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Le Pont d’Arc et la grotte des Châtaigniers (Gorges de l’Ardèche, France), indicateurs des processus du recoupement du méandre de la Combe d’Arc

The Pont d’Arc karst and the Châtaigniers cave, indicators of the age and processes of the meander shortcut formation
Kim Génuite, Jean-Jacques Delannoy, Stéphane Jaillet, Judicaël Arnaud, Johan Berthet et Pat Génuite
p. 57-68

Résumés

Le Pont d’Arc, arche naturelle d’une trentaine de mètres de hauteur, enjambe le cours de l’Ardèche, et recoupe ainsi le méandre - désormais abandonné - de la Combe d’Arc. C’est un objet géomorphologique majeur des gorges de l’Ardèche. Les processus ayant formé cette arche ainsi que l’âge du recoupement du méandre restent cependant mal connus. L’investigation des réseaux souterrains aux abords de l’arche, témoins des évolutions environnementales, offre la possibilité d’étudier ce recoupement sous un nouvel angle. Comment le Pont d’Arc s’est-il formé ? Dans quelle mesure l’encaissement progressif de la rivière en milieu karstique a pu influencer le recoupement du méandre ? La grotte des Châtaigniers se développe au centre du pédoncule de la Combe d’Arc. La position altitudinale de cette cavité est similaire à celle de l’arche (entre 70 et 100 m NGF). L’étude des formes et des dépôts présents au sein de la cavité peut apporter de nouveaux éléments de compréhension du recoupement de méandre. Le croisement des données géométriques du Pont d’Arc avec l’étude morphologique des modelés du talweg de la rivière et de la grotte des Châtaigniers dans un même modèle 3D permet de créer un espace de travail pertinent. La cartographie géomorphologique couplée à une topographie à haute résolution permet par ailleurs de mettre en relation des niveaux de base de l’Ardèche comme les banquettes calcaires longeant la rivière, avec des formes karstiques visibles dans la cavité et autour de l’arche du Pont d’Arc.

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Notes de la rédaction

Article soumis le 27 juillet 2018, reçu sous forme révisée le 28 janvier 2019 et définitivement accepté le 1er février 2019.

Texte intégral

Les auteurs remercient le Spéléo-Club d’Aubenas pour l’aide à la topographie, Thierry Marchand pour l’accompagnement terrain et Gilbert Platier de l’Association Spéléologique Privadoise pour son aimable autorisation de reproduction de ses topographies ardéchoises (Grotte rive gauche du Pont d’Arc). Les auteurs remercient également la relecture constructive des deux relecteurs anonymes qui ont contribué à améliorer la qualité et la clarté de cet article.

Introduction

1Le recoupement du méandre de la Combe d’Arc est un objet géomorphologique majeur des gorges de l’Ardèche, l’origine et les processus à l’œuvre pour aboutir à cette arche ainsi que l’âge du recoupement du méandre, restent mal connus (Nicod, 1997a ; Mocochain et al., 2009). Les recoupements de méandre sont aujourd’hui un processus bien étudié en région de plaine et de faible énergie topographique (Taillefer, 1949), où l’évolution des courbures de méandre est généralement associée à des modifications morphogéniques engendrées par des variations climatiques (Brice, 1974). Dans le cas des méandres inscrits, l’évolution des sinuosités semble plus fonction de la nature de l’encaissant et de son état de cohésion (Stark et al., 2010). Les recoupements de ce second type de méandre se produisent sur des temporalités beaucoup plus longues. Dans le cas d’un canyon karstique comme l’Ardèche, son évolution est soumise aux processus fluviatiles mais également karstogéniques (Nicod, 1997b). La karstogénèse, en favorisant le développement de vides souterrains, joue un rôle dans les phénomènes de recoupement de méandre (exemple des Ponts de Minerve ; Ambert, 1976). Les plateaux calcaires du Bas-Vivarais ont connu une longue karstogenèse qui s’est enclenchée dès le Miocène et poursuivie jusqu’à aujourd’hui (Callot, 1979 ; Belleville, 1985 ; Audra et al., 2001 ; Mocochain et al., 2006a ; Mocochain 2007 ; Mocochain et al., 2009 ; Sadier, 2013).

Fig. 1 – Carte de localisation.
Fig. 1 – Location map.

Fig. 1 – Carte de localisation.   Fig. 1 – Location map.

Le méandre abandonné de la Combe d’Arc et le Pont d’Arc, à l’entrée du canyon karstique des Gorges de l’Ardèche. Le cours de l’Ardèche coule aujourd’hui sous l’arche calcaire, cette dernière s’ouvrant dans la partie la plus fine du pédoncule de la Combe d’Arc. Les karsts environnant le Pont d’Arc sont les environnements karstiques analysés dans cet article. A. Bassin versant de l’Ardèche ; B. Méandre de la Combe d’Arc ; C. Pont d’Arc. 1. Cavités du méandre de la Combe d’Arc ; 2. Escarpements ; 3. Rivière Ardèche ; 4. Photographie du Pont d’Arc. Crédit photo : Caverne du Pont d’Arc.
The abandoned meander of the Combe d’Arc is located at the entrance of the Ardèche canyon. The Pont d’Arc arch crosses the Ardèche river at the narrowest part of the stalk. The surrounding karsts of the Pont d’Arc are studied in this work. A. Ardèche river watershed ; B. Combe d’Arc abandonned meander ; C. Pont d’Arc shortcut. 1. Caves of the Combe d’Arc meander; 2. Cliffs; 3. Ardèche river; 4. Photograph of the Pont d’Arc shortcut (from: Caverne du Pont d’Arc).

2Le recoupement de méandre du Pont d’Arc est un exemple éloquent en géomorphologie et est discuté depuis longtemps. Giraud-Soulavie (1780) est le premier à décrire le phénomène sous un angle naturaliste. Il constate la complexité des morphologies en observant « cette voûte […] brute, & toute hérissée d’angles & d’aspérités, tandis que les roches usées par les eaux courantes sont toujours polies ». Martel (1928), Roman (1950), Bourdier (1962), Ambert (1976), Belleville (1985), Gombert (1988) et Nicod (1997a, 1997b) vont ensuite souligner l’importance potentielle du karst dans les morphologies et évolutions du Pont d’Arc mais sans pouvoir trancher. La présence clairement visible de formes endokartiques encore conservées au sein même de l’arche témoigne d’anciens processus karstogénétiques ayant affecté le pédoncule du méandre. Leur présence nous a conduits à étudier les cavités à proximité de l’arche et dans le pédoncule pour mieux appréhender le rôle du karst dans le recoupement du méandre.

3Comment le Pont d’Arc s’est-il formé ? L’encaissement progressif de la rivière en milieu karstique a-t-il influencé le recoupement du méandre ? Gombert (1988), Menneron (2003) et Mocochain et al. (2009) proposent une interprétation chronologique du recoupement du méandre à l’aide des niveaux alluviaux inscrits sur la carte géologique, replaçant tous deux ce dernier dans une temporalité quaternaire (Pléistocène récent).

