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Carole Nehme, Sophie Verheyden, Jeremy Flament, Christian Burlet and Thomas Goovaerts (2016)

L'étude micro-climatque de la salle du Dôme (Han-sur-Lesse): apports à la compréhension du signal saisonnier et de l'effet de site.

In: Journées de Spéléologie Scientifique, ed. by JSS, vol. 2016.

Présentation : La croissance des stalagmites dans les grottes est intimement liée aux conditions climatiques extérieures. Pour cela, l’étude à haute résolution des signaux chimiques contenus dans leur structure interne (lamines) permet de reconstituer les variations des paramètres climatiques et donc de la saisonnalité du climat actuel et passé. Cependant, les études récentesa ont démontré un signal saisonnier dans les paramètres chimiques des stalagmites (Isotopes stables et éléments traces), fait assez particulier dans les cavités belges. Les mesures ponctuelles de températures et de PCO2 dans la salle du Dôme indiquent ainsi une influence de la climatologie souterraine sur ces paramètres et un certain déphasage avec les variations saisonnières en surface. La topographie de la grotte influence aussi localement cette climatologie souterraine. Une meilleure compréhension du fonctionnement actuel de la cavité avec un suivi plus étendu spatialement est nécessaire afin de mieux interpréter le signal saisonnier par l’identification: i) des valeurs seuils de température et de CO2 à l’origine du déphasage entre les changements saisonniers souterrains et ceux de surface, ii) des effets de site (tube à vent, piège à froid) sur les paramètres climatiques souterrains. Etude : Depuis janvier 2016, un programme étendu du suivi micro-climatique de la salle du Dome ou Trou de Han a été initié afin de mieux visualiser les paramètres climatiques souterrains (Température, CO2, pression, humidité) et leur variabilité spatiale et saisonnière au sein de la cavité dans le but de mieux interpréter les signaux saisonniers observés dans les stalagmites. Onze enregistreurs de température de type Niphargus, développés par le Service Géologique de Belgique, ont été répartis dans la salle. Une station automatique a été ajoutée en amont de la salle du Dôme pour un monitoring climatiques souterrains (Température, CO2, pression, humidité). En parallèle, un suivi mensuel de la concentration en CO2 a été effectué sur ces onze stations. Conclusions : Les premiers résultats de cette étude révèlent une variabilité spatiale de la concentration en CO2 et de la température liée à la proximité de la sortie, de la Lesse souterraine et du siphon (effet de source). En revanche, au niveau de la plateforme et jusqu’au Trône de Pluton, la topographie du site n’a qu’une faible incidence sur la température inter-site. La magnitude de ces écarts n'excède par 0.5 °C dans la zone la moins influencée par l'effet de source comme la plateforme. Mise en rapport aux changements saisonniers extérieurs, la variabilité temporelle des stations renseigne deux résultats significatifs. La concentration en CO2 entre stations dans la salle du Dôme varie généralement avec des amplitudes comparables (±100 ppm). Ceci indique une réponse générale du système de circulation interne de la grotte face aux changements saisonniers extérieurs. A l'opposé, la température dans la salle, variant en fonction de l’effet de source, montre une réponse différée entre stations. La galerie des draperies ainsi que la zone de la plateforme suivent la température extérieure après avoir atteint une valeur seuil de température. Afin d’illustrer les variations spatio-temporelles de ces paramètres, ces mesures ont été interpolées via le programme DIVAb développé par l'Université de Liège. a Verheyden et al., 2008 ; Van Ramperbergh et al., 2013 b http://modb.oce.ulg.ac.be/mediawiki/index.php/DIVA
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