Image de la semaine | 25/03/2013
Deux geysers du Massif Central : la « Source Intermittente » de Vals-les-Bains et la « Gargouillère » de Lignat
25/03/2013
Résumé
Geysers à accès aménagés propulsés par du CO2 à Vals-les-Bains (Ardèche) et à Lignat, commmune de Saint Georges sur Allier (Puy de Dôme).
Le 18 février, nous vous avons parlé d'une éruption de pétrole en banlieue Nord de Clermont-Ferrand, éruption dont le moteur ascensionnel était du CO2. Dans le Massif Central, le CO2 qui sort d'un peu partout (cf.Les sources thermo-minérales d'Auvergne) ne fait pas jaillir que du pétrole, mais aussi (essentiellement) de l'eau. Il existe quatre "geysers à CO2", dans le Massif Central : celui de Bellerive-sur-Allier (Allier), celui de Sainte-Marguerite (Puy de Dôme) et deux autres, sujets de cette semaine, la Source Intermittente de Vals les Bains (Ardèche) et la Gargouillère de Lignat, commune de Saint Georges sur Allier (Puy de Dôme). Ce ne sont que de timides manifestations de phénomènes péri-volcaniques, il y a bien plus spectaculaire, mais pas en France métropolitaine, comme l'illustre l'article Hydrovolcanologie de Michel Detay.
À Vals-les-Bains, la source a pour origine un forage effectué en 1865 pour la recherche d'eau minérale. C'est au cours d'un forage profond que de l'eau jaillit de façon intermittente, propulsée par du CO2. Après bien des vicissitudes, changements de statuts, de propriétaires et d'aménagements, la source acquiert son aspect actuel dans les années 1960, dans le parc municipal de Vals-les-Bains. Pour des raisons esthétiques, elle sort au milieu d'un pavage d'orgues basaltiques, orgues très abondantes dans les coulées voisines (cf., par exemple, les orgues basaltiques du Ray Pic). Elle jaillit spontanément approximativement toutes les 6 heures, mais sa régularité n'était pas celle du « Vieux Fidèle » de Yellowstone, et sa puissance est assez variable. Et, bien que son jaillissement soit naturel, la municipalité le régule avec une vanne couplée à une horloge pour que les touristes et les curistes n'aient pas trop à attendre (jaillissement à 5h30, 11h30, 17h30 et 23h30). Le jaillissement dure quelques minutes seulement. Les photographies présentées ici ont été prises en juillet 2012, lors du jaillissement de 23h30.
Il existe une autre source jaillissante en Auvergne dans un cadre beaucoup moins aménagé : la source, dite la « Gargouillère » de Lignat, commune de Saint Georges sur Loire. Cette source intermittente est, elle aussi, due à un puits artificiel, existant déjà, dit-on, du temps des Romains. Cette source jaillit au fond d'un petit vallon perdu. Jusque dans les années 1970, le site n'était pas aménagé, le puits était simplement recouvert (depuis quand ?) d'une meule de grès, et l'eau jaillissait par le trou central de la meule pendant 1 minute à 10-20 cm de hauteur toutes les 10 minutes environ. La fréquentation et le piétinement du site l'ont dégradé. Eau et gaz fuyait latéralement ; les jaillissements devenaient moins fréquents, moins hauts et moins abondants. Des travaux ont été entrepris pour restaurer et étanchéifier le puits, et aménager sommairement ses environs immédiats. En décembre 2011, la meule était entourée d'un parterre de planches dans une sorte de carré en maçonnerie auquel on pouvait accéder par un escalier de quelques marches. La sources jaillissait et gargouillait pendant environ 1 minute à 30-50 cm de haut, et ce toutes les 3 à 4 minutes.
Quelle(s) peu(ven)t être l' (les) origine(s) de tels jaillissements ?
Il peut tout d'abord s'agir des sources fonctionnant selon le même principe que les geysers classiques (cf. Hydrovolcanologie), geysers crachant de l'eau bouillante (cf. "geysers chauds" dans De l'eau en ébullition dans une bouteille à basse température et basse pression : manipulation simple, geysers et autres analogies géologiques). Rappelons que le CO2 est beaucoup plus soluble dans l'eau à haute pression qu'à basse pression. Plaçons-nous dans une roche très fracturée avec un réseau de fractures ouvertes remplies d'eau. Imaginons un apport en CO2 à la base du système. L'eau en profondeur, sous une pression hydrostatique élevée va se charger en CO2 dissout et va finir par être saturée en dioxyde de carbone : tout apport supplémentaire entraîne un dégazage. Une bulle de CO2 va se former, remonter dans la fissure en entraînant dans sa remontée de l'eau saturée en CO2, eau qui en remontant voit diminuer sa pression et baisser la solubilité du CO2, eau qui va donc à son tour libérer une bulle de gaz, qui repoussera l'eau sus-jacente dont la solubilité en CO2 va diminuer... jusqu'au jaillissement à la surface des bulles de gaz et d'un panache d'eau entraîné par le gaz. L'apport continu de CO2 à la base du système réalimente l'eau et le cycle recommence.
Il peut aussi s'agir d'un fonctionnement de type siphon si la géométrie des fractures et autres cavités s'y prête (voir les schémas ci-dessous).