Etude des sédiments détritiques du lac de la Cathédrale (Grottes de Choranche) : le cas particulier de la vidange de 1980

Cette note reprend un élément particulier d'une étude sédimentologique qui a été menée sur le remplissage détritique du lac de la Cathédrale, dans les grottes de Choranche (Vercors). Ce lac est alimenté par la rivière Chevaline, et possède deux pertes : une permanente au fond du lac, qui alimente la rivière Serpentine, et une temporaire dans la partie sud-ouest de la salle. Ce lac a subi un évènement particulier en 1980, à savoir une vidange accidentelle de ses eaux et d'une bonne partie des sédiments, par crevage de la perte du fond. A travers les carottes sédimentaires qui ont été prélevées dans le lac en 1999 et en 2001, nous avons cherché à comprendre quel a été le mécanisme de cette vidange, et quel impact elle a produit sur les sédiments encore visibles aujourd'hui. Il s'avère que le remplissage encore en place n'a pas subi, en tout cas pas directement, la vidange. Celle-ci, par un mécanisme similaire à celui du sablier, a simplement dégagé le centre du remplissage, sur environ 2 m d'épaisseur, sans perturber les sédiments des bords. L'impact sur le remplissage en place est donc très limité, et l'enregistrement sédimentaire dont nous disposons aujourd'hui dans ce lac n'a pas subi de discontinuité en rapport avec cette vidange

Annexe 4 Étude sédimentologique des dépôts fins endokarstiques - Synthèse méthodologique

Perroux Anne-Sophie. Annexe 4 Étude sédimentologique des dépôts fins endokarstiques - Synthèse méthodologique . In: Collection EDYTEM. Cahiers de géographie, numéro 5, 2007. L’aven d’Orgnac, Valorisation touristique, apports scientifiques. pp. 160-161

Les journées de l'Association Française de Karstologie, 2007

Perroux Anne-Sophie. Les journées de l'Association Française de Karstologie, 2007. In: Karstologia : revue de karstologie et de spéléologie physique, n°50, 2e semestre 2007. Suivi climatique dans la grotte de Lascaux. pp. 57-58

Les remplissages détritiques endokarstiques.<br />Contribution méthodologique à la lecture des mémoires paléogéographiques et environnementales.<br />Application aux systèmes karstiques de Choranche (Vercors) et d'Orgnac (Bas-Vivarais).

