Image de la semaine | 03/02/2025

Le Pain de sucre de Brenaz, commune d'Arvière-en-Valromey (Ain), une “gigastalagmite” à l'air libre

03/02/2025

Auteur(s) / Autrice(s) :

Pierre Thomas
Laboratoire de Géologie de Lyon / ENS de Lyon

Publié par :

Olivier Dequincey
ENS de Lyon / DGESCO

Résumé

Stalagmite, stalactite, concrétions, gours, reculée… illustrations de la dissolution / précipitation des carbonates.

**Figure 1.** Le Pain de sucre de Brenaz dans sa mini-reculée, vu de face, commune d'Arvière-en-Valromey (Ain) — ouvrir l’image en grand
Source - © 2024 — Pierre Thomas

Il s'agit d'une espèce de stalagmite ayant “poussé” à la verticale d'une petite cascade engendrée par le petit ruisseau nommé la Bèze franchissant une petite falaise de calcaire urgonien (n4-5U, Crétacé inférieur) d'une dizaine de mètres de hauteur, falaise en surplomb qui forme une mini-reculée. Quand cette “stalagmite” a atteint la base du surplomb, sa croissance en hauteur s'est bien sûr arrêtée. L'eau coulant alors sur le devant de la stalagmite (il y avait très peu d’eau en juillet 2024), celui-ci s'est mis à croitre vers l'avant et a progressé vers l'avant. En arrivant au-dessus du trou d'eau (bien rempli en période humide, mais relativement bas en ce jour de juillet 2024), il n'a crû qu'en épaisseur sans pouvoir croitre vers le bas pour être en contact avec la pente du bord du trou d'eau. Il s'est ainsi constitué ce qui, à l'arrière est une stalagmite, et à l'avant une stalactite qui ne croît plus en longueur. La teinte verdâtre des parties les plus à la lumière de ce “pain de sucre” suggère l'intervention d'organismes photosynthétiques dans la construction de cette gigaconcrétion.
Localisation par fichier kmz du Pain de sucre de Brenaz, Arvière-en-Valromey (Ain).

**Figure 2.** Le Pain de sucre de Brenaz dans sa mini-reculée, vu du côté Ouest, commune d'Arvière-en-Valromey, Ain — ouvrir l’image en grand
Source - © 2024 — Pierre Thomas

Il s'agit d'une espèce de stalagmite ayant “poussé” à la verticale d'une petite cascade engendrée par le petit ruisseau nommé la Bèze franchissant une petite falaise de calcaire urgonien (n4-5U, Crétacé inférieur) d'une dizaine de mètres de hauteur, falaise en surplomb qui forme une mini-reculée. Quand cette “stalagmite” a atteint la base du surplomb, sa croissance en hauteur s'est bien sûr arrêtée. L'eau coulant alors sur le devant de la stalagmite (il y avait très peu d’eau en juillet 2024), celui-ci s'est mis à croitre vers l'avant et a progressé vers l'avant. En arrivant au-dessus du trou d'eau (bien rempli en période humide, mais relativement bas en ce jour de juillet 2024), il n'a crû qu'en épaisseur sans pouvoir croitre vers le bas pour être en contact avec la pente du bord du trou d'eau. Il s'est ainsi constitué ce qui, à l'arrière est une stalagmite, et à l'avant une stalactite qui ne croît plus en longueur. La teinte verdâtre des parties les plus à la lumière de ce “pain de sucre” suggère l'intervention d'organismes photosynthétiques dans la construction de cette gigaconcrétion.

**Figure 3.** Le Pain de sucre de Brenaz dans sa mini-reculée, vu du côté Est, commune d'Arvière-en-Valromey, Ain — ouvrir l’image en grand
Source - © 2024 — Pierre Thomas

Il s'agit d'une espèce de stalagmite ayant “poussé” à la verticale d'une petite cascade engendrée par le petit ruisseau nommé la Bèze franchissant une petite falaise de calcaire urgonien (n4-5U, Crétacé inférieur) d'une dizaine de mètres de hauteur, falaise en surplomb qui forme une mini-reculée. Quand cette “stalagmite” a atteint la base du surplomb, sa croissance en hauteur s'est bien sûr arrêtée. L'eau coulant alors sur le devant de la stalagmite (il y avait très peu d’eau en juillet 2024), celui-ci s'est mis à croitre vers l'avant et a progressé vers l'avant. En arrivant au-dessus du trou d'eau (bien rempli en période humide, mais relativement bas en ce jour de juillet 2024), il n'a crû qu'en épaisseur sans pouvoir croitre vers le bas pour être en contact avec la pente du bord du trou d'eau. Il s'est ainsi constitué ce qui, à l'arrière est une stalagmite, et à l'avant une stalactite qui ne croît plus en longueur. La teinte verdâtre des parties les plus à la lumière de ce “pain de sucre” suggère l'intervention d'organismes photosynthétiques dans la construction de cette gigaconcrétion.

Cet exemple illustre une fois de plus l'origine des dépôts de carbonates en pays karstique, illustration de la célèbrissime équation de précipitation des carbonates : Ca²⁺ + 2 HCO₃⁻ → CaCO₃ + CO₂ + H₂0, le départ du CO₂ étant favorisé par (1) la rupture de pente, l'accélération de la vitesse de l'eau et sa dispersion en de multiples gouttes d'eau, et (2) la photosynthèse d'organismes comme des mousses, des algues, des cyanobactéries. De multiples articles de Planet-Terre ont déjà abondement traité de ce phénomène, cf., par exemple, Stromatolithes actuels, travertins et cascade pétrifiante de Saint Pierre-Livron, Caylus (Tarn et Garonne), Cascades de tuf (travertin) dans le massif du Jura, Les sources pétrifiantes de l'Huveaune (Nans-les-Pins et Plan d'Aups - Sainte Baume, Var), des exemples de gours et travertins dans le massif de la Sainte Baume. Le but de cet article n'est que d'en apporter une illustration de plus avec d'autres images plus ou moins rapprochées du Pain de sucre de Brenaz (figures 4 à 12), d'un autre ensemble de concrétions calcaires (figures 19 à 26) ainsi que quelques photographies de larves de phryganes vivant dans le trou d'eau (figures 13 à 18). Une autre concrétion assez semblable et également nommée “Pain de sucre” existe dans l'Ain, le Pain de sucre de Pyrimont, à 12 km au Nord-Est (cf. Le Pain de Sucre de Pyrimont, une stalagmite à ciel ouvert), qui montre un état un peu moins avancé, le haut de la stalagmite n'ayant en effet pas encore rejoint le surplomb.

On peut noter que s'il y a dépôt de calcaire juste en aval du surplomb et du “départ” de la cascade avec dépôt sur le Pain de sucre, la Bèze a creusé le haut de la barre urgonienne et a créé une mini-vallée juste en amont du haut de la cascade. Cela montre qu'il y a érosion, érosion mécanique ou/ou érosion chimique par dissolution. L'eau de la Bèze chargée de CO₂ peut réagir avec le calcaire et le dissoudre selon la réaction, elle aussi célèbre, CaCO₃ + H₂O + CO2 → Ca²⁺ + 2 HCO₃⁻. Si l'eau de la Bèze dépose du calcaire au niveau de la cascade, elle n'en dépose pas en amont, ou si elle en dépose, ce dépôt est inférieur à l'éventuelle érosion mécanique. Cela illustre l'absence (ou la faiblesse) du dépôt dans le lit du ruisseau, là où il n'y a pas (ou peu) de dégazage de CO₂, et son importance au niveau de la cascade, là où le dégazage est important.