Image de la semaine | 30/03/2020

Le karst de Port-en-Bessin (Calvados) : résurgences sous-marines, pertes, travertins

30/03/2020

Pierre Thomas

Laboratoire de Géologie de Lyon / ENS de Lyon

Alexandre Aubray

PRAG Sciences de la Terre, Aix-Marseille Université

Olivier Dequincey

ENS de Lyon / DGESCO

Résumé

Structures karstiques en bord de mer.

Remous dans les eaux du port de Port-en-Bessin (Calvados), remous causés par une résurgence sous-marine ressortant sous pression au fond du port à travers les couches de calcaires du Jurassique moyen

Figure 1. Remous dans les eaux du port de Port-en-Bessin (Calvados), remous causés par une résurgence sous-marine ressortant sous pression au fond du port à travers les couches de calcaires du Jurassique moyen

Localisation par fichier kmz des résurgences sous-marines de Port-en-Bessin (Calvados).

Zoom sur un des remous des eaux de Port en Bessin (Calvados), causé par une résurgence sous-marine ressortant sous pression au fond du port à travers les couches de calcaires du Jurassique moyen

Figure 2. Zoom sur un des remous des eaux de Port en Bessin (Calvados), causé par une résurgence sous-marine ressortant sous pression au fond du port à travers les couches de calcaires du Jurassique moyen

Figure 3. Zoom sur un des remous des eaux de Port en Bessin (Calvados), causé par une résurgence sous-marine ressortant sous pression au fond du port à travers les couches de calcaires du Jurassique moyen

La morphologie karstique est caractérisée en surface comme en profondeur par des structures particulières (cf. Structures rencontrées dans un karst) : lapiaz, dolines, poljés, reculées, travertins, gouffres, grottes, pertes, résurgences et exsurgences… De très nombreux articles peuvent être trouvé sur Planet-Terre en tapant chacun de ces mots sur son moteur de recherche. Le plateau calcaire qui domine la Manche au niveau des côtes du Calvados entre Bayeux et le Cotentin est principalement constitué de calcaires du Jurassique moyen (Aalénien, Bajocien et Bathonien). Bien que largement recouverts de limon et de loess, et très abondamment cultivés, ces plateaux calcaires montrent, au Sud et à l'Ouest de Port-en-Bessin, des pertes – les pertes de l'Aure –, des dépôts de travertin encroûtant les falaises de bord de mer, et des résurgences, qui ont la particularité de sortir au fond du port et sur le platier, et d'être inondées par la marée haute.

Nous vous montrons ici 9 images de ces résurgences sous-marines dans le port de Port-en-Bessin, 6 images des pertes de l'Aure à 2,7 km au Sud-Sud-Ouest de Port-en-Bessin, et 8 images d'une source engendrant un important dépôt de travertin sur la falaise à 2 km à l'Ouest de Port-en-Bessin. Ces photographies ont été prises à marée haute pour celles du port, et pendant les inondations de décembre 2019 pour le secteur des pertes. Si des collègues normands pouvaient nous faire parvenir des photographies des résurgences et des pertes non recouvertes d'eau (marée basse, et pas d'inondation)…

La falaise elle-même montre une très belle coupe dans le Jurassique moyen. C'est là qu'a été défini le stratotype du Bajocien (mot venant du nom latin de Bayeux). La géologie et la paléontologie de ces falaises feront l'objet de prochaines images de la semaine.

Source - © 2019 Pierre Thomas Figure 4. Remous en pleine eau dans le port de Port en Bessin, remous dus aux résurgences sortant sous pression sur le platier affleurant au fond du port de Port-en-Bessin	Source - © 2019 Pierre Thomas Figure 5. Différents aspects des remous dus aux résurgences sortant sous pression sur le platier affleurant au fond du port de Port-en-Bessin
Source - © 2019 Pierre Thomas Figure 6. Différents aspects des remous dus aux résurgences sortant sous pression sur le platier affleurant au fond du port de Port-en-Bessin	Source - © 2019 Pierre Thomas Figure 7. Différents aspects des remous dus aux résurgences sortant sous pression sur le platier affleurant au fond du port de Port-en-Bessin
Source - © 2019 Pierre Thomas Figure 8. Différents aspects des remous dus aux résurgences sortant sous pression sur le platier affleurant au fond du port de Port-en-Bessin	Source - © 2019 Pierre Thomas Figure 9. Différents aspects des remous dus aux résurgences sortant sous pression sur le platier affleurant au fond du port de Port-en-Bessin

Figure 10. En 1900, à Port-en-Bessin, à marée basse, les résurgences d'eau douce permettaient de laver le linge à la plage

En 1900, bien avant l'arrivée de l'eau courante dans les maisons, les lavandières lavaient leurs linges dans des lavoirs aménagés au niveau de fontaines ou au bord de rivières. Exception à Port-en-Bessin, l'eau douce arrive sur la plage.