This thesis fits within the framework of researches led on the continental natural recorders, and their interest as an environmental and climatic memory. Indeed, a lot of studies was led on alpine glaciers, tree-rings, lacustrine deposits and speleothems among others things. In front of the wealth of informations extracted about past environmental and climatic evolutions, for local in regional scales and with an annual in ten-year resolution, it appears very interesting to study endokarstic detritic deposits and to estimate the memory of these natural archives.In this study, we have two aims. Firstly, it's necessary to understand the deposit dynamics sediments by, as well as possible, integrating specificities and constraints induced by endokarstic environment. By adjusting the methods of the classic sedimentology, we try to understand better the sedimentation conditions in the underground environment, with the intention of a better reading of accumulated deposits. Secondly, our work aims at characterizing, by the construction of "identity cards", the various modes of sedimentary trapping recognized, for a typology. This identification is important insofar as it could allow, eventually, to work on old endokarstic deposits, whose sedimentation dynamic is not observable any more today. So, the environmental data archived by these deposits would be better deciphered.Through the study of two complementary sites, the caves of Choranche in Vercors and the aven of Orgnac in Bas-Vivarais, we undertook a high resolution analysis of various fine detritic infillings, always active or inherited. The used methods were borrowed from sedimentologists, such as granulometry, signal treatment, Passega images and measures of colorimetry or magnetic susceptibility. An important part of karstologic methods is also integrated, to put back our object, endokarstic fine sediments, in their context.From this double approach, it come out that endokarstic detritic sediments function as a recorder of the local environmental fluctuations ; drainages being the main vector of transmission of information. It is also a great complexity of the filing that was brought to the fore, and which is expressed on several levels of our research. So, the choice of the “identity card” to characterised the different types of sedimentary trapping must be worked again to try to see if a finer identification is possible, in order to reach a better reproductibility. On the other hand, from the 14C datings of charcoals, the chronology of this archives could not be clearly highlighted. Through various studied sedimentary signals, it seems that the resolution can be very variable; being directly subjected to sedimentation dynamics, but also subjected to sites. These first results are at the root of opening researches, with many prospects, among which the datings and in particular the 210Pb method, occupy a place of choice. It is one of the most important keys of reading, compared to the final goal considerate in this thesis : the possibility of paleoenvironmental and paleoclimatic reconstructions from the endokarstic detritic archives.Ce travail de thèse s'insère dans le cadre des recherches menées sur les enregistreurs naturels continentaux, et sur leur intérêt en tant que mémoire environnementale et climatique. Un grand nombre d'études ont, en effet, été menées sur les glaciers alpins, les cernes d'arbres, les dépôts lacustres et les spéléothèmes entre autres. Devant la richesse des informations ainsi mises à jour quant aux évolutions environnementales et climatiques passées, pour des échelles locales à régionales et avec une résolution annuelle à décennale, la nécessité d'étudier les dépôts détritiques endokarstiques et d'évaluer la mémoire de ces archives naturelles s'est imposée. Dans cette recherche, nos objectifs sont de deux ordres. Il s'agit tout d'abord de comprendre les dynamiques de dépôt des sédiments étudiés en intégrant au mieux les spécificités et contraintes induites par le milieu endokarstique. En ajustant les méthodes de la sédimentologie classique, nous cherchons donc à mieux saisir les modalités de la sédimentation en milieu souterrain, de façon à avoir une meilleure lecture des dépôts accumulés. En parallèle, notre travail vise à caractériser, par la construction de « cartes d'identités », les différents modes de piégeage sédimentaire reconnus sous terre, en vue d'une typologie. Cette identification est importante dans la mesure où elle pourrait permettre, à terme, de travailler sur des dépôts endokarstiques anciens, dont la dynamique de sédimentation n'est plus observable aujourd'hui. Ainsi, les données environnementales archivées par ces dépôts seraient mieux déchiffrées. A travers l'étude de deux sites complémentaires, les grottes de Choranche dans le Vercors et l'aven d'Orgnac dans le Bas-Vivarais ardéchois, nous avons donc entrepris l'analyse à haute résolution de différents remplissages détritiques fins, soit encore actifs soit non fonctionnels. Les méthodes mises en œuvre ont été empruntées aux sédimentologues, et vont de la granulométrie au traitement de signal, en passant par les images de Passega et des mesures de colorimétrie ou encore de susceptibilité magnétique. Un important volet de méthodes karstologiques est également intégré, afin de toujours repositionner notre objet d'étude dans son contexte. De cette double approche, il ressort que les sédiments détritiques de l'endokarst fonctionnent comme un enregistreur des fluctuations environnementales locales ; les écoulements étant le principal vecteur de transmission de l'information. C'est aussi une grande complexité de l'archivage qui a été mise en avant, et qui s'exprime à plusieurs niveaux de nos recherches. Ainsi, le choix de la carte d'identité des modes de piégeage sédimentaire doit être retravaillé pour tenter de voir si une caractérisation plus fine est possible, en vue d'atteindre une meilleure reproductibilité. D'autre part, à partir des datations au 14C de charbons de bois, la chronologie de cette archive n'a pas pu être clairement mise en évidence. A travers les différents signaux sédimentaires étudiés, il semble que la résolution peut être très variable ; étant directement soumise aux dynamiques de sédimentation, mais aussi selon les sites. Ces résultats sont les premiers jalons de recherches ouvrant de nombreuses perspectives, parmi lesquelles les datations et notamment la méthode du 210Pb, occupent une place de choix. C'est une des clés de lecture les plus importantes par rapport au but final envisagé, en filigrane dans ce travail de doctorat : la possibilité de reconstitutions paléoenvironnementales et paléoclimatiques à partir des archives détritiques endokarstiques

Intérêt des sédiments détritiques endokarstiques en tant qu'archive naturelle ? Discussion autour des dépôts lacustres souterrains (Grottes de Choranche – Vercors)

