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Les champs de dépressions circulaires de la ride de Carnegie (Pacifique oriental) : produits d'une karstification sous-marine profonde ?
Authors: Michaud François 
Published: March 2019

Les données de bathymétrie haute résolution enregistrées sur les flancs de la ride de Carnegie (Equateur) pendant la campagne SALIERI (du N/O SONNE), montrent, entre 1 500 et 2700 m de profondeur, des zones parsemées de champs de dépressions circulaires fermées de plus de 300 m de profondeur et de 2 à 3 km de diamètre.
Ces structures circulaires spectaculaires affectent la couverture sédimentaire carbonatée (craie) de près de 500 m d'épaisseur qui recouvre les flancs de la ride. La mise en évidence de champs de dépressions circulaires sur une très vaste échelle permet de s'interroger sur leur origine et leur âge. Parmi les différentes hypothèses («pockmarks» géants, drapage sédimentaire de la morphologie du socle volcanique...), le modèle le plus plausible est celui d'une dissolution sous-marine contrôlée et modulée par des facteurs propres à la ride, favorisant le développement des champs de dépressions circulaires dans les carbonates.
Lascaux et la conservation de l'art préhistorique en milieu souterrain
Authors: Delannoy Jean-Jacques , Gauchon Christophe 
Published: March 2019

Cet article vise à rapporter les présentations, échanges et débats qui ont rythmé le symposium sur la conservation en milieu souterrain et plus particulièrement sur la grotte de Lascaux. Ce symposium organisé les 26 et 27 février 2009 par la Direction de l'Architecture et du Patrimoine du ministère de la Culture et de la Communication a suscité un vif intérêt : 267 participants représentant 18 pays. L'objet du symposium était de faire un état le plus objectif possible de l'état actuel de la grotte de Lascaux, d'appréhender les causes des attaques bactériologiques qui ont affecté la cavité en 2001 et en 2006/2007, et de poser les modes d'action à venir pour développer les recherches interdisciplinaires en milieu souterrain et la conservation des cavités ornées. Durant ce symposium, les faits concernant Lascaux ont été exposés en toute transparence, y compris les erreurs commises. Les débats et échanges ont été d'une grande qualité tant en ce qui concerne les difficultés rencontrées (connaissance de l'écologie microbienne souterraine, interactions environnement/cavité et hydrogéologie ; climatologie/activité biologique...), les événements survenus et les processus de décision.
Karstologia se devait de rendre compte de ce symposium qui met en avant l'immense champ de recherche à mener en milieu souterrain. Ceux qui pensaient qu'on savait déjà tout sur le milieu souterrain auront saisi que beaucoup reste à faire.
Analyse spatiale et morphologique d'une forêt de stalagmites par modélisation 3D dans le réseau d'Orgnac (Ardèche, France)
Authors: Hajri Souhail , Sadier Benjamin , Jaillet Stéphane , Ployon Estelle , Boche Elisa , Chakroun Aiman , Saulnier Georges-Marie , Delannoy Jean-Jacques 
Published: March 2019

L'analyse des morphologies externes des stalagmites est aujourd'hui facilitée par les nouveaux outils comme les lidars terrestres qui autorisent le recours aux mesures sur clone numérique dense.
Une forêt de stalagmites de la salle 1 de l'aven d'Orgnac (Ardèche, France) a ainsi fait l'objet d'un levé, scanné à haute résolution. Le nuage de points obtenu a ensuite été maillé pour la réalisation d'un modèle TIN (Triangular Irregulated Network) à haute densité (ici, une maille moyenne de 19 mm). Nous avons ensuite développé une méthodologie propre à traiter ce type de modèle 3D basée sur la reconnaissance et l'extraction d'ellipses superposées en utilisant des algorithmes spécifiques. Le travail effectué a permis l'extraction automatique de 134 stalagmites et d'une série de paramètres (élévation, déplacement, azimut, axe des ellipses etc.) les caractérisant. La gestion de cette information a ensuite imposé le recours à une base de données à référence spatiale (SIG).
Au final, il a été possible de travailler finement sur les morphologies externes des stalagmites et d'identifier des ruptures dans la croissance des stalagmites, associées à l'activité d'un soutirage endokarstique. Il a été possible de traiter ces informations sur la totalité de la forêt en les croisant avec les données géométriques du sol (orientation du MNT, cartes des pentes...). La totalité de ces travaux a pu être effectuée sans porter atteinte à l'intégrité des stalagmites ou du site, ici justement classé pour la qualité de son concrétionnement, à l'heure où les questions de conservation et de protection du monde souterrain sont de plus en plus présentes, il semble que le recours à l'analyse 3D sur modèle numérique dense constitue une piste originale qu'il conviendra de développer.
Les tufières du Vormy et des Fontinettes (Aisne-Marne, France) : marqueurs de la faible karstification des calcaires lutétiens de l'Est du Bassin parisien ?
Authors: Devos Alain , Sosson Christelle , Fronteau Gilles , Lejeune Olivier 
Published: March 2019