Source - © 2020 Google Earth, modifié Figure 11. Vue aérienne du secteur de Port-en-Bessin (Calvados) Les photos 1 à 9 ont été prises dans le port, à marée hautes. Les pertes (photos 14 à 20) sont situées 2,7 km au SSO de la ville. Les travertins (photos 21 à 28) sont situés 2 km à l'Ouest, au pied de la falaise. Localisation par fichier kmz des résurgences sous-marines de Port-en-Bessin (Calvados), des pertes de l'Aure et des travertins de la côte de Port-en-Bessin.
Source - © 2020 IGN / Géoportail, modifié Figure 12. Carte topographique IGN du secteur de Port-en-Bessin (Calvados) Les résurgences sont figurées par l'étoile rouge, les pertes par les étoiles bleues, et les travertins par l'étoile verte. L'Aure, la rivière qui arrose Bayeux vient de droite. Elle reçoit la Drome qui arrive du Sud. J'ai renforcé l'épaisseur du trait de ces deux rivières pour en augmenter la visibilité. C'est à 600 m en aval de cette confluence que le cours d'eau disparait dans trois pertes. Ce sont ces eaux qui ressortent à Port-en-Bessin après un parcours souterrain de 3 km. Le cours souterrain de l'Aure est entièrement contenu dans le « calcaire à spongiaires » qui forme le sommet du Bajocien (J1c). En aval de ces pertes, la vallée de l'Aure est “sèche”. Quelques petits ruisseaux la réalimentent. Une rivière à faible débit s'y écoule en aval : l'Aure Inférieure, qui rejoint la Vire puis la mer à Isigny-sur-Mer. En période de fortes pluies, les pertes ne sont pas suffisantes pour absorber la totalité du débit de l'Aure. Celle-ci déborde, inonde le fond de la vallée normalement sèche et rejoint le cours de l'Aure Inférieure.	Source - © 2020 BRGM / Géoportail, modifié Figure 13. Carte géologique du secteur de Port-en-Bessin (Calvados) Les résurgences sont figurées par l'étoile rouge, les pertes par les étoiles bleues, et les travertins par l'étoile verte. L'Aure, la rivière qui arrose Bayeux vient de droite. Elle reçoit la Drome qui arrive du Sud. J'ai renforcé l'épaisseur du trait de ces deux rivières pour en augmenter la visibilité. C'est à 600 m en aval de cette confluence que le cours d'eau disparait dans trois pertes. Ce sont ces eaux qui ressortent à Port-en-Bessin après un parcours souterrain de 3 km. Le cours souterrain de l'Aure est entièrement contenu dans le « calcaire à spongiaires » qui forme le sommet du Bajocien (J1c). En aval de ces pertes, la vallée de l'Aure est “sèche”. Quelques petits ruisseaux la réalimentent. Une rivière à faible débit s'y écoule en aval : l'Aure Inférieure, qui rejoint la Vire puis la mer à Isigny-sur-Mer. En période de fortes pluies, les pertes ne sont pas suffisantes pour absorber la totalité du débit de l'Aure. Celle-ci déborde, inonde le fond de la vallée normalement sèche et rejoint le cours de l'Aure Inférieure.
Source - © 2020 IGN / Géoportail, modifié Figure 14. Carte topographique montrant un détail des pertes de l'Aure (Calvados) On peut voir trois pertes principales, qui, ayant lieu dans un pays relativement plat, ne sont pas les plus spectaculaires pertes de France (cf., par exemple, La perte du Bonheur et l'abime de Bramabiau (Gard), Les pertes de la Goule de Foussoubie (Ardèche) et de la Lesse (Belgique), ou encore Le Mas d'Azil (Ariège) : la perte et la résurgence de l'Arize). Mais l'association pertes / résurgences sous-marines est, à ma connaissance, unique en France. La flèche rouge indique le site de prise de vue des photos 16 à 18, ci-dessous.	Source - © 2020 IGN / Géoportail, modifié Figure 15. Photographie aérienne montrant un détail des pertes de l'Aure (Calvados) On peut voir trois pertes principales, qui, ayant lieu dans un pays relativement plat, ne sont pas les plus spectaculaires pertes de France (cf., par exemple, La perte du Bonheur et l'abime de Bramabiau (Gard), Les pertes de la Goule de Foussoubie (Ardèche) et de la Lesse (Belgique), ou encore Le Mas d'Azil (Ariège) : la perte et la résurgence de l'Arize). Mais l'association pertes / résurgences sous-marines est, à ma connaissance, unique en France. La flèche rouge indique le site de prise de vue des photos 16 à 18, ci-dessous.

