En busca del río perdido

Los arroyos nacen de la acumulación de la escorrentía del agua de lluvia, luego se convierten en ríos que se fusionan para formar ríos que se conectan a los mares y océanos. Pero no todos los cauces de agua quedan en la superficie: algunos encuentran fracturas en el suelo y se adentran en él. En el territorio calizo, estas infiltraciones liberan lentamente la roca por acción química y mecánica hasta formar galerías subterráneas que forman el nuevo lecho subterráneo de los ríos: este es el “karst”, que consiste en cuevas y acantilados explorados por espeleólogos.

Todos estos acuíferos subterráneos representan el 99% de las reservas de agua dulce líquida de la Tierra, de ahí la importancia de conocer estos recursos para gestionarlos y protegerlos. En el contexto del aumento del calentamiento global y la sequía, estas reservas de agua dulce atraen cada vez más el interés de las comunidades locales. La contaminación causada por actividades superficiales antropogénicas, por ejemplo, la industria o la agricultura, puede filtrarse en las aguas subterráneas y cambiar la calidad del agua potable.

Las redes kársticas fueron minuciosamente descritas por los espeleólogos en sus exploraciones (tamaños y orientación de las galerías, número de cámaras, desniveles, etc.) resumiendo sus observaciones en forma de secciones y planos. Entre los objetos geológicos identificados, las fracturas constituyen puntos estratégicos de acceso a las aguas subterráneas que son de particular interés para los hidrogeólogos por cuestiones de abastecimiento de agua a la comunidad. Es a través de estas áreas de vacíos que las aguas superficiales ingresan al suelo por gravedad, pero también que resurgen en épocas muy lluviosas, cuando la red de cavidades subterráneas se llena de agua. Bajo tierra, algunos conductos están completamente sumergidos e intransitables.

Se deben encontrar otros métodos para comprender la circulación del agua en el suelo. El concepto consiste en colorear el agua con fluoresceína en el punto aguas arriba más accesible del río, y medir la concentración de esta fluoresceína en varios puntos de salida conocidos o supuestos (descarga o resurgimiento). Fue, por ejemplo, un incendio en las fábricas de Pernod en Pontarlier en agosto de 1901 lo que permitió establecer la conexión subterránea entre el Doubs y el Loue al verter grandes cantidades de absenta en el río.

En Meurthe-et-Moselle, Meuse y Vosges, el Aroffe es un río que juega al escondite según las estaciones y las condiciones climáticas entre un curso subterráneo a largo plazo y un curso aéreo temporal y continúa intrigando a los viajeros junto a él. . De hecho, el curso subterráneo con un potencial de al menos 30 kilómetros actualmente solo se explora durante 2,5 kilómetros. Espeleólogos y geólogos han colaborado recientemente para perfeccionar los estudios topográficos y colorimétricos ya realizados en uno de los renacimientos de Aroffe, “le Fond de la Souche”, poniendo a prueba un nuevo método basado en la medida de las propiedades eléctricas de los subsuelos.

El Aroffe nace en Beuvezin y desaparece bajo tierra a través de una serie de fracturas en Gémonville. Las aguas del Aroffe resurgen en la fuente de La Rochotte en Pierre-la-Treiche y desembocan en el Mosela. Cuando llueve mucho, los treinta kilómetros de la red subterránea se llenan hasta un desbordamiento que aparece en la superficie a través del renacimiento, que localmente se llama “lutos”, que juega el papel de desbordamiento. El Aroffe luego se desborda y desemboca en el Mosa. El propósito del estudio fue tratar de determinar el curso subterráneo preciso para fines de investigación.

¿Por qué nos interesa la reactivación de Fond de la Souche?

Tras el trabajo realizado en 1971 por los espeleólogos, se abrió una fractura con una profundidad de 25 metros en Fond de la Souche en Harmonville. Termina en un arroyo que, después de unos 200 metros, desemboca en un río que forma una gran galería subterránea.

Quince años de exploraciones y levantamientos topográficos han dado como resultado el plan actual de la red Fond de la Souche: 2.500 metros de galerías accesibles para las personas pero que terminan en cada extremo en un sifón, conducto completamente sumergido, de difícil y agotador acceso con cueva grande equipo de buceo. Aunque se han realizado varias campañas de buceo para explorar los misterios de estos dos conductos inundados, no se han alcanzado nuevas galerías no inundadas.