Les formations travertineuses et tufeuses holocènes dans le Bassin de Paris sont relativement rares comparées à celles du sud de la France. Pourtant, dans le Soissonnais et le Laonnois, on observe des tufières holocènes associées aux calcaires lutétiens. Les tufières du Vormy et des Fontinettes, prises comme exemples, se situent respectivement à Mont-Saint-Martin et à Baslieux-Ies-Fismes. Elles correspondent à des tufières de source, météogènes et perchées dans la partie supérieure des versants. Cependant, leur morphologie est contrastée et originale, à rigole suspendue de type «Steinerne Rinne ».
Les observations géomorphologiques et le suivi physico-chimique interannuel et spatial témoignent d'une vidange lente et régulière de l'aquifère multicouche des Marnes et caillasses qui constitue une couverture semi-perméable sur les calcaires lutétiens. Cette dernière entretient une drainance d'eau peu agressive vers les calcaires sous-jacents ce qui explique, en partie, le faible degré de karstification du massif lutétien.
De la patrimonialisation du karst libanais : étude du site Unesco de la vallée de la Qadisha, Nord-Liban
Authors: Pasquier Justine 
Published: March 2019

Inscrite sur la liste du Patrimoine mondial de l'humanité de l'Unesco depuis 1998, la vallée de la Qadisha est chargée d'une riche histoire religieuse et touristique. Les nombreuses grottes de ce site karstique ont été aménagées depuis la préhistoire et ont servi de refuges aux ermites chrétiens maronites à partir du Vile siècle. Or le dossier d'inscription ne laisse qu'une place minime à la dimension karstique, ce qui nous interpelle dans la mesure où il s'agit d'une des principales vallées karstiques du Liban. Les études spéléologiques qui ont été menées in situ ont mis en avant un réel potentiel géopatrimonial mais ce sont les valeurs culturelles, historique et religieuse qui ont été retenues pour l'inscription de cette vallée. Cet article revient sur le contexte de cette inscription et de la valorisation patrimoniale de ce paysage culturel.
Le recours à l'histoire du tourisme souterrain libanais et de l'aménagement du site de la Qadisha est nécessaire à la compréhension d'une valorisation patrimoniale dont le karst est à ce jour exclu.
Diagenèse des spéléothèmes du Miocène supérieur (Désert libyque, Egypte) : contexte géologique et observations macroscopiques
Authors: Pickford Martin 
Published: March 2019

La compréhension de la diagenèse des spéléothèmes est importante puisque les cristaux sont souvent utilisés pour déterminer les paramètres des paléo-climats et pour estimer les âges et les vitesses de concrétionnement. D'impressionnants massifs stalagmitiques sont attestés dans un vaste ensemble paléokarstique du Désert libyque (Egypte) ; leur âge vallésien a pu être déterminé par l'analyse biochronologique de restes de mammifères retrouvés dans les dépôts dastiques intercalés entre les spéléothèmes.
La majorité de ces spéléothèmes du désert égyptien ont subi une complète recristallisation intérieure, mais leur surface extérieure est en général bien conservée, sauf lorsque les formations ont été enfouies sous les dépôts dastiques ; dans ce cas, c'est toute la concrétion qui a été recristallisée. La recristallisation a produit de grands cristaux, jusqu'à 20 centimètres de diamètre, qui se sont développés de façon radiale depuis le centre des stalagmites ou des stalagmites vers l'extérieur, ou bien à angle droit par rapport à la surface extérieure des planchers ou des édifices. Il apparaît clairement que la croissance de ces cristaux s'est effectuée sans que l'ensemble change de volume.
Bien que la recristallisation de ces spéléothèmes du Désert occidental de l'Egypte ait eu pour résultat le développement inhabituel de grands cristaux de calcite, cette diagenèse témoigne d'un processus significatif qui doit être pris en compte avant de considérer les spéléothèmes comme des archives brutes susceptibles d'éclairer les évolutions paléo-dimatiques et géochronologiques. Les formes grossières de ces spéléothèmes du désert égyptien sont d'abord décrites de façon à identifier les effets de la diagenèse. La géochimie de ces spéléothèmes reste à étudier.
Application de la courbe diagnostique aux essais de pompage en milieu karstique
Authors: Marechal Jean-Christophe , Ladouche Bernard , Dewandel Benoît , Fleury Perrine , Dörfliger Nathalie 
Published: March 2019