4L’étude à haute résolution spatiale des géométries du talweg des gorges, du Pont d’Arc et des cavités avoisinantes apporte de nouveaux regards sur la complexité du recoupement du méandre de la Combe d’Arc. Les relevés topographiques et géomorphologiques de l’environnement extérieur du Pont d’Arc et de la grotte des Châtaigniers mettent en évidence les relations altitudinales entre les morphologies endokarstiques des drains à 75-80 m NGF et 95-100 m NGF de la Grotte des Châtaigniers et des morphologies équivalentes au niveau du Pont d’Arc.

5Afin de réaliser des corrélations altitudinales entre les différents objets, des méthodes de topographie haute résolution comme le LiDAR terrestre, l’emploi d’un GPS différentiel, ou encore la topographie souterraine, ont été utilisées et fusionnées dans un même modèle topographique tridimentionnel. Des relevés en coupe et en plan ont également été réalisés sur la grotte des Châtaigniers et aux environs du Pont d’Arc ; ils ont servi de support à une cartographie géomorphologique de parois de la grotte des Châtaigniers afin de montrer l’évolution de la cavité en fonction des fluctuations des niveaux de base de l’Ardèche. Ces coupes ont enfin été discutées et mises en relation avec les variations pléistocènes de l’Ardèche afin de générer un modèle chronologique relatif, pour mieux comprendre le recoupement de méandre du Pont d’Arc.

1. Site d’étude et méthode de cartographie 3D

1.1. Le Pont d’Arc et la grotte de la rive droite 

6Le Pont d’Arc se situe au cœur du pédoncule du méandre de la Combe d’Arc, au niveau de la partie la plus étroite et la plus abaissée de ce dernier (131 m NGF).

7L’ensemble de la Combe d’Arc et l’entrée des gorges de l’Ardèche s’ouvrent au sein des calcaires à faciès Urgonien du Crétacé (Elmi et al., 1989). L’arche développe environ 27 m de hauteur au-dessus du niveau d’étiage (le niveau moyen de la roche mère sous l’arche ayant été calé aux alentours de 67 m NGF par bathymétrie). Le sommet de la voûte de l’arche se situe vers 100 m NGF.

1.2. La grotte des Châtaigniers

8La grotte des Châtaigniers se développe au cœur du pédoncule de la Combe d’Arc (fig. 1). Elle s’ouvre légèrement au-dessus du talweg actuel du méandre recoupé et descend jusqu’au niveau actuel de l’Ardèche dans sa partie terminale. Elle se développe entre 70 et 110 m NGF, soit dans la même tranche altitudinale que l’arche. Les morphologies présentes au sein de la cavité constituent des clés de compréhension de l’évolution karstique qui sera à croiser avec celle de l’arche calcaire.

1.3. Topographie et modélisation 3D des modelés karstiques environnant le Pont d’Arc

9L’analyse géomorphologique présentée ici est basée sur une acquisition 3D à haute résolution de la Combe d’Arc (fig. 2). Cette acquisition a permis la construction d’un modèle 3D unifié de la Combe d’Arc en intégrant des données topographiques issues de techniques de relevés multiples, pour une analyse conjointe des morphologies. Le modèle final est ainsi construit à partir de plusieurs relevés topographiques qui ont été acquis au moyen des techniques suivantes :

• un relevé global haute résolution par LiDAR terrestre longue portée (Terrestrial Laser Scanning - TLS) de la Combe d’Arc.

• la topographie complexe du Pont d’Arc et l’impossibilité d’accéder physiquement à la voûte de l’arche rendent particulièrement pertinentes les techniques d’acquisition à distance comme le LiDAR, un relevé haute résolution du Pont d’Arc et de la grotte de la rive droite par Lidar terrestre courte portée 360° (Faro Focus 3D), pour les étudier en détail.

• un relevé bathymétrique de la mouille sous le Pont d’Arc. Il a été réalisé en synchronisant un échosondeur avec un GPS différentiel (dGPS).

• un relevé topographique filaire de la grotte des Châtaigniers.

10Dans l’objectif d’intégrer dans un même modèle de référence spatiale l’ensemble des données topographiques et morphologiques, l’acquisition de la géométrie de la grotte des Châtaigniers a nécessité un soin particulier. La topographie du cheminement principal a été réalisée par une technique de relevé classique en spéléologie au DistoX2 (Jaillet et al., 2014). Les précautions mises en œuvre pour le filaire topographique (visées aller-retour sur des pastilles de 2 cm de diamètre préalablement disposées dans la cavité) ont permis d’obtenir une incertitude altimétrique de ± 22 cm (erreur de bouclage très faible de 0,08 % pour 433 m, de l’entrée jusqu’au siphon), condition qui était nécessaire pour recaler correctement les morphologies de la cavité dans l’environnement externe de la Combe d’Arc.

11L’ensemble de ces relevés a été assemblé par la méthode best fit (Besl et McKay, 1992), avec un contrôle par dGPS sur certains points d’assemblage, permettant ainsi d’afficher une erreur finale de recalage inférieure à ± 22 cm (erreur maximale issue du relevé filaire de la grotte des Châtaigniers).

12Le modèle 3D ainsi généré permet d’identifier des morphologies et des altitudes communes à l’intérieur des grottes comme à l’extérieur (méandre abandonné et arche). Les relevés topographiques étant consolidés ensemble, il est ensuite aisé d’aller rechercher les informations d’altitude sur le modèle et de pouvoir ainsi les comparer pour éventuellement les corréler au travers de coupes topographiques.

Fig. 2 – Les différentes méthodes d’acquisition topographiques et leur fusion au sein d’un même modèle 3D.
Fig. 2 – Topography acquisition methods and registration inside one model.

Fig. 2 – Les différentes méthodes d’acquisition topographiques et leur fusion au sein d’un même modèle 3D.   Fig. 2 – Topography acquisition methods and registration inside one model.

Malgré la diversité de méthode d’acquisition des modèles topographiques, leur consolidation au sein d’un même référentiel géographique permet d’obtenir un modèle tridimensionnel unique. L’ensemble de cette opération a été effectué sous le contrôle de points DGPS pris en extérieur. E. Exactitude : la fidélité d’un relevé par rapport à la réalité ; R. Résolution : la quantité de points fournissant l’information topographique pour une surface donnée ; C. Consolidation : procédé d’assemblage entre les différentes acquisitions topographiques. L’assemblage des données entre elles permet une évaluation de l’incertitude finale du modèle à moins de ± 22 cm.
The registration of all the data generated one unique model. Despite of the multi origin of the topographic data, they were merged on the same geographical coordinate system. It was constrained using DGPS data. E. Trueness; R. Resolution; C. Registration of the different topographic data. The common merging process allows to evaluate the final global uncertainty of less than ± 22 cm.

2. Cartographies géomorphologiques de la grotte des Châtaigniers et du Pont d’Arc

13Le recalage de l’ensemble des données au sein d’un même modèle topographique permet de confronter les géométries et agencements des différents objets d’étude. Leurs relations sont ici représentées sur des coupes habillées et des cartographies géomorphologiques qui sont analysées et discutées ensuite.

