Glossaire Creusement de grotte

La plupart des grottes sont formées par la dissolution chimique, un processus par lequel l’eau légèrement acide dissout les minéraux de la roche, en particulier dans les environnements karstiques, où le calcaire est prédominant.

• Formation de l’acide carbonique : L’eau de pluie, en traversant l’atmosphère et le sol, se charge de dioxyde de carbone (CO₂) et forme de l’acide carbonique faible (H₂CO₃).
• Dissolution du calcaire : Cet acide entre en contact avec les roches calcaires et réagit avec le carbonate de calcium (CaCO₃), constituant principal du calcaire, le dissolvant progressivement. Cela crée des petites fissures, puis des conduits et des galeries qui s’élargissent avec le temps.
• Agrégation des conduits : Avec le temps, ces conduits d’eau souterrains peuvent se rejoindre pour former des galeries plus larges, évoluant en réseaux complexes de grottes.

L’érosion mécanique, causée par l’action directe de l’eau qui coule et transporte des particules abrasives, contribue également au creusement de certaines grottes.

• Transport de sédiments : Les rivières souterraines transportent souvent du sable, du gravier et d’autres particules qui érodent les parois rocheuses des galeries.
• Élargissement des cavités : En frappant et en raclant la roche, ces particules créent des cavités plus grandes, particulièrement dans les roches moins résistantes ou dans les zones de failles et de fractures.
• Eaux turbulentes : Dans des passages plus étroits, l’écoulement de l’eau peut devenir turbulent, amplifiant l’érosion par abrasion des parois.

Le creusement de grottes peut se dérouler sous différents régimes hydrologiques, qui influencent la taille et la forme des passages.

• Zone phréatique : Cette zone est saturée en eau elle est située en dessous du niveau de la nappe phréatique. Ici, les cavités sont créées sous pression et se remplissent d’eau, ce qui permet une dissolution égale dans toutes les directions. Cela crée souvent des grottes aux formes arrondies et régulières.
• Zone vadose : Cette zone est située au-dessus du niveau de la nappe phréatique et est partiellement remplie d’eau, où l’eau coule dans des conduits ouverts. Les grottes vadoses présentent des galeries souvent en pente ou étroites, en fonction de l’écoulement gravitaire de l’eau.

Plusieurs facteurs influencent la vitesse et la structure des grottes :

• Type de roche : Le calcaire et le gypse, qui sont solubles, sont les plus propices à la formation de grottes par dissolution. D’autres roches, comme le granite, sont plus résistantes mais peuvent être creusées par des processus mécaniques.
• Présence de fractures et failles : Les fractures dans la roche permettent à l’eau de s’infiltrer et d’accélérer la dissolution chimique.
• Climat : Les climats humides favorisent la formation de grottes, car plus d’eau s’infiltre et participe au processus de dissolution. Les grottes se forment plus lentement dans les climats arides.
• Acidité de l’eau : Plus l’eau est acide, plus elle est efficace pour dissoudre le calcaire. La présence de CO₂ et d’acides organiques dans le sol peut augmenter cette acidité.

Les grottes formées par différents processus de creusement se distinguent par leurs caractéristiques :

• Grottes karstiques : Les plus courantes, elles sont formées dans les calcaires par dissolution chimique.
• Grottes de lave : Créées dans les régions volcaniques lorsque la lave en surface se refroidit et se solidifie, alors que la lave encore chaude et fluide continue de couler en dessous, formant un tube.
• Grottes marines : Creusées par l’action mécanique des vagues et de l’érosion dans les falaises côtières.
• Grottes glaciaires : Formées dans la glace des glaciers par l’écoulement d’eau de fonte, ces grottes sont éphémères et se modifient constamment.