Diagnostic plots applied to pumping tests in karst systems.
Pumping tests conducted on wells intersecting karst heterogeneities such as the conduit network are difficult to interpret. Nevertheless, this case can be solved by assimilating the horizontal karst conduit to a finite-conductivity vertical fracture. In this case, several flow patterns corresponding to the respective contributions of karst subsystems (fractured matrix, small conduits, and main karst drainage network) can be identified on the diagnostic plot of the drawdown derivative. This is illustrated on two examples from Mediterranean karst systems in southern France. A pumping test on a well intersecting the main karst drainage network of the Cent-Fonts karst system shows (i) a preliminary contribution of the karst conduit storage capacity followed by (ii) linear flows into the fractured matrix. A pumping test on a well intersecting a small karst conduit of the Corbières karst system shows the existence of(i) bi-linear flow within both the karst conduit and the fractured matrix at early times, followed by (ii) radial flows within the fractured matrix and (Hi) finally the contribution of a major karst cavity. The use of diagnostic plots allows identifying the various flow regimes during pumping tests, corresponding to the response of the individual karst aquifer subsystems. This is helpful for improving the understanding of the structure of the karst aquifer and flow exchanges between subsystems.
Processus de fantômisation dans les calcaires du Jurassique supérieur du Jura tabulaire
Authors: Cailhol Didier , Meury Pierre-Xavier 
Published: March 2019

Phantomisation processes in the upper Jurassic limestones of the tabular Jura mountains.
The works of Yves Quinif and his collaborators, following observations in the quarries of Hainaut (Belgium), yielded the description of a special process of karstification, where, under some circumstances, an in-situ alteration of the carbonates occurs. This leads to underground caves with a peculiar morphology. These phantomisation phenomena were so far described in Wallonie, in Italy, and in the french regions of the Causses and the Charente. The diversity of geological contexts and the widespread reach of these observations open new perspectives for the knowledge of some karsts and their evolution.
During the construction of the national highway AI 6, linking Biel to Delle across the folds of Jura mountains, geotechnical investigations prior to the construction of a tunnel in Bure (Canton Jura) in the tabular part of the mountain, permitted to recognize a system of small caves which present phantomisation phenomena and associated passage morphologies.
Different factors contributed to this morphogenesis on the Bure site : (i) the geological context of the area, with the sedimentation of an Upper Jurassic unit that contains an alternating sequence of marls and limestones, deposited in a lagoon environment, and (ii) a very long emersion period from the end of the JJurassic perion, and a regional geomorphological context who was only lately affected by tectonic processes. These factors have given the time to start the process, then the géomorphologie evolution helped these karstic forms and underground networks to take place.
These observations allow to see karstification processes in the Jura mountains under a new angle, in order to understand the setting of cave networks and their structuration in the tabular zones.
Les grottes d'Azé (Saône-et-Loire, France) : de la roche altérée aux sédiments
Authors: Barriquand Lionel , Barriquand Johan , Baele Jean-Marc , Dechamps Sylvain , Guillot Ludovic , Maire Richard , Nykiel Chantal , Papier Séverine , Quinif Yves 
Published: March 2019