2.1. Correspondances spatiales entre la grotte des châtaigniers et le Pont d’Arc

14La cartographie de l’endokarst révèle deux grandes directions de structuration de ce dernier (N/S et O-NO/E-SE). À l’échelle de toute la Combe d’Arc et du Cirque d’Estre, on constate que l’ensemble des cavités ainsi que le méandre lui-même s’organisent selon un axe principal de fracturation Nord / Sud issu des phases d’effondrement tectonique du fossé d’Alès à l’Oligocène (Sanchis et Séranne, 2000 ; Sadier, 2013). Les reliefs endokarstiques au sein de l’arche, i.e., les grottes de la rive gauche et de la rive droite du Pont d’Arc, traversent en effet le pédoncule dans cette même direction. Tous les étages karstiques semblent être affectés par cette structure ; les bas réseaux (grotte des Châtaigniers) comme les plus hauts en altitude (grotte Chauvet).

15Deux autres directions secondaires de fracturation O-NO/ E-SE et SE/NO ont pu être également observées à partir des réseaux karstiques de la grotte des Châtaigniers ainsi que des cavités au sein du Pont d’Arc (fig. 3). L’axe de fracturation O-NO/E-SE correspond également à l’axe de recoupement formé par l’arche par rapport à la rivière.

Fig. 3 – Comparaison des développements altitudinaux et des axes de karstification des grottes du Pont d’Arc et des Châtaigniers.
Fig. 3 – Comparison of the karstic axes between the Pont d’Arc and the Châtaigniers cave.

Fig. 3 – Comparaison des développements altitudinaux et des axes de karstification des grottes du Pont d’Arc et des Châtaigniers.   Fig. 3 – Comparison of the karstic axes between the Pont d’Arc and the Châtaigniers cave.

Les plans du Pont d’Arc et de la grotte des Châtaigniers présentent des axes de structuration karstiques similaires (notamment Nord/Sud et O-NO/E-SE). La coupe (4) met en évidence des similarités altitudinales entre les systèmes du Pont d’Arc et de la grotte des Châtaigniers : Un niveau s’établit clairement autour de 80 m NGF dans le Pont d’Arc, tandis que le niveau 100 m NGF est plus marqué dans la grotte des Châtaigniers. A. Cirque d’Estre ; B. Grotte des Châtaigniers ; C. Pont d’Arc ; D. Comparaison altitudinale de la grotte des Châtaigniers et du Pont d’Arc. 1. Encaissant calcaire ; 2. Cavités ; 3. Banquettes à +5 m ; 4. Fracturation ; 5. Méandre abandonné ; 6. Bancs de sable ; 7. L’Ardèche. Topographie Grottes de la rive droite : Gilbert Platier.
The cross-section reveals two main drains at 80 and 100 m a.s.l; those are visible in the two karst systems. The Pont d’Arc cross-section and the Châtaigniers cave have structural similarities (N/S and W-NW/E-SE). A. Estre meander; B. Châtaigniers cave; C. Pont d’Arc ; D. Altitude comparison between the Châtaigniers cave and the Pont d’Arc. 1. Limestone; 2. Caves; 3. Eroded water table at +5 m; 4. Fractures; 5. Abandoned meander; 6. Sand deposits; 7. Ardeche river. Right side cave topography: Gilbert Platier.

16En termes de développement altitudinal, les similarités entre la grotte des Châtaigniers et les vides présents au sein du Pont d’Arc suggèrent des phases karstogéniques communes.

2.2. Le Pont d’Arc

17L’analyse du Pont d’Arc souligne le rôle de différents agents morphogéniques. L’action des processus fluviatiles est bien visible dans la partie amont de l’arche. Aux alentours de 100 m NGF (fig. 4A), on relève des morphologies adoucies sur les bords de la voûte de l’Arche attestant du passage de la rivière et de son pouvoir érosif. Les phénomènes de détente mécanique ont également affecté les parois amont surplombant l’arche, de 100 à 131 m NGF. On constate par ailleurs la présence de morphologies endokarstiques au sein de l’arche. Certaines sont présentes seulement à l’état de témoins et leur modelé en pendants de voûte (voir fig. 4) n’est pas sans rappeler ceux de la grotte Chauvet (Delannoy et al., 2004). Dans certaines zones cependant, notamment sur la rive droite, l’intérieur de l’arche se poursuit profondément dans l’encaissant calcaire sous la forme d’une véritable cavité comportant des vides métriques à décamétriques. Ces ensembles majoritairement orientés Nord-Sud se développent aux alentours de 80 m NGF.

18Un second ensemble de témoins endokarstiques, plus discrets, se situe autour de 95-100 m NGF. Ce niveau se distingue dans la voûte de l’arche ainsi que dans la grotte rive droite.

19Enfin, des conduits parallèles au recoupement se développent également dans les grottes de la rive gauche et droite du Pont d’Arc autour de 75 à 80 m NGF. Ces drains subhorizontaux (fig. 4B) sont orientés dans le sens du recoupement.

Fig. 4 – Vues détaillées des morphologies karstiques du Pont d’Arc.
Fig. 4 – Detailled cross sections of the Pont d’Arc arch.

Fig. 4 – Vues détaillées des morphologies karstiques du Pont d’Arc.   Fig. 4 – Detailled cross sections of the Pont d’Arc arch.

A. Vue N-S du Pont d’Arc ; B. Vue E-O du Pont d’Arc ; C. Rive gauche du Pont d’Arc, vue depuis l’aval, rive droite : les morphologies endokarstiques sont bien visibles, notamment pour le niveau 75-80 m NGF, beaucoup plus développé que celui à 100 m ; 1. Niveau à 80 m NGF ; 2. Niveau à 100 m NGF ; 3. Banquettes calcaires +5 m ; 4. Joints de strate ; 5. Étiage actuel de l’Ardèche ; 6. Escarpement rocheux ; 7. Topographie.
A. N-S Pont d’Arc cross section; B. E-W Pont d’Arc cross sections; C. Photograph of the left side of the arch: the endokarstic morphologies are clearly visible, especially for the 75-80 m a.s.l ones; 1. Horizontal 80 m drains: 2. Horizontal 100 m drains; 3. Ancient river base level; 4. Geological strata; 5. Current water level; 6. Cliff; 7. Topography.

20À l’amont immédiat du Pont d’Arc, aux mêmes altitudes que les drains O-NO/E-SE des grottes des rives gauche et droite, on observe des banquettes rocheuses s’établissant entre 75 et 76 m NGF et surplombant le cours de la rivière d’environ 5 m (fig. 3-4A-C). Des morphologies similaires sont notamment observables dans les méandres du Chassezac (affluent de l’Ardèche) et témoignent d’évolutions parfois polyphasées des talwegs rocheux (Jacob et al., 2006 ; Jacob-Rousseau 2008). Cependant, la présence de ces dernières sur chaque rive du canyon, même dans les concavités des méandres (Bravard, 1993) est plutôt caractéristique d’un ancien plancher rocheux aujourd’hui généralement défoncé par l’enfoncement de la rivière. Leur présence tout au long du canyon (Debard, 1988 ; Bravard, 1993) pourrait témoigner d’une mise en place sur un temps relativement long. Les banquettes de la rive gauche de l’arche s’avancent au-devant de l’arche et non en-dessous. Elles représentent aujourd’hui un obstacle au passage de l’eau et semblent se prolonger vers l’amont extérieur de l’arche en direction du méandre abandonné. Ces banquettes sont également visibles à l’extrême aval du méandre abandonné (Génuite et al., 2018).