International audienceAmong the various environmental natural files, the case of the underground detritic deposits was hitherto forsaken, in particular by high resolution analyses and treatments. Through the study of the sedimentary accumulation of the Cathedrale Lake (Choranche Caves, Vercors), this paper shows the potential of information which these deposits contain. With sedimentary cores sampled in the lake, various data are measured (granulometry, spectrocolorimetry, magnetic susceptibility and gray levels imagery) then submited to statistical processing (PCA, Passega images...) and signal treatment (wavelet decomposition). The stratigraphy of charcoal fragments trapped in the sediment, and dated by 14C method, does not appear sufficiently coherent to propose a satisfying age-depth model. Only some dates make it possible to pose that the sedimentary filling of the lake covers at least the 4000 last years, with an average rate of sedimentation estimated at 1,87 mm/yr. The other results of this work make it possible to understand transport and deposit dynamics of the sedimentary particles in an endokarstic lake, in particular with regard to the rising episodes. The Cathedrale lake has a binary functioning, with mainly a fine sedimentation (decantation), punctually stopped by risings episodes, which have themselves two different dynamics (brutal or progressive phenomenon in sedimentation). Lastly, the study of various signals highlights a great number of sedimentation controls factors ; these factors seem to act mainly on “small” time scales (more than 80 % of the granulometric signal variation are linked to phenomena with a period lower than 40 years, according to the chronological framework posed in first assumption). This work carried in Choranche shows that endokarstic detritic sediments contain high resolution archives of the environmental evolutions. Subject to a chronological positioning more precise than that we have today, paleoenvironmental interpretations and reconstitutions will make it possible to go further in their reading.Parmi les différentes archives naturelles environnementales, le cas des dépôts détritiques souterrains a été jusqu'alors quelque peu délaissé, en particulier par les analyses et traitements haute résolution. Au travers de l'étude de l'accumulation sédimentaire du Lac de la Cathédrale (Grottes de Choranche, Vercors), cet article montre le potentiel d'informations que renferment ces dépôts. À partir de carottes sédimentaires prélevées dans le lac, différentes données sont mesurées (granulométrie, spectrocolorimétrie, susceptibilité magnétique et imagerie en niveaux de gris) puis soumises à des traitements statistiques (ACP, images de Passega...) et du signal (décomposition en ondelette). La stratigraphie de charbons piégés dans le sédiment, et datés par la méthode du carbone 14, n'apparaît pas suffisamment cohérente pour proposer un modèle âge-profondeur satisfaisant. Seules quelques dates permettent de poser que le remplissage sédimentaire du lac couvre au moins les 4000 dernières années, avec un taux moyen de sédimentation estimé à 1,87 mm/an. Les autres résultats de ce travail permettent de comprendre les dynamiques de transport et de dépôt des particules sédimentaires dans un lac endokarstique, notamment en ce qui concerne les épisodes de crue. Le lac de la Cathédrale a un fonctionnement à dominante binaire, avec une sédimentation de fines principalement (décantation), ponctuellement interrompue par les épisodes de crues, qui ont elles-mêmes deux dynamiques différentes (phénomène brutal ou progressif dans la sédimentation). Enfin, l'étude des différents signaux met en évidence un grand nombre de facteurs intervenant dans le contrôle de la sédimentation ; ces facteurs semblent agir majoritairement sur de « petites » échelles de temps (plus de 80 % de la variation du signal granulométrique sont liés à des phénomènes dont la période est inférieure à 40 ans, selon le cadre chronologique posé en première hypothèse). Le travail réalisé à Choranche montre que les sédiments détritiques endokarstiques contiennent des archives à haute résolution des évolutions environnementales. Sous réserve d'un positionnement chronologique plus précis que celui dont nous disposons à ce jour, les interprétations et reconstitutions paléoenvironnementales permettront d'aller plus loin dans leur lecture

La sédimentation détritique dans les réseaux d' Orgnac - Issirac

Aven d' Orgnac : Étude spéléologénique et karstogénique – Étude des mémoires paléogéographiques et paléo environnementales du Bas-Vivarais - EDYTEM – Université de Savoie – CNRS – Rapport d'étape n°

Étude du fonctionnement d'une cavité englacée durant un cycle climatique – Site de la Glacière d' Autrans (Vercors) : Premiers résultats

This underground ice work, comes in the framework of the high-resolution environmental records in underground deposits researches. With this aim, we have chosen the Autrans ice cave to analyse an ice core. In a preliminary research about the ice cave and its working in comparison with climatic variations, we have two informations : there's two types of working, of dynamic from season to season, and the cave morphology is very important for draughts.Dans le cadre des recherches sur les enregistrements environnementaux à haute résolution dans les dépôts rythmés souterrains, nous menons une étude sur la Glacière d'Autrans dans le but d'analyser une carotte de glace souterraine. Les observations rapportées ici sont le fruit d'une étude préliminaire sur la glacière et sur son fonctionnement par rapport aux fluctuations climatiques externes actuelles. Il en ressort notamment l'identification de deux fonctionnements différents selon les saisons, et l'importance de la morphologie de la cavité sur les courants d'air

Climate Changes : the Karst Record III. Montpellier, 11-18 mai 2003

Perroux Anne-Sophie. Climate Changes : the Karst Record III. Montpellier, 11-18 mai 2003. In: Karstologia : revue de karstologie et de spéléologie physique, n°41, 1er semestre 2003. Traçage sous les Dents du Midi (Valais) et Observations morphologiques dans l'abîme de Maramoye (Var) p. 57