’érosion des sols a fait des ravages sur les versants. Pour faire face à  cette situation difficile, les paysans ont réalisé des aménagements variés en fonction de la topographie, avec une utilisation maximale des terroirs, y compris à  l’intérieur des vastes entrées de cavités (avens-jardins), phénomène original propre à  la Chine. Ainsi, dans le Guizhou, les paysans confrontés à  la surpopulation des terroirs de montagne ont deux impératifs : 1/ se nourrir et conquérir de nouvelles terres, y compris dans des zones potentiellement instables ; 2/ sauvegarder la valeur de ces terres en essayant de limiter au maximum l’érosion des sols. Le gouvernement central, relayé par les gouvernements provinciaux et des districts, est conscient de l’état désastreux de l’environnement de la Chine intérieure. Aussi, des panneaux d’information visent à  sensibiliser l’opinion publique sur l’utilité de replanter des arbres pour protéger les sols et aussi pour amoindrir l’effet des crues. En effet, c’est toute la Chine qui est concernée par les conséquences de la déforestation et de l’érosion des sols. Comme les bassins amont se vident progressivement de leurs altérites, les petites rivières puis les grands fleuves, riches en limons, exhaussent leurs lits dans leur partie aval. Des incitations publiques ont été prises pour essayer d’enrayer le phénomène. Certaines encouragent la construction de murs pour soutenir les terrasses d’altérites. Ces travaux de grande ampleur sont financés en partie par le gouvernement central, les campagnes devant fournir la main-d’oeuvre. Dans le district de Puding, comme pour l’ensemble des montagnes karstiques du Guizhou, les agronomes chinois disent que la devise actuelle est la suivante : “de l’eau pure en abondance, des arbres et des murs pour protéger les sols, des champs de riz pour manger”. Cette forme de slogan remplace les mots d’ordre de la période maoïste. Il existe une règle dans l’ensemble de la Chine : ne pas créer de terrasses de cultures quand la pente dépasse 25°, l’espace étant alors réservé à  la reforestation. Mais cette règle n’est quasiment pas respectée car pour les paysans le reboisement est avant tout synonyme de perte de terres cultivables. Les secteurs reforestés resteront rares tant qu’existera un conflit entre la politique de reboisement menée par l’administration et le besoin impérieux pour les paysans de conquérir les dernières terres encore libres situées sur les versants les plus raides. Cette appropriation des pitons aux pentes fortes témoigne d’une crise sans précédent de l’environnement dans des terroirs surpeuplés à  l’environnement sacrifié. Mots-clés : érosion, sols, terre arable, terroir, aménagement, versant, karst, Guizhou, Chine.

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Description : Voyages en terre chinoise - Karstologia Mémoire n° 9 : 2004 - Chapitre 15 : Les ressources naturelles du Guizhou Relations entre l’environnement et le développement économique Résumé : La province montagneuse du Guizhou (176 128 km2), la plus pauvre de Chine, est caractérisée par un milieu karstique montagnard subtropical sur 73 % de son territoire et un riche patrimoine naturel. Les ressources en eau sont importantes, de l’ordre de 2 875 m3/an/personne, mais elles sont réparties inégalement sur un plan spatial et temporel à  cause de la circulation souterraine et de la longue saison sèche de novembre à  mars. Les problèmes environnementaux sont nombreux à  cause de l’érosion des sols et de la pollution de l’eau. En raison des richesses minières (charbon, fer, bauxite), les pollutions industrielles sont très fortes dans les régions de production (bassin de Shuicheng) et dans les grandes agglomérations (Guiyang, Liupanshui, Anshun, Zunyi). Les effondrements de terrain se sont développés là  où la nappe phréatique a été surexploitée comme dans la conurbation de Liupanshui. Le potentiel hydroélectrique est important avec des ressources exploitables de 16,4 millions de kw. La capitale provinciale, Guiyang (1 million d’habitants), recouvre les districts de Nanming et Yunyan sur une superficie de 156 km2; elle est confrontée à  de graves problèmes de pollution de l’air et de l’eau et a un approvisionnement en eau insuffisant d’où la création du lac-réservoir de Hongfenghu sur la rivière Maotiao. Les paysages du Guizhou sont parmi les plus beaux de Chine d’où la multiplication des parcs naturels et le développement progressif des ressources touristiques. Le site le plus célèbre est celui de Huangguoshu avec la chute d’eau la plus importante du pays tandis que le mont Fanjing, avec ses forêts primaires étagées entre 700 et 2 700 m, a été reconnu en 1987 comme Réserve de la Biosphère par l’UNESCO. Mots-clés : ressource naturelle, environnement, eau, hydroélectricité, barrage, développement, pollution, Guizhou, Chine.

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