L’eau (H2O) se mélange avec le gaz carbonique (CO2) pour former de l’acide carbonique (H2CO3) qui provoque la dissolution du calcaire, ce qui crée des trous dans la roche (appelés cavernes ou grottes). Ça, nous le savons déjà et c’est extraordinaire. Encore plus extraordinaire, la dissolution du calcaire est un phénomène réversible : dans les bonnes conditions, de nouvelles roches se forment à partir des gouttes d’eau puisqu'une fois dissous, ce calcaire ne disparaît pas ! Les gouttes d’eau qui résultent de ce contact contiennent du calcaire dissout qui possède des caractéristiques qu'on peut comparer à de petits blocs de construction transparents. L’évaporation des gouttes d’eau concentre le calcaire dissous (qui ne s’évapore pas) et force ces blocs de construction les uns contre les autres. En fait, les forces chimiques et physiques cristallisent les particules de calcaire qui se joignent les unes aux autres pour former de nouvelles roches qu’on appelle des formations rocheuses. Les formations rocheuses les plus connues sont les stalagmites et les stalactites (figure 1).
Ces roches formées à partir de calcaire dissous ont été rebaptisées par les spéléologues qui leur ont donné des noms qui évoquent leur forme et/ou leur processus de formation. Une trentaine de types de spéléothèmes sont reconnus, mais les plus communs sont ceux qui se forment à partir du plafond et que l’on nomme stalactites. La lettre « T » (stalac-T-ite) peut servir d’aide-mémoire pour se souvenir que cette formation rocheuse Tombe du plafond. Ceux qui se forment à partir du plancher se nomment stalagmites, dans ce cas on peut utiliser la lettre « M » (stalag-M-ite) comme aide-mémoire puisque cette formation rocheuse Monte à partir du plancher (figure 2). Dans certains cas, les stalactites qui se forment au plafond sont minces, allongés et creux, ce qui leur vaut aussi le nom de « pailles » ou encore « fistuleuses».
La formation des stalactites et des stalagmites est un phénomène qui se produit lentement… très lentement … très très lentement. Dans le cas des pailles de cavernes, ces structures sont considérées “rapides” car dans certains cas, des vitesses de croissance allant jusqu’à 1 mm par an ont été mesurées.
Les stalagmites cependant, grandissent à des rythmes beaucoup plus lents. Certains chercheurs ont mesuré qu’en moyenne, les stalagmites poussent d’environ 0,01 mm par an, soit près de 1 mètre par 10 000 ans. Il n’en faut pas beaucoup plus pour que la taille impressionnante de certaines formations rocheuses nous impose le respect dû à leur âge vénérable. Découverte surprenante, les stalagmites poussent à un rythme étonnamment stable et il est possible de les utiliser pour dater certains phénomènes du passé. Un peu comme la dendrochronologie permet de savoir l’âge d’un arbre en comptant les cernes de croissance d’un arbre et de dater des évènements comme la variation climatique du passé. Les stalagmites présentent cependant un avantage sur la plupart des méthodes qui permettent de mieux comprendre le passé de notre planète : le spectre de temps est beaucoup plus vaste que celui qui utilise des êtres vivants pour effectuer une mesure. Ainsi, il a été possible de dater des éruptions volcaniques grâce aux cendres qui se sont déposées dans les strates des stalagmites, ou de mieux comprendre le rythme des incendies d’une région donnée. Un des avantages de ce type de lecture, est que la croissance des stalagmites est peu sensible aux petites variations climatiques, mais permet de bien cerner les variations importantes sur de très longues périodes.
Les stalactites qui tombent du plafond possèdent un aspect unique. Toutefois, si on sait que ces formations rocheuses prennent des milliers d’années à se former, il en résulte une appréciation du temps et de l’âge de ces structures qui donnent quelque peu le vertige (figure 3).
Auteur : Pierre Paquin
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