2.3. La grotte des Châtaigniers

2.3.1. Description

21La grotte des Châtaigniers et le Pont d’Arc se développent à des tranches altitudinales similaires.

22La grotte des Châtaigniers s’ouvre à 108 m NGF, se développe jusqu’à 110 m NGF et plonge au moins jusqu’au niveau de l’Ardèche. Le dernier siphon atteste d’un développement souterrain plus bas que le niveau actuel d’étiage (peut-être proche du talweg actuel situé 6 m plus bas ?) ; les plongées n’ont jusqu’à présent pas permis d’aller au-delà d’une dizaine de mètres de profondeur.

23La grotte des Châtaigniers se structure en une succession de salles dont la plus imposante développe plus de 35 mètres de hauteur. Ces vides sont spéléologiquement connectés par des cheminées et des puits conférant au parcours spéléologique une succession de montée et de descente jusqu’au terme final (puits-toboggan) (fig. 3). Il est possible d’identifier différents anciens niveaux de drainage autour de 110 m, 100 m et 80 m NGF. Le niveau à 110 m est bien visible dans la première partie de la cavité ; le niveau à 100 m est notamment visible avant le puits terminal. La reconnaissance d’un niveau vers 80 m est moins aisée, bien que des vides soient présents à ces altitudes, notamment au fond du puits final.

2.3.2. Des morphologies noyées dans un réseau de basse altitude

24Présentée ici en coupe et à l’aide de documents photographiques (fig. 5), la cavité comporte des morphologies noyées. Les conduits se créent par dissolution en contexte noyé sur une temporalité très longue, et la lente remontée du niveau de base occasionne le développement de morphologies caractéristiques comme des banquettes limite (Jaillet et al., 2007), des pendants de voûte (Lauritzen et Lundberg, 2000) ou encore des puits–cheminée (Mocochain et al., 2006b). Ces morphologies structurent l’intégralité de la cavité et sont visibles depuis l’entrée (108 m NGF) jusqu’au siphon terminal, reconnu jusqu’à 71 m NGF, c’est-à-dire le niveau d’étiage de l’Ardèche.

Fig. 5 – Coupe topographique développée de la grotte des Châtaigniers et photographies des morphologies noyées.
Fig. 5 – Cross section of the Châtaigniers cave and photographs of paragenetic morphologies.

Fig. 5 – Coupe topographique développée de la grotte des Châtaigniers et photographies des morphologies noyées.   Fig. 5 – Cross section of the Châtaigniers cave and photographs of paragenetic morphologies.

Ces dernières sont très marquées dans la cavité et sont présentes à toutes les altitudes. A. Coupoles au-dessus du puit terminal ; B. Plafonds de la cavité ; C. Le puit final ; 1. Cavité ; 2. Coupoles ; 3. Pendants de voûte ; 4. Banquettes limite. Crédits photo : Stéphane Jaillet.
Paragenetic morphologies are visible everywhere in the cave. A. Up to the final pit; B. Rooftop of the cave; C. the final pit; 1. Cave; 2. Cupola; 3. Drown morphologies; 4. Side benches. Photographs: Stéphane Jaillet.

25Sur les parois et les plafonds des grandes salles de la partie amont de la cavité, ces morphologies de dissolution en contexte noyé sont caractérisées par de petits pendants de voûte (3), rappelant les morphologies similaires de la grotte Chauvet (Delannoy et al., 2004) avec des faciès parfois très altérés (Delannoy, 2018). Les nombreuses coupoles de dissolution rappellent le modèle de karstogénèse paragénétique Pliocène de la basse Ardèche (Mocochain et al., 2009 ; Jaillet et al., 2011 ; Sadier, 2013).

2.3.3. Des modelés et cristallisations de paroi attestant de phases de ré-ennoiement de la cavité

26Tout au long de la cavité, des cristaux de calcite centimétriques à infracentimétriques appelés cristaux de gour (Geze, 1973) ou encore cristaux en dent de cochon (Choppy, 1985) tapissent les parois de la cavité à certaines altitudes. Ce type de cristallisation est caractéristique de phases de mise en charge du réseau par des eaux saturées en carbonates sur une temporalité courte (Choppy, 1985) ; elles sont également visibles dans le siphon terminal (fig. 6B). Elles marquent des niveaux de stabilité d’ennoiement. Les niveaux s’établissent autour de 80 m, 85 m, 100 m, et 110 m NGF pour le plus haut. Leur présence affecte l’ensemble de la cavité sur ces niveaux altitudinaux mais seulement les premiers centimètres de la surface des parois et la transition entre ces morphologies et les parois non affectées est souvent bien marquée (fig. 6A). Cette délimitation marque la zone de passage entre la partie ennoyée et la partie exondée de la cavité, au même titre que les gours. Ces morphologies se développent sur les pendants de voûte constituant la structure même des vides de la grotte. Des dépôts argileux sont également visibles à des niveaux altitudinaux proches des cristaux à dents de cochon, notamment à 80 m et 100 m NGF pour le puits terminal. (fig. 6).

Fig. 6 – Carte des micro formations de calcite et des dépôts liés à l’ennoiement de la grotte des Châtaigniers.
Fig. 6 – Châtaigniers cave walls affected by ancient water levels.

Fig. 6 – Carte des micro formations de calcite et des dépôts liés à l’ennoiement de la grotte des Châtaigniers.   Fig. 6 – Châtaigniers cave walls affected by ancient water levels.

Ces morphologies de réennoiement de la cavité affectent notamment les niveaux 110, 100 m (A), 85 m, 80 m et 73 m NGF, niveaux directement en relation avec les terrasses alluviales de l’Ardèche. La présence de ces morphologies au niveau du siphon terminal (B) témoigne de leur développement en milieu noyé ou épinoyé. 1. Topographie ; 2. Cristaux en dents de cochon ; 3. Dépôts argileux laminés ; 4. Évolution du niveau de base, 5. Niveau des terrasses alluviales. Crédits photo : Pat Génuite.
Subaqueous calcite can be seen at 110 m, 100 m (A) ,85 m, 80 m, and 73 m asl which corresponds to exterior alluvial deposits of the Ardeche river.Those morphologies are also visible under the sump (B), which testifies their subacqueous development. 1. Topography; 2. Underwater calcite cristals; 3. Clay sediment; 4. Water base level evolution; 5. Ardèche river levels. Photographs: Pat Génuite.

27Les dépôts argileux comme les niveaux de cristallisation à différentes altitudes de la cavité peuvent être associés à des phases d’ennoiement de la cavité ; leurs altitudes apparaissent corrélables avec celles des terrasses alluviales de l’Ardèche, identifiées à +8 m, +15 m, +30-35 m, et +45 m NGF (Labrousse, 1977 ; Génuite et al., 2018). Les niveaux +15 m et +30 m sont identifiables dans la Combe d’Arc et l’ensemble des niveaux rapportés au Pont d’Arc correspond aux altitudes 80 m, 85 m, 100 m, et 110 m NGF (fig. 6).