The Azé cave (south Burgundy), from alteration to ghost-rock.
The goal of this study was to gain a better understanding of the formation of the Azé Caves and the relationships which exist at this site between the surrounding rock and the sediments. A detailed study of the limestones from the Late Aalenian to the Early Bathonian which make up the surrounding rock shows that they contain considerable quantities of quartz and hundreds of ppm of manganese. Certain levels contain numerous siliceous cherts. From the Jurassic, the region underwent several phases of immersion. This period was also marked by a tectonic phase of weak amplitude. The faulting which occurred at this time allowed the circulation of meteoric water through the limestone leading to the dissolving of calcium carbonates and to phases of dolomitisation and dédolomitisation. As a result, "ghost rock" was created in the different stratigraphie units. However the hydrodynamism of these flows was weak and the alteration of the rock was isovolumic without evacuation of the alterite. During the Oligocene, the Méconnais region underwent a more severe tectonic phase. The structure of leaning blocks that we see today was put in place and the "ghost rock" was fractured by larger faults. As a result a hydrodynamic potential was created between the different sides of the massifs and the alterite was removed by water thus creating the caves. From that time on bacterial activity was able to develop on the walls of the cavities and in the residual alterite. The bacteria oxidised the manganese and iron contained in the limestone leading to the accumulation of manganese and iron oxide deposits in the limestone and on the walls, often in the form of structured encrustings. These bacteria were still active during certain periods of the Quaternary as shown by the discovery of deposits on bear bones.
Under the effect of gravity, the least soluble limestone residues and the conglomerations of manganese formed by bacteria fell to the bottom of the caves or were carried away by flowing water. Depending on the hydrodynamic regime, these residues (clays, sands, gravels, pebbles) were to varying extents transported by water and were removed from or left behind in the caves. As a result, the sandy fractions of sediments deposited at the time of flows with the weakest hydrodynamism are mostly made up of these residues.
La grotte de la Mine (Haute-Savoie) : structuration et fonctionnement hydrogéologique du vallon de Bise
Authors: Sesiano Jean 
Published: March 2019

The Mine cave and the hydrology of vallon de Blse (french north prealps).
Three dye-tracing experiments were performed in the Bise valley, in the Chablais region of Haute-Savoie, France. The first two, at sink holes where water from mountain lakes disappeared, and the third one, in an underground river, inside the Mine cave. The water came out at the multiple springs of the Ouvertures, some 3km away. The average velocity of the tracer, about 150 m/h, and the amount of dye recovered, show that the underground drainage system is not well developed, the water circulation being probably phreatic, although a vadose behavior, e.g. in the Mine cave, is active in some parts of the system. The underground system is quite old, part of it having been beheaded, mainly through glacial erosion. Some speleothems from the accessible part of the underground drainage system give an age of more than half a million of years. That number is in agreement with my geomorphological observations of the surrounding landscape. The experiment showed also that the Ouvertures springs are contaminated by germs from the cattle pasturing in the valley meadows. Considering their future captation, a safety perimeter is proposed.
Le karst de Casteljaloux (Lot-et-Garonne). Rôle du processus de fantômisation dans la genèse des grottes épikarstiques et du fonctionnement hydrologique
Authors: Pellegrin Jean-Christophe , Maire Richard 
Published: March 2019

The underground karst of Casteljaloux (Lot-et-Garonne, France) : role of ghost-rock processes on epikarstic cave evolution and hydrological functioning of the springs.
The karst of Casteljaloux is located on the left bank of the Garonne river , 80 km southeast of Bordeaux (70-150 m a.s.l.). The epikarstic caves develop a few meters below the surface in Miocene lacustrine limestones of Lower and Upper Aquitanian. The southern part is covered by a quarternary eolian sandy formation (Sables des Landes) covering the Tertiary. The ghost-rock process in limestone was observed in sections of quarries, roads and in caves. In the quarry of Trouyre, there are false galleries showing an evolution with weathered rock, brown clay injection on top and into the altered rock, compaction of the sediments, inwash of quartz gravels (paleo-terrace of Garonne), and finally recent deposits (charcoal). In the subhorizontal cave of Saint-Julien, 3 m below the topographic surface, there is an alteration of the Aquitanian limestone and the marly limestone forming the ceiling, resulting in densely packed sodastraws. The petrographic analysis confirms thaqt porosity is due to alteration. The hydrochemical regime of springs is very specific. The concentration of calcium and bicarbonate increases with flow rate (concentrative effect), opposite to classical karst. This hydrochemical response indicates a very porous karst, directly related to the strong alteration of Aquitanian limestone and the sandy cover which enhances retarded recharge in water.
Comparative overview on the transformative effect of acquisitive prescription and adverse possession : morality, legitimacy, justice
Authors: Emerich Yaëll 
Published: March 2019

