La construction de cabanes de ventilations devient une obligation pour permettre l'exploration de certains réseaux même majeurs et volumineux du Tarn et Garonne. Ici, à l'aven Toura, sous convention avec le propriétaire (syndicat des eaux), nous mettrons en place cette cabane qui permet d'optimiser la pénétration du flux de ventilation sous terre. 72 heures de ventilation sont nécessaires pour rendre l'exploration possible jusqu'au fond du réseau.

Les causes d'augmentation du taux de Co2 dans nos cavités (1a)

De beaucoup penseront que cela est dû à l’augmentation du taux de Co2 dans l’atmosphère. C’est un facteur aggravant il est vrai, mais sans doute pas le facteur prépondérant. D’autres facteurs sont à prendre en considération :

La déprise pastorale des causses depuis l’époque du remembrement (2) provoque la fermeture des milieu et l’embroussaillement (3). Or, la décomposition des végétaux en surface, sur l’épikarst, d’une part et le rejet de Co2 par les systèmes racinaires provoquent un dégagement de Co2 non négligeable (4).

D’autre part, lorsqu’elles ont lieu, et heureusement cela est rare car très règlementé par les plans simples de gestion forestière, les coupes à blanc de bois provoquent la mort subite d’un grand nombre de racines, surtout chez les sujets à croissance lente, ce qui est majoritairement le cas sur nos causses. Le réchauffement climatique favorisant la multiplication des insectes et des champignons xylophages, nous sommes donc en présence de cet autre facteur potentiel de gazéification du milieu souterrain. (4.1)

La pluviométrie disparate, nous situant dans une période tantôt de sécheresse, tantôt de pluviométrie intense sur de courtes révolutions, provoque tantôt la perméabilité des microfailles en milieu souterrain, tantôt leur colmatage par dilatation des argiles inter jointives (5). Lorsqu’un grand nombre de microfailles deviennent perméables, la ventilation des cavités est moindre, car les courants d’airs naturels qui se propagent entre les failles majeures d’un réseau sont en quelque sorte ‘’parasités’’ par la présence de micro échappatoires. Enfin, la pluviométrie intense sur de courtes périodes aggrave l’enfouissement du C02 des végétaux en décomposition, ce qui a pour effet de provoquer inéluctablement un accroissement significatif du taux de Co2 dans les cavités souterraines (6).

Et pour terminer, en ce qui concerne les réseaux souterrains qui sont flanqués de nombreuses « cuvettes » d’accumulation de Co2 -1,5 fois plus lourd que l’air-et d’une seule entrée ou de deux entrées situés peu ou proue sur un même niveau cartographique, le manque de froid hivernal intense aggrave la situation. En effet, le Co2 est un gaz lourd qui s’accumule dans des ‘’poches à Co2’’ que sont les zones basses des cavités souterraines. Lorsque les hivers étaient intenses avec des périodes à températures négatives de longue durée, l’air extérieur, par refroidissement significatif, provoquait une meilleure ventilation dans les galeries souterraines, brassant cet air vicié pour le renouveler et ainsi remonter le taux d’oxygène des réseaux. (7)

Conclusion

Aujourd’hui à cause de cette augmentation du taux de Co2, quelques cavités souterraines du Tarn et Garonne doivent faire l’objet d’une ventilation artificielle pour être fréquentables. Surtout les cavités situés rive droite de l’Aveyron, car le pendage du karst à 15% sud-Nord provoque donc un empêchement de ventilation des cavités situés dans les secteurs droits de l’aveyron, prisonniers du cours d’eau qui « rompt » toute possibilité de ventilation puisque le pendant karstique plonge ensuite vers les tréfonds.

Mesure du taux de Co2 en sortie d'aspiration
Déploiement de la gaine d'aspiration en milieu souterrain profond. Une opération délicate et très éprouvante.
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Construction d'une cabane de ventilation
Le taux de Co2 dans les avens nous oblige à mettre en place une ventilation artificielle.