3. Discussion

3.1. Le paléo-karst du pédoncule du Cirque d’Estre

28Les relations entre les drains karstiques situés à 80 m NGF et à 100 m NGF du Pont d’Arc et de la grotte des Châtaigniers ont pu être établies grâce aux modèles tridimensionnels du site et aux cartographies géomorphologiques. Tant par l’organisation structurale Nord-Sud que par les similarités morphologiques, les mêmes modelés noyés sont visibles dans le paléo-karst du pont d’arc et dans la grotte des Châtaigniers, que l’on peut vraisemblablement associer à une même phase karstogénique. Cette dernière est antérieure au recoupement puisque les témoins endokarstiques sont encore conservés au sein de l’arche, perpendiculairement au sens du recoupement (ouest-est) ; les formes complètes ayant été vraisemblablement érodées ensuite par le passage de la rivière.

29La mise en relation altitudinale des morphologies de surface (cristallisation) avec les niveaux des terrasses alluviales souligne une forte cohérence morphogénique et karstogénique. Les oscillations glacio-eustatiques pléistocènes semblent avoir marqué les niveaux endokarstiques (fig. 6-7) qui témoignent d’une réinvasion des conduits lors des remontées du niveau de base liées aux épigénies d’aggradation de l’Ardèche en phase glaciaire, et d’un nouveau mode de fonctionnement épinoyé (cristaux en dents de cochon). Dans la grotte des châtaigniers, l’impact des fluctuations pléistocènes de la rivière sur l’endokarst semble limité à la cristallisation sur les parois. L’âge de cette phase karstogénétique reste néanmoins difficile à évaluer car complexe : les morphologies noyées de pendants de voûte peuvent être possiblement raccordées à la lente remontée du niveau de base comme elle a pu être attribuée au Pliocène (Delannoy et al., 2009 ; Mocochain et al., 2009 ; Tassy 2013), mais l’importance des épigénies d’aggradations pléistocènes a également pu permettre le développement de phases karstogéniques, peut-être des morphologies noyées dans la grotte des Châtaigniers, et peut-être des drains subhorizontaux comme les conduits parallèles au recoupement des grottes du Pont d’Arc. Dans le cas des grottes du Pont d’Arc, les drains parallèles au recoupement s’inscrivent vraisemblablement dans une temporalité quaternaire, tant par leur orientation (celle du recoupement) que par leur évidente proximité altitudinale avec les banquettes à +5 m. En considérant les planchers stalagmitiques scellant les pendants de voûte dans la grotte des Châtaigniers comme des terminus ante-quem (Desachy, 2012), leur datation par les méthodes radiométriques Uranium/Thorium (Quinif, 1989) ou Uranium/Plomb (Schoene, 2014) pourrait permettre, en déterminant un âge minimal pour la karstogénèse en régime noyé, de replacer ces formes dans une chronologie plus contrainte.

Fig. 7 – Relations entre les morphologies visibles dans la grotte des Châtaigniers et les terrasses alluviales de l’Ardèche. Proposition d’un modèle d’évolution de la cavité.
Fig. 7 – Relationships between endokarst and Ardèche river, evolution model proposal for the Châtaigniers cave.

Fig. 7 – Relations entre les morphologies visibles dans la grotte des Châtaigniers et les terrasses alluviales de l’Ardèche. Proposition d’un modèle d’évolution de la cavité.   Fig. 7 – Relationships between endokarst and Ardèche river, evolution model proposal for the Châtaigniers cave.

1. Encaissant calcaire ; 2. Nodules de calcite ; 3. Argiles ; 4. Concrétions ; 5. Variations du niveau de la rivière ; 6. Niveaux maximums de la rivière ; 7. Terrasses alluviales de l’Ardèche ; 8. Surface d’érosion alluviale à +5 m.
1. Limestone; 2. Calcite nodes; 3. Clays; 4. Evolutions of the river water table; 5. Maximum river levels; 6. Alluvial deposits; 7. Eroded alluvial surface at +5 m.

30Les anciens conduits visibles dans le Pont d’Arc sont aujourd’hui réduits à l’état de paléo-karst, défoncés et trépanés latéralement par l’érosion fluviatile. Les témoins souterrains (cristaux en dents de cochon) comme extérieurs (terrasses alluviales) soulignent l’impact potentiel de la rivière sur le recoupement.

3.2. Le sapement latéral de la concavité du méandre par la rivière

31L’empreinte superficielle des fluctuations pléistocènes sur l’endokarst de la grotte des Châtaigniers se retrouve, à l’extérieur, sous forme de terrasses.

32Ces niveaux sont majoritairement composés de galets dont certains de taille décimétrique. Ils sont caractéristiques des conditions périglaciaires quaternaires compte tenu de leur association avec des éboulis et glacis cryosclastiques (Labrousse, 1977). Leur chronologie reste encore discutée (Génuite et al., 2018), mais les auteurs s’accordent sur une datation Pléistocène moyen-supérieur des terrasses à gros cailloutis (Labrousse, 1977 ; Elmi et al., 1989). Les phases d’épigénie d’aggradation qui leur sont associées pouvant atteindre plusieurs dizaines de mètres (Michou, 1984), l’impact de l’abrasion et le sapement latéral de la rivière sur les parois de la concavité du pédoncule a dû participer à l’amincissement de ce dernier et ce, à tous les niveaux (+30 m – hauteur de la voûte de l’arche) jusqu’à aujourd’hui.

33Les banquettes calcaires s’avançant au-devant de l’arche sont peut-être aussi à mettre en relation avec les fluctuations sédimentaires quaternaires car elles pourraient être liées à une phase d’érosion pléistocène. Debard (1988) les attribue à l’interglaciaire Mindel-Riss. Leur attribution à un épisode interglaciaire est pertinente car les grandes terrasses sédimentaires de l’Ardèche sont actuellement rapportées aux périodes froides du Quaternaire (Labrousse, 1977). L’épaisseur sédimentaire ayant pu atteindre plusieurs dizaines de mètres (Michou, 1984), cette couverture a pu jouer un rôle de protection vis-à-vis du talweg rocheux, ce qui reporte un hypothétique creusement à une phase d’érosion post-glaciaire, interstadiaire ou interglaciaire. Bien qu’il soit pour le moment difficile de dater cette surface d’érosion, l’âge de ces banquettes reste un enjeu clé pour comprendre la mise en place du recoupement. Bien que des dépôts en provenance des escarpements et du méandre masquent une grande partie des morphologies de la roche mère, il semble que les banquettes continuent sous les remblaiements du méandre abandonné. Ces dernières n’apparaissent pas sous l’arche. La possible continuité de ces banquettes sous le méandre, aujourd’hui non visibles du fait du remblaiement alluvial, pourrait expliquer leur absence sous l’arche. Ces dernières auraient pu être détruites (interrompues) à l’endroit du percement de l’arche. Faisant partie de l’histoire du creusement du méandre de la Combe d’Arc, Le recoupement serait alors postérieur à la phase d’évolution du bedrock qui a façonné ces banquettes. Le niveau de plancher à +5 m semble en effet se prolonger sous le méandre abandonné, mais la couverture sédimentaire au sein du méandre empêche une lecture claire de cette continuité (fig. 3). La conservation de ces dernières au-devant même du recoupement témoigne en faveur de cette hypothèse. Si cette dernière est vérifiée, cela signifierait que le paléo-méandre de la combe d’Arc a continué d’inciser son talweg rocheux jusqu’à un niveau proche du talweg actuel de l’Ardèche ; avant de s’arrêter lors des phases d’épigénie d’aggradation et lors du recoupement. L’hypothèse d’une cohéxistence entre une arche déjà percée et un méandre encore parcouru par une charge alluviale proche du bedrock est également à prendre en compte, mais les conditions d’une telle situation nous sont, actuellement, difficiles à percevoir.