En décembre 2019, quand je suis allé visiter la région de Bayeux, les pertes de l'Aure et la Fosse Soucy étaient un de mes objectifs. Las ! La Normandie était inondée. L'Aure débordait largement, submergeait et dépassait les pertes et passait même par dessus les routes. La violence du courant avait même complètement tordu le panneau explicatif installé près de la Fosse Soucy par le Comité Régional de Spéléologie de Normandie. Je n'ai rien pu voir des pertes de l'Aure !

Source - © 2019 Pierre Thomas Figure 16. La vallée normalement sèche reliant les pertes de l'Aure et le début du cours de l'Aure inférieure, complètement inondée ce 29 décembre 2019 La route départementale D100 elle-même était impraticable. La Fosse Soucy se trouve à une vingtaine de mètres à gauche, sous 1 mètre d'eau turbide.	Source - © 2019 Pierre Thomas Figure 17. Ce qui reste le 29 décembre 2019 du panneau explicatif installé près de la Fosse Soucy par le Comité Régional de Spéléologie de Normandie
Source - © 2019 Pierre Thomas Figure 18. Détail du panneau explicatif installé près de la Fosse Soucy par le Comité Régional de Spéléologie de Normandie Ce panneau montre, entre autres, une coupe géologique entre les pertes et les résurgences de Port en Bessin. Localisation par fichier kmz des pertes de l'Aure.

À défaut de voir ces pertes, on peut consulter la notice de la carte géologique de Grandcamp-Maisy. Cette notice décrit ainsi les circulations karstiques dans ces calcaires.

Les matériaux calcaires constituant ces différents aquifères sont des milieux hydrauliques de type fissuré ; les diaclases ont pu se développer grâce à la fracturation préalable d'origine tectonique, surtout en vallée. L'essentiel des circulations de l'eau souterraine se produit dans les réseaux de diaclases. Parfois leur agrandissement a abouti à la création de galeries plus ou moins pénétrables par l'homme ; le meilleur exemple est le réseau de Port-en-Bessin qui a fait l'objet de nombreuses publications. Les eaux de l'Aure se perdent aux fosses Soucy (en fait, il y a plusieurs orifices d'engouffrement) et ressurgissent dans la zone portuaire de Port-en-Bessin et sur l'estran à l'Est de l'agglomération après un trajet souterrain de 3 km (à vol d'oiseau). Ce réseau est en cours d'étude par le Comité régional de spéléologie qui a reconnu jusqu'à maintenant 2 km de galeries. Ce réseau s'est développé souvent au contact du Calcaire à spongiaires et des Marnes de Port-en-Bessin qui ont été souvent entamées par l'érosion. Il se produit assez souvent des éboulements qui obstruent les conduits ; certains d'entre eux se répercutent à la surface du sol.

On peut aussi consulter la lithothèque de Normandie – Académie de Caen, en particulier les pages Les résurgences karstiques de l'Aure et Les pertes karstiques de l'Aure. On peut enfin, sur le web, chercher les (trop) rares photographies à la fois de bonne résolution et d'intérêt géologique. Nous vous en présentons deux.

Figure 19. la Fosse Soucy en période de très basses eaux, la plus à l'Ouest des trois pertes de l'Aure

La route et le panneau visibles à droite sont photographiés (complètement inondés) sur les figures 16 et 17.

Figure 20. En allant vers la Perte Tourneresses, la plus à l'Est des pertes de l'Aure

Cette Perte Tourneresses ressemble plus à un marécage où l'eau se perd de façon diffuse qu'à un “trou” individuel.