La fin de l’année 2022 est, comme chaque année, l’occasion d’un camp spéléo de nouvel an. Cette année, nous lançons le défi d’une grande exploration à l’aven TOURA, un des réseaux souterrains les plus imposants du Tarn et Garonne. Plusieurs kilomètres de galeries magnifiques, aux particularités si variées que ce seul réseau renferme quasiment toutes les configurations et beautés géologiques que l’on peut rencontrer sous terre (excepté au niveau concrétionnement, plus disparate). Toutefois, comme dans de nombreuses cavités aujourd’hui, les taux de Co2 ne cessent d’être de plus en plus contraignants(1).

Brève photographique

Technique & spéléologie

Contourner le taux de Co2

A la poursuite du courant d'air...

Le Co2, un gaz potentiellement mortel

references

1a – Le contrôle hydrologique des entrées de gaz carbonique dans l’atmosphère de la grotte Chauvet-pont d’Arc. Augmentation régulière des taux de Co2 p.3 §2 –  Le Co2 dans l’atmosphère des grottes, p3.

François Bourges 1 , Dominique Genty 2 , Frédéric Perrier 3 *, Bruno Lartiges 4 , Édouard Régnier 2 , Alexandre François 5 , Johann Leplat 5 , Stéphanie Touron 5 , Faisl Bousta 5 , Marc Massault 6 , Marc Delmotte 2 , Jean-Pascal Dumoulin 2 , Frédéric Girault 3 , Michel Ramonet 2 , Charles Chauveau 7 , Paulo Rodrigues 7

1 – Science of the Total Environment 716 (2020) 136844

2 – Sud Ouest Européen – Revue géographique des pyrénées et du Sud Ouest – n°16 – 2003 – p53 à 60.

3 – Capelle J. Dynamiques d’enfrichement et restauration des pelouses sèches sur les causses : l’exemple du Causse d’Anglar (82), DEA de Géographie sous la direction de B. Alet, G. Briane et C. Carcenac, Université de Toulouse le Miral, 2002, 97 pages.

4 – Balakowicz, M., Jusserand, C., 1986. Étude de l’infiltration en milieu karstique par les méthodes géochimiques et isotopiques: cas de la grotte de Niaux (Ariège, France). Bull. Centre Hydrogéol Neuchâtel 7, 265–283 (In French).

4.1 Gentil D. Spéléothèmes, archives du climat – éd. Hartpon – p. 113 & p.114 § 1

5 – Bourges, F., Genthon, P., Genty, D., Lorblanchet,M.,Mauduit, E., D’Hulst, D., 2014a. Conservation of prehistoric caves and stability of their inner climate: lessons from Chauvet and other French caves. Sci. Tot. Environ. 493, 79–91.

Bourges, F., Mangin, A., Genthon, P., Genty, D., D’Hulst, D., Mauduit, E., 2014b. Conservation and handling of decorated prehistoric caves: lessons from environmental monitoring at Chauvet-Pont d’Arc cave. Paleo Special Issue 339–345.

Brodovsky, D., Macdonell, J.A., Cherniak, R.M., 1960. The respiratory response to carbon dioxide in health and in emphysema. J. Clin. Inv. 39, 724–729.

Chiodini, G., Caliro, S., Cardellini, C., Avino, R., Granieri, D., Schmidt, A., 2008. Carbon isotopic composition of soil CO2 efflux, a powerful method to discriminate different sources feeding soil CO2 degassing in volcanic-hydrothermal areas. Earth Planet. Sci. Lett. 274, 372–379.

Choppy, J., 1965. La sédimentation du gaz carbonique. Ann. Spéléol. 20, 449–451 (In French). Clottes, J., Chauvet

6 – Perrier, F., Richon, P., 2010. Spatiotemporal variation of radon and carbon dioxide concentrations in an underground quarry: coupled processes of natural ventilation, barometric pumping and internal mixing. J. Environ. Radioact. 101, 279–296.

7 – Atkinson, T.C., 1977. Carbon dioxide in the atmosphere of the unsaturated zone: an important control of groundwater hardness in limestones. J. Hydrol. 35, 111–123.

Equipe de mise en place
d'une cabane de ventilation

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