Mots clés : érosion différentielle, inselberg, diaclase, xérophyte

L'inselberg du Voltzberg, Suriname

Pierre Thomas

ENS Lyon - Laboratoire de Géologie de Lyon

Brice Margueritte

Agrégé SVSTU, Kourou, Guyane

Olivier Dequincey

ENS Lyon / DGESCO

07/01/2013

Résumé

Érosion différentielle et développement d'inselbergs sous climat tropical humide.


Figure 1. L'inselberg du Voltzberg, Suriname

En pleine forêt équatoriale du Suriname (ex-Guyane hollandaise) s'élève une grosse colline isolée, constituée de deux sommets accolés (altitudes 245 m et 209 m, 1100 m de long, 500 m de large), aux flancs très raides, en plein milieu d'une plaine basse (de 60 à 80 m d'altitude) : un inselberg (= « montagne île » en allemand). Cet inselberg est le plus spectaculaire d'un groupe qui en compte cinq.


Les inselbergs, nommés ainsi d'après le mot allemand qui signifie « montagne île » correspondent à des montagnes isolées, avec la roche à nu, dépassant de plusieurs dizaines à centaines de mètres les plaines environnantes, sans que la raison de la présence d'un tel relief soit évidente. Les inselbergs ne sont pas des "giga cheminées de fée" ; il n'y a pas de roches ou de couches protectrices dures à leur sommet. L'inselberg du Voltzberg s'élève en pleine forêt équatoriale humide. Nous avons déjà vu un inselberg en zone sèche (l'inselberg des Three Sisters en Afrique du Sud) et nous en verrons un autre la semaine prochaine. L'origine de tels reliefs n'est pas toujours claire. La majorité des inselbergs sont constitués de granite, mais pas tous (il y en a en grès, en conglomérat…). Quand il s'agit de granite, l'inselberg correspond parfois à l'intrusion elle-même, de petite taille et plus dure que l'encaissant. On comprend alors pourquoi l'intrusion est mise en relief par l'érosion. Mais ici, comme souvent, inselberg et environs sont constitués de la même roche, un granite protérozoïque "banal", en l'occurrence.

Nous avons vu récemment à quoi ressemblaient les sols de la région Guyane-Suriname. La pédogenèse y est intense, et la roche mère est altérée sur une grande épaisseur, à cause de l'importante pluviométrie et du mauvais drainage dans les plaines. Tout ce qui se trouve sous la forêt de la région, en particulier autour de l'inselberg, doit être altéré de la même façon. L'eau stagnant dans ces plaines basses et plates, la zone altérée augmente d'épaisseur au cours du temps. L'inselberg par contre est fait de roche nue. L'eau des pluies journalières ruisselle sur la roche, mais n'a pas le temps de l'altérer avant de sécher. S'il y a reprise d'érosion régionale pour une raison ou pour une autre (incendie de forêt, sécheresse dégradant la forêt…), l'érosion sera très importante là où le sol, meuble, était épais, mais sera très faible là où la roche nue, dure, était à l'affleurement. L'érosion plus forte au niveau des zones basses que des reliefs augmentera l'écart d'altitude entre les points hauts et les points bas. Quand la forêt se reconstituera dans les zones basses, la pédogenèse reprendra, et une érosion différentielle pourra avoir lieu une nouvelle fois. Et ainsi de suite. Dans les endroits et les époques où il y a alternance d'épisodes de pédogenèse sans érosion puis d'érosion, un écart d'altitude entre (1) des zones légèrement élevées et avec peu de sol et (2) des zones basses avec beaucoup de sol ne peut qu'augmenter, et former ainsi des inselbergs. Il reste à savoir ce qui a initié le phénomène en créant, au départ, des zones un peu plus hautes et moins altérées. Une roche légèrement plus dure, parce que légèrement silicifiée, par exemple ? Une roche moins diaclasée, ou avec des diaclases dont l'orientation ne permet pas la pénétration de l'eau ? Il y a sans doute de multiples causes pour faire démarrer le phénomène, qui s'amplifiera alors de lui-même si les conditions sont favorables.

Dans le cas des inselbergs du Suriname et de Guyane, les périodes de pédogenèses intenses correspondraient aux périodes interglaciaires (comme maintenant) avec un important couvert forestier et une pédogenèse intense. Les périodes d'érosion correspondraient aux périodes glaciaires, plus sèches en Amazonie, où la forêt était remplacée par de la savane et où l'érosion était active, en particulier là où le sol était épais.

