Les dolines sont un phénomène géologique potentiellement mortel qui peut provoquer d'importants dégâts. Comment se forment ces dépressions circulaires sous nos pieds ?

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© PHOTOGRAPHIE DE ANIL KURU, ANADOLU AGENCY, GETTY IMAGESL’exploitation accrue des eaux souterraines a provoqué un affaissement du sol (subsidence) autour de la ville de Konya, en Turquie, entraînant la formation de cette doline en 2019. Les effondrements soudains et importants de dolines sont relativement rares.
Les dolines semblent tout droit sortir d'un cauchemar : cette catastrophe naturelle provoque un effondrement soudain du sol, engloutissant voitures et maisons alentours, voire un pâté de maisons entier. Précisons toute de même que ces cas extrêmes sont assez rares car les dolines correspondent généralement à de petites dépressions, qui provoquent plus de dégâts matériels qu'elles ne représentent un danger mortel.

QU'EST-CE QU'UNE DOLINE ?

Les dolines se forment généralement lorsque de l'eau de pluie naturellement acide érode la roche sous-jacente, créant ainsi des détériorations sous la surface. Leur formation est plus fréquente dans les terrains karstiques, facilement érodables, car composés de roches carbonatées comme le calcaire ou la dolomie, ou de minéraux connus sous le nom d'évaporites, comme le sel et le gypse.

Lorsque les eaux souterraines s'infiltrent dans les fissures et s'accumulent sous la surface, elles érodent ces roches et entraînent la formation de grottes souterraines et d'autres cavités. Les particules de sol tombent également dans ces interstices, agrandissant les gouffres et facilitant l'accumulation d'eau supplémentaire.

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© PHOTOGRAPHIE DE GEORGE STEINMETZ, NAT GEO IMAGE COLLECTIONLes dolines peuvent mettre au jour de profonds gouffres, comme celui de Neversink, en Alabama.
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© PHOTOGRAPHIE DE ALEX SABERI, NAT GEO IMAGE COLLECTIONLa doline Buraco das Araras à Bonito, au Brésil, correspond à une importante dépression.
Une doline apparaît lorsque ces sous-couches érodées ne peuvent plus supporter les sédiments en surface, en équilibre au-dessus du vide provoqué par l'érosion. En général, on ne perçoit que peu ou pas de changements depuis la surface au cours de ce processus destructeur, qui peut durer des centaines voire des milliers d'années. La sécheresse ou les fortes pluies peuvent exacerber les risques de dolines, tout comme les activités humaines telles que le pompage intensif des eaux souterraines ou la construction.

On distingue deux principaux types de dolines : les dolines de dissolution, à formation lente, qui sont les plus courantes, et les dolines d'effondrement, qui peuvent apparaître en quelques heures seulement. Ces deux types de dolines se déclenchent à peu près de la même manière : le plafond d'une cavité devient trop mince pour supporter le poids de ce qui se trouve au-dessus.

OÙ APPARAISSENT LES DOLINES ?

Selon l'Institut d'études géologiques des États-Unis (USGS) la plupart des cas de dolines aux États-Unis ont été signalés en Floride, au Texas, en Alabama, au Missouri, au Kentucky, au Tennessee et en Pennsylvanie. La Floride est particulièrement connue pour ses dolines, car son sol sablonneux repose sur un calcaire troué comme de l'emmental.

L'USGS estime le coût des dommages connus provoqués par ces formations à quelque 300 millions de dollars par an (un peu plus de 285 millions d'euros). Une grande partie des dommages concerne les autoroutes, les autres routes et les bâtiments. Ces coûts sont néanmoins inférieurs à ceux occasionnés par d'autres risques naturels tels que les ouragans, les tornades, les inondations, les tremblements de terre et les incendies de forêt, qui engendrent plus d'un milliard de dollars de dégâts chaque année.
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© PHOTOGRAPHIE DE HECTOR VIVAS, GETTY IMAGESCette doline qui s’est ouverte en 2021 à Santa María Zacatepec, au Mexique, mesure plus de 110 mètres de large.
Le Florida Department of Environmental Protection souligne qu'il est difficile d'évaluer les risques de dolines puisque, si l'on peut dans de rares cas prédire leur apparition au vu de fissures ou d'affaissements à la surface, l'unique façon de détecter les cavités souterraines est de recourir à des techniques coûteuses d'étude géophysique ou de forage exploratoire.

On trouve également de nombreuses dolines au niveau de la mer Morte, où le sel se décompose facilement, et de la péninsule mexicaine du Yucatan, en raison de son sol calcaire. En France, les surfaces karstiques couvrent environ 30 % du territoire, les zones les plus karstifiées (et donc les plus à risques) étant les Pyrénées, le Jura et les Alpes.

À QUOI RESSEMBLE UNE DOLINE ?

La taille et la profondeur des dolines varient considérablement : elles peuvent mesurer quelques mètres de large comme s'étendre sur des centaines d'hectares, et atteindre 30 centimètres de profondeur, comme plus de 30 mètres.

Visuellement, elles peuvent ressembler à de petites cuvettes comme à un trou béant aux parois verticales et abruptes, et former des étangs quand de l'eau s'y accumule.
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© PHOTOGRAPHIE DE SONG WEN XINHUA, EYEVINE, REDUXEn raison du paysage karstique et du climat humide du comté de Xuan'en, en Chine, cette doline d’une profondeur de plus de 290 mètres abrite désormais une grande variété de plantes et d’animaux.
DES FORMATIONS GÉOLOGIQUES DEVENUES TOURISTIQUES

Certaines dolines sont également devenues des attractions touristiques. En février 2014, par exemple, une doline s'est ouverte pendant la nuit au National Corvette Museum de Bowling Green, dans le Kentucky, et a englouti plusieurs voitures de collection. L'évènement, filmé par des caméras de surveillance, a par la suite suscité l'attention des touristes, au point que le musée y a consacré une exposition deux ans plus tard.

Le gouffre de Xiaozhai Tiankeng, en Chine, est le plus impressionnant au monde puisqu'il mesure plus de 620 mètres de large et plus de 660 mètres de profondeur. Selon le gouvernement chinois, le gouffre abrite plus de mille espèces d'animaux et de plantes, dont la panthère nébuleuse. Un immense escalier a été construit à l'intérieur du gouffre, dont le nom signifie « fosse céleste », pour faciliter l'accès à la zone.