Desde un punto de vista hidrológico, varias observaciones parecen mostrar que el río de la gran galería no es el Aroff sino uno de sus afluentes. ¿Aroffe opera cerca o en un área completamente diferente? ¿Cuál es su magnitud? Tal como están las cosas, el Fond de la Souche es la única boca de acceso penetrable, esta cavidad sigue siendo el mejor lugar para buscar el Aroffe subterráneo.

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Cuarenta años después, estas preguntas permanecen, ¡pero las técnicas están evolucionando! Espeleólogos de la Union Spéléologique de l’Agglomeration Nancy y geólogos de UniLaSalle se reunieron recientemente para experimentar con una técnica de superficie no destructiva para continuar esta exploración.

¿Cómo identificar galerías subterráneas sin destruir paisajes y ecosistemas?

A menudo, para llegar directamente a un recurso ubicado en las profundidades de los sótanos (agua, mineral, gas, etc.), los geólogos hacen agujeros con taladros o muescas en las montañas con una excavadora grande. Estos métodos son ciertamente efectivos pero tienen el gran inconveniente de destruir los ecosistemas (hábitats faunísticos y florísticos) y los paisajes pero también contaminan químicamente las áreas explotadas. Además, son muy costosos en términos de tiempo, energía y dinero.

Para ubicar el trazado subterráneo de las galerías del río Fond de la Souche, optamos por probar un método indirecto no destructivo. La “tomografía eléctrica” ​​es una técnica geofísica basada en la capacidad de un material para conducir corriente. A diferencia del aire, el agua altamente conductora permite que la corriente fluya rápidamente. Por tanto, el método consiste en medir la resistividad eléctrica de materiales subterráneos, inyectando corriente a lo largo de una línea de electrodos plantados en el suelo.

La resistividad eléctrica del subsuelo depende de la naturaleza de la roca, la porosidad de la roca, el contenido de agua de la roca, la fractura o la presencia de vacíos. Para probar o no el uso de esta técnica para la detección de caries, en 2021 se organizó una campaña de medición en el sector Fond de la Souche. Esto ocurre al final de la temporada de verano, cuando las cavidades sin agua se llenan de aire y teóricamente deberían ser más resistentes a las corrientes. A partir del plano proyectado sobre una fotografía aérea, se dispusieron varios perfiles eléctricos en relación a las galerías conocidas y sus supuestas ubicaciones.

Dos de los perfiles están dispuestos cerca de la boquilla de entrada, perpendiculares a la fractura de 25 metros de profundidad. El primero tiene una potencia de penetración terrestre de 50 metros (L5), pero una resolución menor que el segundo, que solo alcanza una profundidad de 10 metros (L6).

En el lado derecho del perfil L5, a una profundidad de 25 metros, las características manchas anaranjadas/rojas representan dos zonas de “material” más resistivo, consistentes con la posible presencia de una cavidad en el Fondo de la Tensión.

En el segundo perfil eléctrico (L6), la fractura se detecta claramente en medio de la tomografía eléctrica en forma de zona alta resistiva en color marrón, que corresponde al levantamiento topográfico del pozo de entrada.

Por lo tanto, el método de la tomografía eléctrica parece prometedor para nuestra búsqueda de “vacíos”. Si bien aún queda un amplio sector por explorar para determinar completamente el recorrido del río perdido, en la próxima campaña de medición se podrá determinar la orientación de las galerías más allá de los sifones. La investigación acaba de comenzar y continuará el próximo año.

La USAN (Unión de espeleología de la aglomeración de Nancy) es un club de espeleología por iniciativa de esta actividad de investigación (Christophe Prévot, Olivier Gradot y Théo Prévot) y está financiado a través de las autoridades locales por el Action Aid Fund de la Federación Francesa de Espeleología ( FFS). Este estudio exploratorio se benefició de la experiencia geofísica de Pascale Lutz y Michaël Goujon, profesores e investigadores de UniLaSalle Beauvais, así como de sus alumnos Adrien Leroux, Solène Be y Emeline Rame. También participaron docentes-investigadores de la Universidad de Lorena (en geología-paleontología, Bernard Lathuilière y en geografía-karstología, Benoît Losson). Agradecemos al ayuntamiento de Harmonville ya los propietarios de las parcelas que apoyan este proyecto y nos dan acceso ilimitado a sus parcelas.