Figure 2. Le granite protérozoïque (-1,8 à -2 Ga) constituant le Voltzberg


Figure 3. Vue lointaine de l'inselberg du Voltzberg

Au premier plan, dépassant à peine du niveau de la plaine environnante, du granite à nu. De tels affleurements de roches nues, surprenantes sous ces climats sont localement appelées "savane roche". Un futur inselberg en voie d'élaboration ?


Figure 4. En s'approchant du Voltzberg

On voit très bien les ravines par où s'écoulent les abondantes pluies. L'eau s'écoulant très facilement, il n'y a que peu d'altération sur le sommet et les flancs de l'inselberg. L'érosion mécanique est donc limitée, sur ce granite dur.


Figure 5. En s'approchant du Voltzberg

On voit très bien les ravines par où s'écoulent les abondantes pluies. L'eau s'écoulant très facilement, il n'y a que peu d'altération sur le sommet et les flancs de l'inselberg. L'érosion mécanique est donc limitée, sur ce granite dur.


Figure 6. Sur les flancs du Voltzberg

On note la rareté des diaclases (sauf quelques diaclases de desquamation) qui ne permettent pas à l'eau de pénétrer en profondeur dans le granite. Cette rareté (locale ?) des diaclase est peut-être à l'origine de l'inselberg.


Figure 7. Sur les flancs du Voltzberg

On note la rareté des diaclases (sauf quelques diaclases de desquamation) qui ne permettent pas à l'eau de pénétrer en profondeur dans le granite. Cette rareté (locale ?) des diaclase est peut-être à l'origine de l'inselberg.


Figure 8. Sur les flancs du Voltzberg, cactées et végétation xérophytique en pleine forêt équatoriale humide

L'eau des abondantes pluies ruisselle et ne reste disponible pour les plantes que le temps de la pluie. Elle sèche dès que cette pluie est finie. Les flancs et le sommet de l'inselberg correspondent donc à des milieux où l'eau disponible est très rare. Il s'y développe des plantes adaptées à la sécheresse : des xérophytes, ici des "cactus melon", Melocactus schulzianus .


Figure 9. Vue prise d'un sommet du Voltzberg sur le sommet adjacent

Noter l'absence de diaclases visibles, contrairement à ce qu'on trouve dans la majorité des granites. On note aussi qu'une végétation arbustive commence à s'installer sur certains endroits du sommet. Ces arbustes vont favoriser l'altération de la roche et le développement d'un sol. Peut-être le début de la fin pour cet inselberg.


Figure 10. Vue prise d'un sommet du Voltzberg sur le sommet adjacent

Noter l'absence de diaclases visibles, contrairement à ce qu'on trouve dans la majorité des granites. On note aussi qu'une végétation arbustive commence à s'installer sur certains endroits du sommet. Ces arbustes vont favoriser l'altération de la roche et le développement d'un sol. Peut-être le début de la fin pour cet inselberg.


Figure 11. Vue prise d'un sommet du Voltzberg sur le sommet adjacent

Noter l'absence de diaclases visibles, contrairement à ce qu'on trouve dans la majorité des granites. On note aussi qu'une végétation arbustive commence à s'installer sur certains endroits du sommet. Ces arbustes vont favoriser l'altération de la roche et le développement d'un sol. Peut-être le début de la fin pour cet inselberg.


Figure 12. Vue prise du sommet du Voltzberg vers un inselberg voisin, le Van Stockumberg, déjà bien couvert par la végétation

Une pédogenèse doit être en train de se développer, et sans doute cet inselberg vit-il ses derniers millions d'années.


Figure 13. La "savane roche", granite à nu au voisinage de l'inselberg principal

Cette "savane roche" montre que les environs de l'inselberg sont constitués de la même roche que lui. Étant à nu, on peut supposer que ce site deviendra à son tour un inselberg dans les millions d'années qui viennent.


Figure 14. Végétation xérophytique de la "savane roche"


Figure 15. Le Voltzberg (au centre droit) et autres inselbergs au sein de la plaine du Suriname

La plaine a une altitude comprise entre 50 et 80 m (donnée Google Earth). Le sommet du Voltzberg culmine, lui, à 245 m.


Figure 16. Localisation du Voltzberg au Suriname


Figure 17. Localisation du Voltzberg en Amérique du Sud


Mots clés : érosion différentielle, inselberg, diaclase, xérophyte