3.3. Les modalités du recoupement

34La présence de vides spéléologiques a pu faciliter la mise en place du recoupement, notamment aux niveaux à 80 m et à 100 m NGF où l’on observe une correspondance altitudinale entre les niveaux karstiques et alluviaux. Néanmoins, la présence d’un paléo-karst dans le pédoncule n’est pas le seul facteur ayant pu faciliter la mise en place d’un recoupement à cet endroit précis.

35D’autres facteurs visibles au niveau du recoupement ont également pu jouer un rôle dans la mise en place de ce dernier. La direction structurale O-NO/ E-SE est sans doute également un facteur ayant pu faciliter le recoupement. Les deux conduits O-NO/ E-SE à 80 m NGF rive gauche et droite se sont en effet développés selon cet axe de fracturation.

36Enfin, la présence d’un joint de strate bien visible dans la partie amont de l’arche (90 m NGF) a également pu être un élément favorisant le passage de la rivière dans cette zone de fragilité du pédoncule.

Fig. 8 – Frise chronologique des éléments ayant potentiellement pu favoriser le recoupement en fonction des oscillations de l’Ardèche.
Fig. 8 – Chronological and potential model of the shortcut possibilities, according to the speleogenesis, the limestone sedimentation, and the river variations.

Fig. 8 – Frise chronologique des éléments ayant potentiellement pu favoriser le recoupement en fonction des oscillations de l’Ardèche.   Fig. 8 – Chronological and potential model of the shortcut possibilities, according to the speleogenesis, the limestone sedimentation, and the river variations.

1. Pont d’Arc, 2. Variations du niveau de l’Ardèche, 3. Conduits endokarstiques, 4. Banquettes à +5 m, 5. Joint de strate, 6. Niveaux alluviaux, 7. Mise en relation théorique des faiblesses morphostructurales du pédoncule avec les niveaux alluviaux de l’Ardèche au cours du temps : (vert : incision des banquettes, rouge : rôle de l’endokarst, noir : joint de strate), 8. Possibilités de recoupement.
1. Pont d’Arc, 2. Ardeche evolution, 3. Endokarstic levels, 4. +5 m erosion alluvial surfaces, 6. Alluvial levels, 7. Theorethical relationships between the river and the morphostructural weaknesses that could have led to the shortcut: (green: talweg drilling, red: endokarstic drains, black: stratification weakness in the limestone strata). 8. Shortcut possibilities.

37Ces nombreux éléments sont autant de faiblesses que le sapement latéral de la rivière a pu exploiter, à 100 m (niveau endokarstique dans la voûte de l’arche et terrasse +30-35 m), à 90 m (joint de strate), mais aussi à 80 m (structuration ouest-est des conduits latéraux rive gauche et droite et importance décamétrique des vides et témoins endokarstiques). La terrasse à +19 m dans le méandre abandonné est également un élément majeur. Elle marque une phase où la rivière passait encore dans le méandre. Se composant vraisemblablement du niveau +15 m rehaussé par les apports alluviaux de crues holocènes décrites dans Sheffer et al. (2003), son altitude pourrait concorder avec le joint de strate du Pont d’Arc (exactement le niveau de la terrasse +15 m pour ce dernier), ce qui en fait un moment idéal pour le recoupement. L’application des méthodes de datation par luminescence OSL (Mercier, 2008) et de l’ESR (Yokoyama et al., 1985) sur les sédiments sableux des terrasses permettrait de mieux contraindre chronologiquement les fluctuations pléistocènes de la rivière.

38L’importance de la charge alluviale couplée à des écoulements pléistocènes potentiellement plus compétents que ceux actuels (Jacob et al., 2006) plaide sinon pour une mise en place rapide des conditions d’un recoupement tout au moins pour un amincissement efficace du pédoncule. La conservation de la partie sommitale de ce dernier sous forme d’une arche, ainsi que des témoins endokarstiques à 80 m et 100 m NGF laisse penser que le recoupement de méandre a pu être rapide.

4. Conclusion

39Marqueur éloquent au sein du recoupement et dans le méandre abandonné, la grotte des Châtaigniers s’est révélée être un témoin de premier ordre pour étudier les modalités du recoupement. Sa position stratégique et son altitude clé par rapport au recoupement ont permis d’acquérir des informations supplémentaires sur les fluctuations quaternaires de la rivière et d’observer leur impact au sein de l’endokarst. L’identification des différentes faiblesses par l’intermédiaire du modèle tridimensionnel a permis de poser les jalons géomorphologiques des causes potentielles du recoupement, sans pour autant en discriminer une particulièrement. La construction du modèle d’évolution géomorphologique pourrait être améliorée par des contraintes chronologiques absolues. Les datations des terrasses alluviales par la méthode de l’ESR et de l’OSL, ainsi que des remplissages sédimentaires au sein de la grotte des Châtaigniers sont autant de pistes qu’il conviendrait à présent d’engager pour améliorer ce dernier et entrer dans une chronologie absolue des évènements.

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Annexe

Abridged English version

The Pont d’Arc is a natural meander shortcut that is shaped in an almost 30 meters high arch that crosses the Ardèche River (fig. 1). Even if it is a well-known geomorphological object of the Ardèche canyon, its formation and the shortcut dating are still poorly constrained. The meander shortcuts are a well-studied morphological evolution, especially in sedimentary basins, but its location in a karstic canyon implies other factors than the river dynamics, like speleogenesis. How did the Pont d’Arc shortcut happen, what is the influence of the karst in the arch formation? The Châtaigniers cave is located inside the abandoned meander of the Combe d’Arc, its absolute altitude is similar to the arch (fig. 3) as the cave topography reveals karstic drains between 70 m and 110 m a.s.l, which can be compared to the arch position (between 70 m and 100 m a.s.l). The study of the Châtaigniers cave and the Pont d’Arc karstic morphologies uses a 3D model that covers the Châtaigniers cave, the Combe d’Arc abandoned meander, and the Pont d’Arc meander shortcut. Its acquisition, based on multiple topographic tools, from 3D laserscanning to classic speleological topography, also including bathymetric data acquired under the arch, was constrained by differential GPS (dGPS) ground control points that were used to merge the topographic data together and build a 3D model with decimetric uncertainties (± 0.22 m) (fig. 2). The morphologies observed in the Châtaigniers, in the abandoned meander and in the Pont d’Arc shortcut can now be compared inside the same topographic model, which reveals correspondences between the Châtaigniers cave karst network and the karstic remains inside the Pont d’Arc: some subhorizontal endokarstic drains are located at the same altitude (mainly 80 m a.s.l and 100 m a.s.l). Furthermore, the Pont d’Arc karstic remains and the Châtaigniers caves are both located on the same N-S fracturation orientation (fig. 3). Both the Châtaigniers cave and the Pont d’Arc karstic remains reveal phreatic morphologies (fig. 4-5) that lead to think they were affected by the same karstogenetic phases. In the Châtaigniers cave, some drains are affected by epiphreatic calcite at specific altitudes (fig. 6) that are testimonies of ancient water levels that filled the cave. Those microstructural morphologies have grown on top of the macrostructural paragenetic morphologies and only affect the first centimeters of the walls. Their altitudinal report on a cross section (fig. 6) shows a similarity with the external alluvial Ardèche deposits. That stratigraphic assessment and the altitudinal correspondence with the quaternary deposits may imply that the cave was refilled by water during the Quaternary aggrading phases of the river (fig. 7). Those correspondences lead to think that the Pont d’Arc shortcut, which probably happened during the Quaternary period, was influenced by an older karst network that was already shaped before the shortcut.

