Comment Se Forment Les Grottes?

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Que vous pensiez qu’elles sont attrayantes ou terrifiantes, les grottes sont faites de deux ingrédients apprivoisés.

Les grottes peuvent offrir un aperçu passionnant d'un univers caché d'extrêmes, coupé des règles du monde extérieur.

Des créatures sans yeux se glissent dans l'obscurité totale, les cristaux atteignent la taille de camions à benne basculante et l'acide sulfurique s'échappe des profondeurs de la Terre.

Mais malgré leur exotisme, les grottes sont formées à partir de deux ingrédients ordinaires: le roc et l’eau.

Mangeur de rock acide

En général, les grottes sont formées de gypse, de calcaire, de dolomite ou même de sel.

"Vous avez besoin d'un type de roche qui puisse se dissoudre dans l'eau", a déclaré Randall Orndorff, géologue à la US Geological Survey (USGS).

Lorsque de l'eau de pluie est introduite dans ce type de roche, soit en s'infiltrant à travers de minuscules pores de la surface de la roche, soit, plus généralement, en dribblant à travers de plus grandes fissures, la roche commence à se dissoudre. C'est parce que l'eau de pluie est légèrement acide.

Les gouttes de pluie captent l’acidité des produits chimiques dans l’atmosphère en se dirigeant vers la terre; bien que la composition chimique de l'atmosphère varie, l'eau de pluie a généralement un pH d'environ 5, à peu près le même que le café noir. (L'échelle de pH mesure l'acidité ou l'alcalinité d'un liquide et va de 0 à 14, 0 étant le plus acide et 14 le plus basique. L'eau pure a un pH de 7, considéré comme neutre.)

Mais les roches et les eaux de pluie ne la coupent pas vraiment; un autre catalyseur joue un rôle important dans la formation de grottes: les plantes.

Orndorff a déclaré que les régions les plus humides de la planète ont également tendance à avoir une végétation plus dense, ce qui signifie que des tapis épais de matière organique s'accumulent. Les plantes meurent et se décomposent dans un processus qui produit du carbone.

"Ainsi, l'eau de pluie, lorsqu'elle frappe, commence à s'infiltrer dans le sol", a déclaré Orndorff, "et commence à capter tout le carbone contenu dans les matières organiques en décomposition. L'eau de pluie elle-même se transforme en acide carbonique".

Cet acide carbonique mange lentement à travers la roche.

Des dizaines de milliers, voire des centaines de milliers d'années plus tard, voici! Une grotte.

La vie dans le noir: La salamandre aveugle du Texas, d'environ 13 cm (5 pouces) de croissance complète, n'a pas d'yeux. Vous pouvez voir des yeux restés sous des couches de sa peau translucide. L'espèce vit dans les grottes aqueuses de l'aquifère Edwards, près de San Marcos, au Texas.

La vie dans le noir: La salamandre aveugle du Texas, d'environ 13 cm (5 pouces) de croissance complète, n'a pas d'yeux. Vous pouvez voir des yeux restés sous des couches de sa peau translucide. L'espèce vit dans les grottes aqueuses de l'aquifère Edwards, près de San Marcos, au Texas.

Crédit: USFWS.

Aqueduc de Mère Nature

Le type de grotte avec lequel vous vous retrouvez est en partie déterminé par la gravité.

L'eau veut descendre. Tout comme les rivières à la surface de la Terre se dirigent vers la mer, a dit Orndorff, les grottes sont des conduites permettant à l’eau de se déplacer d’un endroit à un autre.

Si l'eau emprunte un chemin assez direct, vous pouvez vous retrouver avec ce que l'on appelle des puits verticaux de cavernes à la fosse qui s'étendent tout droit dans la roche.

Si l'eau emprunte un itinéraire plus détourné, vous obtenez un système de grottes horizontales. Mammoth Cave, dans le Kentucky, une grotte horizontale, est le plus long système de grottes du monde, s'étendant sur au moins 627 kilomètres (390 milles) sous la surface de la Terre.

Cependant, certaines grottes renversent cette formule bien ordonnée et se forment de bas en haut. L'eau piégée dans les aquifères profonds de la Terre entre parfois en contact avec des roches chargées de sulfures, telles que la pyrite, a déclaré Orndorff. Cela crée de l'acide sulfurique qui, avec une pression hydraulique suffisante, peut remonter à travers le rocher pour creuser une grotte.

Bien que les grottes soient des destinations irrésistibles pour les explorateurs timides et intrépides du monde entier, Orndorff a expliqué qu'il existe probablement de nombreuses grottes que les humains n'ont pas encore trouvées, "car vous auriez besoin d'équipement de plongée pour vous y rendre".

Pour ce qui est des cavernes, Orndorff a déclaré: "Nous ne faisons probablement que gratter la surface."

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Supplément Vidéo: Grotte, gouffre et concrétion (vidéo pédagogique).




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