Les "glaciers de marbre" sont des karsts nus où les modalités de l'infiltration, de la circulation de l'eau en surface et sous terre sont à ceux de la haute montagne alpine. Mais dans les archipels patagons, les formes sont exacerbées par surabondance des précipitations pluviales (plus de 7 000 mm/an. En raison du caractère remarquable des sculptures de dissolution (lapiès), actuellement en cours d'élaboration (formes fonctionnelles), et de la nature de l'enfouissement des eaux, nous avons pu étudier certaines modalités de l'écoulement superficiel et souterrain.Géomorphologie karstique
Une cartographie morphologique de l'île de Madre de Dios a été effectuée à partir de photos aériennes (1/70000) complétées par les observations de terrain. Cette cartographie (en cours) intègre le positionnement des cavités et émergences repérées et explorées dans la moitié sud de l'île. A une autre échelle, une étude morphométrique de certaines microformes karstiques remarquables a été entreprise sur le lapiaz nu à proximité et sur le site du micro bassin-versant expérimental du Mont Roberto. Deux microformes ont fait plus particulièrement l'objet d'un protocole de mesures :Des "champs" de "mini-crêtes" de calcaires profilées par le vent dominant (d'après la série de mesures de dimensions et d'orientations portant sur 130 individus). Une variante intéressante mais plus rare (donc difficilement appréhendable par l'approche statistique) a été observée sous la forme de mini-crêtes en position d'abri derrière des blocs erratiques d'insolubles. En certains sites, les crêtes protégées ont évolué en véritables piédestaux comparable à ceux rencontrés sur les karsts alpins anciennement englacés, mais déversés dans le sens du vent, donnant des formes particulièrement insolites qui semblent défier les lois de la pesanteur. Ces indices morphologiques sont particulièrement pertinents pour la mesure de l'ablation karstique depuis la déglaciation.
Des "escaliers de lapiaz", forme particulière de rigole de lapiaz particulièrement développée dans l'île. Plusieurs paramètres morphométriques ont été mesurés sur la totalité des marches de l'escalier principal drainant le bassin-versant expérimental. Toutes ces mesures sont destinées à des traitements statistiques destinés à mettre en évidence certains caractères morphologiques et leur degré de dépendance vis-à-vis de facteurs tels que la pente, l'orientation, la fracturation et les modalités du ruissellement, notamment en liaison avec les effets du vent. La mise en évidence du rôle du vent dans les processus de l'érosion exokarstique, déjà patent pour les "mini-crêtes" de lapiaz, constitue une nouveauté en géomorphologie.
Sur le littoral calcaire, nous avons procédé à des mesures de la hauteur des encoches de corrosion marine, aujourd'hui suspendues à environ 4 m au-dessus du niveau moyen actuel de marée haute. Cette valeur apparaît comme beaucoup plus faible que celle mesurée par l'expédition de 1997 dans l'île de Diego de Almagro située 200 km plus au sud. Une plongée a permis de repérer une encoche immergée vers -10 m (Javier Lusaretta).
Dans les cavités explorées, nous avons intégré les relevés et observations morphologiques et sédimentologiques à la réalisation des topographies, ce qui permet de mettre en évidence plusieurs types fonctionnels de cavités, ainsi que des caractères récurrents laissant à penser que la plupart des cavités explorées sont de génération récente. L'étude des sédiments et des spéléothèmes prélevés dans plusieurs cavités devrait permettre de préciser la chronologie et le contexte environnemental de la spéléogenèse. Le réseau de Cueva del Eclipse sur l'île de Guarello témoigne d'un certain polyphasage de la karstogenèse puisque il est recoupé et tronçonné par un canyon de surface. Des prélèvements d'échantillons stériles de fines endokarstiques et de sols injectés dans le karst (réseau de fentes) ont été réalisés à la demande du laboratoire du Professeur J. Colin Murrell, (Département des Sciences biologiques, Warwick University, Coventry, Royaume-Uni) auquel ils seront transmis pour des analyses microbiologiques.