The analysis of the Pont d’Arc 3D model shows other weaknesses (geological strata) that may also have been used by the Ardèche river to shortcut the Combe d’Arc meander. Those observed weaknesses were linked with Ardèche base level evolution during Pleistocene (fig. 8) and led to identify some potential windows that may have participated to the shortcut process, one of them corresponds to the +15 m alluvial deposit inside the abandoned meander (fig. 8). Those weaknesses may have been efficiently exploited by the river lateral variations during Pleistocene. The arch morphology of the shortcut leads to think that the process was fast. ESR or OSL dating of the alluvial levels are now necessary to constraint the alluvial upfilling phases of the river and so determine the age of the Pont d’Arc shortcut.

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Table des illustrations

Titre Fig. 1 – Carte de localisation. Fig. 1 – Location map.
Légende Le méandre abandonné de la Combe d’Arc et le Pont d’Arc, à l’entrée du canyon karstique des Gorges de l’Ardèche. Le cours de l’Ardèche coule aujourd’hui sous l’arche calcaire, cette dernière s’ouvrant dans la partie la plus fine du pédoncule de la Combe d’Arc. Les karsts environnant le Pont d’Arc sont les environnements karstiques analysés dans cet article. A. Bassin versant de l’Ardèche ; B. Méandre de la Combe d’Arc ; C. Pont d’Arc. 1. Cavités du méandre de la Combe d’Arc ; 2. Escarpements ; 3. Rivière Ardèche ; 4. Photographie du Pont d’Arc. Crédit photo : Caverne du Pont d’Arc. The abandoned meander of the Combe d’Arc is located at the entrance of the Ardèche canyon. The Pont d’Arc arch crosses the Ardèche river at the narrowest part of the stalk. The surrounding karsts of the Pont d’Arc are studied in this work. A. Ardèche river watershed ; B. Combe d’Arc abandonned meander ; C. Pont d’Arc shortcut. 1. Caves of the Combe d’Arc meander; 2. Cliffs; 3. Ardèche river; 4. Photograph of the Pont d’Arc shortcut (from: Caverne du Pont d’Arc).
URL http://journals.openedition.org/geomorphologie/docannexe/image/12830/img-1.png
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Titre Fig. 2 – Les différentes méthodes d’acquisition topographiques et leur fusion au sein d’un même modèle 3D. Fig. 2 – Topography acquisition methods and registration inside one model.
Légende Malgré la diversité de méthode d’acquisition des modèles topographiques, leur consolidation au sein d’un même référentiel géographique permet d’obtenir un modèle tridimensionnel unique. L’ensemble de cette opération a été effectué sous le contrôle de points DGPS pris en extérieur. E. Exactitude : la fidélité d’un relevé par rapport à la réalité ; R. Résolution : la quantité de points fournissant l’information topographique pour une surface donnée ; C. Consolidation : procédé d’assemblage entre les différentes acquisitions topographiques. L’assemblage des données entre elles permet une évaluation de l’incertitude finale du modèle à moins de ± 22 cm. The registration of all the data generated one unique model. Despite of the multi origin of the topographic data, they were merged on the same geographical coordinate system. It was constrained using DGPS data. E. Trueness; R. Resolution; C. Registration of the different topographic data. The common merging process allows to evaluate the final global uncertainty of less than ± 22 cm.
URL http://journals.openedition.org/geomorphologie/docannexe/image/12830/img-2.png
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Titre Fig. 3 – Comparaison des développements altitudinaux et des axes de karstification des grottes du Pont d’Arc et des Châtaigniers. Fig. 3 – Comparison of the karstic axes between the Pont d’Arc and the Châtaigniers cave.
Légende Les plans du Pont d’Arc et de la grotte des Châtaigniers présentent des axes de structuration karstiques similaires (notamment Nord/Sud et O-NO/E-SE). La coupe (4) met en évidence des similarités altitudinales entre les systèmes du Pont d’Arc et de la grotte des Châtaigniers : Un niveau s’établit clairement autour de 80 m NGF dans le Pont d’Arc, tandis que le niveau 100 m NGF est plus marqué dans la grotte des Châtaigniers. A. Cirque d’Estre ; B. Grotte des Châtaigniers ; C. Pont d’Arc ; D. Comparaison altitudinale de la grotte des Châtaigniers et du Pont d’Arc. 1. Encaissant calcaire ; 2. Cavités ; 3. Banquettes à +5 m ; 4. Fracturation ; 5. Méandre abandonné ; 6. Bancs de sable ; 7. L’Ardèche. Topographie Grottes de la rive droite : Gilbert Platier. The cross-section reveals two main drains at 80 and 100 m a.s.l; those are visible in the two karst systems. The Pont d’Arc cross-section and the Châtaigniers cave have structural similarities (N/S and W-NW/E-SE). A. Estre meander; B. Châtaigniers cave; C. Pont d’Arc ; D. Altitude comparison between the Châtaigniers cave and the Pont d’Arc. 1. Limestone; 2. Caves; 3. Eroded water table at +5 m; 4. Fractures; 5. Abandoned meander; 6. Sand deposits; 7. Ardeche river. Right side cave topography: Gilbert Platier.
URL http://journals.openedition.org/geomorphologie/docannexe/image/12830/img-3.png
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Titre Fig. 4 – Vues détaillées des morphologies karstiques du Pont d’Arc. Fig. 4 – Detailled cross sections of the Pont d’Arc arch.
Légende A. Vue N-S du Pont d’Arc ; B. Vue E-O du Pont d’Arc ; C. Rive gauche du Pont d’Arc, vue depuis l’aval, rive droite : les morphologies endokarstiques sont bien visibles, notamment pour le niveau 75-80 m NGF, beaucoup plus développé que celui à 100 m ; 1. Niveau à 80 m NGF ; 2. Niveau à 100 m NGF ; 3. Banquettes calcaires +5 m ; 4. Joints de strate ; 5. Étiage actuel de l’Ardèche ; 6. Escarpement rocheux ; 7. Topographie. A. N-S Pont d’Arc cross section; B. E-W Pont d’Arc cross sections; C. Photograph of the left side of the arch: the endokarstic morphologies are clearly visible, especially for the 75-80 m a.s.l ones; 1. Horizontal 80 m drains: 2. Horizontal 100 m drains; 3. Ancient river base level; 4. Geological strata; 5. Current water level; 6. Cliff; 7. Topography.
URL http://journals.openedition.org/geomorphologie/docannexe/image/12830/img-4.png
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Titre Fig. 5 – Coupe topographique développée de la grotte des Châtaigniers et photographies des morphologies noyées. Fig. 5 – Cross section of the Châtaigniers cave and photographs of paragenetic morphologies.
Légende Ces dernières sont très marquées dans la cavité et sont présentes à toutes les altitudes. A. Coupoles au-dessus du puit terminal ; B. Plafonds de la cavité ; C. Le puit final ; 1. Cavité ; 2. Coupoles ; 3. Pendants de voûte ; 4. Banquettes limite. Crédits photo : Stéphane Jaillet. Paragenetic morphologies are visible everywhere in the cave. A. Up to the final pit; B. Rooftop of the cave; C. the final pit; 1. Cave; 2. Cupola; 3. Drown morphologies; 4. Side benches. Photographs: Stéphane Jaillet.
URL http://journals.openedition.org/geomorphologie/docannexe/image/12830/img-5.png
Fichier image/png, 2,9M
Titre Fig. 6 – Carte des micro formations de calcite et des dépôts liés à l’ennoiement de la grotte des Châtaigniers. Fig. 6 – Châtaigniers cave walls affected by ancient water levels.
Légende Ces morphologies de réennoiement de la cavité affectent notamment les niveaux 110, 100 m (A), 85 m, 80 m et 73 m NGF, niveaux directement en relation avec les terrasses alluviales de l’Ardèche. La présence de ces morphologies au niveau du siphon terminal (B) témoigne de leur développement en milieu noyé ou épinoyé. 1. Topographie ; 2. Cristaux en dents de cochon ; 3. Dépôts argileux laminés ; 4. Évolution du niveau de base, 5. Niveau des terrasses alluviales. Crédits photo : Pat Génuite. Subaqueous calcite can be seen at 110 m, 100 m (A) ,85 m, 80 m, and 73 m asl which corresponds to exterior alluvial deposits of the Ardeche river.Those morphologies are also visible under the sump (B), which testifies their subacqueous development. 1. Topography; 2. Underwater calcite cristals; 3. Clay sediment; 4. Water base level evolution; 5. Ardèche river levels. Photographs: Pat Génuite.
URL http://journals.openedition.org/geomorphologie/docannexe/image/12830/img-6.png
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Titre Fig. 7 – Relations entre les morphologies visibles dans la grotte des Châtaigniers et les terrasses alluviales de l’Ardèche. Proposition d’un modèle d’évolution de la cavité. Fig. 7 – Relationships between endokarst and Ardèche river, evolution model proposal for the Châtaigniers cave.
Légende 1. Encaissant calcaire ; 2. Nodules de calcite ; 3. Argiles ; 4. Concrétions ; 5. Variations du niveau de la rivière ; 6. Niveaux maximums de la rivière ; 7. Terrasses alluviales de l’Ardèche ; 8. Surface d’érosion alluviale à +5 m. 1. Limestone; 2. Calcite nodes; 3. Clays; 4. Evolutions of the river water table; 5. Maximum river levels; 6. Alluvial deposits; 7. Eroded alluvial surface at +5 m.
URL http://journals.openedition.org/geomorphologie/docannexe/image/12830/img-7.png
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Titre Fig. 8 – Frise chronologique des éléments ayant potentiellement pu favoriser le recoupement en fonction des oscillations de l’Ardèche. Fig. 8 – Chronological and potential model of the shortcut possibilities, according to the speleogenesis, the limestone sedimentation, and the river variations.
Légende 1. Pont d’Arc, 2. Variations du niveau de l’Ardèche, 3. Conduits endokarstiques, 4. Banquettes à +5 m, 5. Joint de strate, 6. Niveaux alluviaux, 7. Mise en relation théorique des faiblesses morphostructurales du pédoncule avec les niveaux alluviaux de l’Ardèche au cours du temps : (vert : incision des banquettes, rouge : rôle de l’endokarst, noir : joint de strate), 8. Possibilités de recoupement. 1. Pont d’Arc, 2. Ardeche evolution, 3. Endokarstic levels, 4. +5 m erosion alluvial surfaces, 6. Alluvial levels, 7. Theorethical relationships between the river and the morphostructural weaknesses that could have led to the shortcut: (green: talweg drilling, red: endokarstic drains, black: stratification weakness in the limestone strata). 8. Shortcut possibilities.
URL http://journals.openedition.org/geomorphologie/docannexe/image/12830/img-8.png
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Pour citer cet article