Il n'y a pas que de gros débits qui sortent sous forme de résurgence au niveau de la côte de Port-en-Bessin. Ici où là, de l'eau très chargée en Ca²⁺ et HCO₃⁻ sourd des falaises, et pas forcément à leur pied. Ces eaux peuvent provenir de l'Aure, mais aussi des infiltrations des eaux de pluies sur le plateau. En sortant, ces eaux laissent précipiter du calcaire selon la célébrissime équation Ca²⁺ + 2 HCO₃⁻ → CaCO₃ + H₂O + CO₂. Et on voit alors tous les éléments morphologiques vus ces trois dernières semaines et dans de nombreux autres articles Planet-Terre (cf., par exemple, Cascades de tuf (travertin) dans le massif du Jura.

Source - © 2017 Alexandre Aubray Figure 21. Vue générale d'une masse de travertin recouvrant la falaise, 2 km à l'Ouest de Port-en-Bessin (Calvados) L'eau semble sortir de terre à mi-hauteur de la pente herbeuse ; mais elle ne semble pas y déposer beaucoup de travertin. Celui-ci se dépose quand l'eau arrive au niveau de la rupture de pente, juste en haut de la partie verticale de la falaise. Comme dans tous les cas d'une importante rupture de pente, l'eau forme une cascade. Dégazage physique et photosynthèse déplacent l'équilibre Ca²⁺ + 2 HCO₃⁻↔ CaCO₃ + H₂O + CO₂ vers la droite, ce qui entraine une très importante précipitation de travertin calcaire. La cascade progresse donc vers l'aval en constituant une sorte de promontoire. Localisation par fichier kmz des travertins de la côte de Port-en-Bessin.
Source - © 2016 Alexandre Aubray Figure 22. Vue générale d'une masse de travertin recouvrant la falaise, 2 km à l'Ouest de Port-en-Bessin L'eau semble sortir de terre à mi-hauteur de la pente herbeuse ; mais elle ne semble pas y déposer beaucoup de travertin. Celui-ci se dépose quand l'eau arrive au niveau de la rupture de pente, juste en haut de la partie verticale de la falaise. Comme dans tous les cas d'une importante rupture de pente, l'eau forme une cascade. Dégazage physique et photosynthèse déplacent l'équilibre Ca²⁺ + 2 HCO₃⁻↔ CaCO₃ + H₂O + CO₂ vers la droite, ce qui entraine une très importante précipitation de travertin calcaire. La cascade progresse donc vers l'aval en constituant une sorte de promontoire.	Source - © 2016 Alexandre Aubray Figure 23. Vue générale d'une masse de travertin recouvrant la falaise, 2 km à l'Ouest de Port-en-Bessin L'eau semble sortir de terre à mi-hauteur de la pente herbeuse ; mais elle ne semble pas y déposer beaucoup de travertin. Celui-ci se dépose quand l'eau arrive au niveau de la rupture de pente, juste en haut de la partie verticale de la falaise. Comme dans tous les cas d'une importante rupture de pente, l'eau forme une cascade. Dégazage physique et photosynthèse déplacent l'équilibre Ca²⁺ + 2 HCO₃⁻↔ CaCO₃ + H₂O + CO₂ vers la droite, ce qui entraine une très importante précipitation de travertin calcaire. La cascade progresse donc vers l'aval en constituant une sorte de promontoire.
Source - © 2018 Alexandre Aubray Figure 24. Vue d'ensemble de la même masse de travertin des environs de Port-en-Bessin, vue de profil On y voit une "grotte" ou abri formé par l'avancée du haut de la cascade, et des détails des pétrifications en cours d'édification.	Source - © 2018 Alexandre Aubray Figure 25. Vue de détail de la même masse de travertin des environs de Port-en-Bessin, vue de profil On y voit une "grotte" ou abri formé par l'avance du haut de la cascade, et des détails des pétrifications en cours d'édification.
Source - © 2016 Alexandre Aubray Figure 26. Association classique de travertin, de diatomées visibles sous forme de trainées de couleur bronze, et d'algues ou autres organismes chlorophylliens supportant le sel sous forme de trainées ou d'enduits verts L'absorption du CO₂ (pour la photosynthèse) par ces organismes déplace l'équilibre des carbonates et fait précipiter le travertin.
Source - © 2018 Alexandre Aubray Figure 27. Détail de la structure interne de la masse de travertin, avec sa nature caverneuse assez caractéristique	Source - © 2018 Alexandre Aubray Figure 28. Détail de la structure interne de la masse de travertin, avec sa nature caverneuse assez caractéristique