L'homme et le karst
Il peut paraître incongru d'étudier les relations homme / karst dans une île inhabitée. Deux raisons justifient cependant une telle préoccupation :La présence d'une exploitation minière sur l'île de Guarello, voisine immédiate de Madre de Dios. En effet, nous avons eu l'opportunité de séjourner plusieurs jours dans cette mine qui exploite le calcaire pur pour les besoins d'une entreprise sidérurgique (Huachipato). Nous avons ainsi pu observer les différentes phases de l'exploitation (extraction par minage dans un cratère bien circonscrit, évacuation par tapis-roulant dans un tunnel jusqu'au quai d'amarrage du minéralier) ainsi que les conditions d'implantation des infrastructures d'hébergement des hommes et du matériel. Nous avons pu nous rendre compte du peu d'impacts paysagers et écologiques que cette mine occasionne grâce à sa conception en cratère, son système d'évacuation par tapis-roulant en tunnel), et l'attention particulière apportée par la direction et le personnel pour respecter du mieux possible l'environnement. La mine dépend du karst pour son alimentation en eau potable, en partie tirée d'un captage dans la Cueva del Eclipse, cavité active dont un tronçon a été barré par un petit barrage en bois permettant la constitution d'un réservoir capté par tuyauterie à environ 800 m des bâtiments miniers. L'exploration plus amont des autres maillons de ce réseau recoupé par l'érosion de surface a permis de retrouver des vestiges d'anciens ouvrages de régulation des débits du cours d'eau capté, aujourd'hui ruinés et non fonctionnels.
La découverte de nombreux vestiges de fréquentation humaine dans les grottes littorales : grottes-sépultures (squelettes humains, foyers, offrandes funéraires) et grottes-mines (limon à hématite pour les pigments de peinture) pour les Alakalufs, grottes sanctuaires et grottes à explorer pour les pêcheurs chilotes et les personnels miniers de passage (tombes Alakalufs "christianisées", grottes sanctuarisées (avec à la mine de Guarello, une nième "reproduction" de la grotte de Lourdes, sans doute la plus australe de la planète !), bâtons laissés en signalement du passage, traces de mains mondmilcheuses sur les parois...) sont autant de témoignages nouveaux de l'universalité de certains usages et comportements en relation avec les grottes.
Météorologie
Les bons contacts entretenus avec la base de Guarello ont permis de récupérer, pour toute la durée de l'expédition (janvier et février 2000), différents paramètres enregistrés à pas de temps horaire : température (intérieure et extérieure), température maximum et minimum extérieure, pression barométrique, humidité intérieure et extérieure, vitesse du vent, vitesse des rafales, direction du vent, température au vent et précipitations. Certains de ces paramètres sont aussi connus pour les années 1998 et 1999.Hydrométrie
Afin de suivre les variations de débits et de température des systèmes karstiques, un équipement hydrométrique a été mis en place du 3/02/2000 au 17/02/2000 sur le ruisseau de la "Cueva del Eclipse", situé non loin de la station de Guarello. Il s'agit d'un prototype de Luiropatagraphe (mis au point par REP).Les enregistrements obtenus seront corrélés aux données météorologiques afin d'étudier les temps de réaction (relation pluie / débit, pluie / température).
Un certain nombre de prélèvements d'eau ont été effectué pour analyser les principaux ions contenus. Ces prélèvements ont été réalisé en différents points des systèmes karstiques (zone d'introduction, zone de transit vertical, zone de transit horizontal, émergence). De nombreuses mesures de conductivités électriques et de températures complètent ces prélèvements.
Afin de mieux comprendre les modalités du ruissellement sur lapiaz, une expérience sur un micro-bassin versant expérimental a été mise en place. Il s'agit de la zone de drainage d'une perte, sur karst à nu à rigoles et à escaliers caractéristiques. Les travaux suivants y ont été menés :
- Topographie tridimensionnelle du bassin versant et des ses chenaux principaux. Caractérisation des pentes et de la densité du drainage.
- Suivi des précipitations, de la température de l'air et de la vitesse du vent.
- Suivi des débits, de la température et de la conductivités de l'eau au droit de la perte.
- Prélèvement d'échantillon d'eau régulier.
- Réalisation d'un traçage colorimètrique pour le calcul des vitesses de transit de l'eau de l'amont à l'aval du bassin.
Le dépouillement et l'interprétation des résultats permettront de montrer l'originalité de la structure et du fonctionnement de cette zone superficielle du karst.
Sommaire | Photos | Patrimoine karstique | Hydrogéologique | Topographie | Plongée | Biologie | Archéologie | Médical | Conclusions | Annexes et remerciements