Référence papier

Kim Génuite, Jean-Jacques Delannoy, Stéphane Jaillet, Judicaël Arnaud, Johan Berthet et Pat Génuite, « Le Pont d’Arc et la grotte des Châtaigniers (Gorges de l’Ardèche, France), indicateurs des processus du recoupement du méandre de la Combe d’Arc », Géomorphologie : relief, processus, environnement, vol. 25 – n° 1 | 2019, 57-68.

Référence électronique

Kim Génuite, Jean-Jacques Delannoy, Stéphane Jaillet, Judicaël Arnaud, Johan Berthet et Pat Génuite, « Le Pont d’Arc et la grotte des Châtaigniers (Gorges de l’Ardèche, France), indicateurs des processus du recoupement du méandre de la Combe d’Arc », Géomorphologie : relief, processus, environnement [En ligne], vol. 25 – n° 1 | 2019, mis en ligne le 05 avril 2019, consulté le 25 mai 2019. URL : http://journals.openedition.org/geomorphologie/12830 ; DOI : 10.4000/geomorphologie.12830

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Auteurs

Kim Génuite

Université Savoie Mont Blanc, CNRS, Laboratoire EDYTEM – 5 Bd de la mer Caspienne, 73370, Le Bourget du Lac, France (kim.genuite@univ-smb.fr). Tel : +33 (0)4 79 75 87 07.

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Jean-Jacques Delannoy

Université Savoie Mont Blanc, CNRS, Laboratoire EDYTEM – 5 Bd de la mer Caspienne, 73370, Le Bourget du Lac, France (jean-jacques.delannoy@univ-smb.fr).

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Stéphane Jaillet

Université Savoie Mont Blanc, CNRS, Laboratoire EDYTEM – 5 Bd de la mer Caspienne, 73370, Le Bourget du Lac, France (stephane.jaillet@univ-smb.fr).

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Judicaël Arnaud

CDS07 – 130 Chemin du Cirque des Gens, 07120 Chauzon, France (judicael.Arnaud@wanadoo.fr).

Johan Berthet

Styx4D, Savoie Technolac – 73370, Le Bourget du Lac, France (johan.berthet@styx4d.com).

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Pat Génuite

CDS07 – 130 Chemin du Cirque des Gens, 07120 Chauzon, France (pat.genuite@wanadoo.fr).

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Droits d’auteur

© Groupe français de géomorphologie

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