La prescription acquisitive du doit civil et la possession adverse de la common law
produisent des effets juridiques importants, puisqu’ils permettent d’acquérir la propriété suite au passage du temps. La bonne foi joue un rôle relativement modeste dans la prescription acquisitive ou dans l’adverse possession, ce qui n’implique toutefois pas l’immoralité de ces mécanismes. Non seulement la bonne foi joue un certain rôle, tant d’un point de vue substantiel que formel, mais il existe des arguments théoriques qui justifient la prescription acquisitive et la possession adverse et rendent ces mécanismes légitimes. Aux côtés de justifications fondées sur des arguments moraux et économiques, ce qui permet surtout de les légitimer est un argument fondé sur l’ordre social relié à l’intérêt public. Par ailleurs, en plus d’une justification théorique, la prescription acquisitive et la possession adverse ont une utilité ou légitimité pratique, spécialement dans les traditions où la publicité des droits est essentiellement une question d’opposabilité aux tiers, mais aussi dans une moindre mesure dans les traditions qui ont adopté le système de publicité Torrens. Finalement, on peut se demander si la prescription acquisitive ou la possession adverse peut être analysée comme une forme d’expropriation privée. La compensation du propriétaire dépossédé pourrait alors infuser une plus grande justice au droit de la prescription acquisitive et de la possession adverse.
Constraining Dark Energy with Stacked Concave Lenses
Authors: Dong Fuyu , Zhang Jun , Yu Yu , Yang Xiaohu , Li HeKun , Han Jiaxin , Luo Wentao , Zhang Jiajun , Fu Liping 
Published: March 2019

Abstract
Low-density regions are less affected by the nonlinear structure formation and baryonic physics. They are ideal places for probing the nature of dark energy, a possible explanation for the cosmic acceleration. Unlike void lensing, which requires identifications of individual voids, we study the stacked lensing signals around the low-density positions (LDPs), defined as places that are devoid of foreground bright galaxies in projection. The method allows a direct comparison with numerical results by drawing correspondence between the bright galaxies with halos. It leads to lensing signals that are significant enough for differentiating several dark energy models. In this work, we use the CFHTLenS catalog to define LDPs, as well as measuring their background lensing signals. We consider several different definitions of the foreground bright galaxies (redshift range and magnitude cut). Regarding the cosmological model, we run six simulations: the first set of simulations have the same initial conditions, with w
de = −1, −0.5, −0.8, −1.2; the second set of simulations include a slightly different ΛCDM model and a w(z) model from Zhao et al. The lensing results indicate that the models with w
de = −0.5, −0.8 are not favored, and the other four models all achieve comparable agreement with the data.
Atmospheres on Nonsynchronized Eccentric-tilted Exoplanets. I. Dynamical Regimes
Authors: Ohno Kazumasa , Zhang Xi 
Published: March 2019

Abstract
Relatively long-period, nonsynchronized planets—such as warm Jupiters—potentially retain the primordial rotation, eccentricity, and obliquity that might encapsulate information on planetary climate and formation processes. To date, there has not been a systematic study on climate patterns on these planets that will significantly influence their observations. Here we investigate the atmospheric dynamics of nonsynchronized, fast-rotating exoplanets across various radiative timescales, eccentricities, and obliquities using a shallow water model. The dynamical pattern can be demarcated into five regimes in terms of radiative timescale τ
rad and obliquity θ. An atmosphere with τ
rad shorter than a planetary day usually exhibits a strong day–night temperature contrast and a day-to-night flow pattern. In the intermediate τ
rad regime between a planetary day and a year, the atmosphere is dominated by steady temperature and eastward jet patterns for θ ≤ 18° but shows a strong seasonal variation for θ ≥ 18° because the polar region undergoes an intense heating at around the summer solstice. If τ
rad is larger than a year, seasonal variation is very weak. In this regime, eastward jets are developed for θ ≤ 54° and westward jets are developed for θ ≥ 54°. These dynamical regimes are also applicable to planets in eccentric orbits. The large effects of exoplanetary obliquities on circulation patterns might offer observational signatures, which will be investigated in Paper II of this study.