21Études de Géographie Physique, n° XXXIX, 2012

LES BASSINS SUPÉRIEURS DU CAURON ET DU CARAMY, AU NORD-EST DU MASSIF DE LA SAINTE-BAUME (VAR, PROVENCE) :

DES HYDROSYSTÈMES KARSTIQUES COMPLEXES

Jean MAZET (1) et Jean NICOD (2)

(1) : Jean MAZET – Ancien spéléologue au CAF-Marseille, Docteur de l'Université d'Aix-Marseille II –

4 Place Ledru Rollin, 83640 SAINT-ZACHARIE. Courriel : jean-joseph.mazet@orange.fr (2) : Jean NICOD – Professeur honoraire (Institut de Géographie d'Aix-en-Provence) – Florida 1, 35 Avenue

du 24 Avril 1915, 13012 MARSEILLE. RÉSUMÉ : Le Cauron et le Caramy sont les cours d'eau de la partie nord-est du massif karstique de la Sainte-Baume, la plus arrosée. La Grande Foux de Nans-les-Pins est la source principale du Cauron, cours d'eau temporaire en aval. Cette exsurgence épisodique a suscité de nombreuses recherches spéléologiques et techniques dans son réseau noyé, en vue du captage (station de pompage). Elles ont donné des informations sur les variations de niveau de la nappe dans les dolomies karstifiées. Le Caramy, issu à Mazaugues du massif dolomitique de l'Agnis, est réalimenté, particulièrement en été, par la source vauclusienne de la Figuière et les autres exsurgences à l'aval de son canyon. Ce sont des fonctionnements hydrologiques complexes, où interfèrent données naturelles et impacts anthropiques, qui ont posé bien des problèmes pour l'utilisation de leurs eaux. Le massif de la Sainte-Baume joue le rôle d'un réservoir soumis aux conditions climatiques, aux fonctionnements hydrologiques et, de plus en plus, aux modalités d'exploitation, marquées par l'accroissement des prélèvements estivaux, avec le problème des séquences d'années sèches à faible recharge hivernale. MOTS-CLÉS : aquifères, exsurgences, sources vauclusiennes, hydrologie, hydrochimie, hydrosystème, karst, impacts géotechniques, Caramy, Cauron, Sainte-Baume (nord-est). ABSTRACT : The upper basins of the Cauron and Caramy rivers, in the north-eastern part of the Sainte-Baume massif (Var Department, Provence Region): a compound karstic hydrosystems. These rivers proceed from the karstic springs, in the mountainous area with the most important precipitations. The "Grande Foux" (Great Fountain) of Nans-les-Pins, is a vauclusian exsurgence and the main spring of the Cauron, a downstream temporary river. This great temporary exsurgence has been investigated, in the partly flooded network, by numerous speleological and geotechnical researches, for equiped its catchment (with pumping station). These researches have given many data up the running of the aquifer in the karstic dolomites. The Caramy's river, issued in Mazaugues from the dolomitic massif of Agnis, is feeded downstream in its canyon, particularly in summer low-water, by the vauclusian Figuière spring and two other exsurgences. These hydrological researches show a complex hydrogeological working in the massif, with many problems for the water use, because the interference of natural data and human impact. Now, the massif play a part of a water-tank, subject to climate, hydrological behaviours and more and more to conditions of water use: particularly the problem of the increase of the summer drawing in a sequence of

ry years with low winter recharge. d KEY-WORDS : aquifers, exsurgences, vauclusian springs, hydrology, hydrochemistry, hydrosystems, karst, geotechnical impacts, Caramy, Cauron, Sainte-Baume massif (North-East). I - INTRODUCTION Le massif de la Sainte-Baume, dans sa partie nord-orientale, la plus arrosée, est à l'origine de deux affluents de l'Argens, le Cauron et le Caramy (Fig. 1). Les émergences karstiques de cette partie nord-est du massif alimentent les cours supérieurs de l'Huveaune, du Cauron et du Caramy. Les sources pérennes assurent – plus ou

moins selon les années – les débits d'étiage des rivières, particulièrement au cours de la période estivale. Lors des épisodes pluvieux, avec les grosses averses d'automne et de printemps, ces cours d'eau deviennent des torrents fougueux. Leurs débits s'enflent brutalement, tant en raison de l'accroissement de celui des sources que des apports du ruissellement sur les pentes et des ruisseaux temporaires. Par cette combinaison d'alimentation, ce sont des hydrosystèmes de type fluvio-karstique.

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Figure 1 - Situation du massif de la Sainte-Baume dans le contexte oro-hydrographique

de la Basse-Provence. 1 ) Disparité des deux cours d'eau Le bassin supérieur du Cauron est limité topographiquement au bassin de Nans-les-Pins et à quelques vallons affluents. Celui du Caramy, largement étendu au pied du massif de l'Agnis, est beaucoup plus complexe (Fig. 2). a

. Le bassin du Cauron

Le Cauron est issu des émergences perma-nentes et temporaires de la Grande Foux, dont le griffon pérenne d'aval, de la source proche de la Lienne (ou des Filles) et des sources du vallon de Lorges. Après un cours temporaire dans le bassin de Nans-les-Pins, il est réalimenté par les sources

sur les accidents tectoniques à la limite du massif, Font-Alaman et source du Moulin de Rougiers. La vallée du Cauron se continue dans le secteur triasique, mais le cours d'eau ne reçoit de l'Aurélien que des affluents temporaires et ne devient définitivement pérenne qu'à partir de la

rosse émergence des Gours Bénits, près de Bras. g La Grande Foux de Nans-les-Pins est consi-dérée comme la source initiale et principale du Cauron. Parmi les sources du massif de la Sainte-Baume, le "château d'eau de la Basse-Provence", c'est une des plus importantes. Elle jaillit au pied d'un escarpement sur le versant septentrional de la chaîne, en amont du petit bassin de Nans-les-

F

igure 2 - Carte hors-texte et sa légende.

Pour les figurés des terrains, le blanc et les couleurs claires correspondent aux calcaires et dolomies, afin de visualiser l'étendue des zones d'infiltration karstique. Les verts figurent les zones alluviales et leurs nappes. La gamme des rouges est utilisée pour les formes karstiques et la discordance de la bauxite (paléokarst médio-crétacé) ; le rose dense pour le Trias évaporitique. On a souligné les anticlinaux de Muschelkalk, pour mettre en évidence les caractères de la structure et du relief de la zone triasique, avec ses vallons sinueux évidés dans le Keuper. Cartes et documents consultés : BRGM, Cartes géologiques au 1/50000 Aix-en-Provence, Aubagne, Brignoles et Cuers ; Carte hydrogéologique du Département du Var (R. COVA et G. DUROZOY, 1983) ; ouvrage de G. ACQUAVIVA et al. (1987 – La Sainte-Baume souterraine, tome II) ; travaux de J. RISER (1967), J. NICOD (1967, 1991), R. MONTEAU et P. COURBON (1983), J. MAZET (1984), C. COULIER 1985), P. MARTIN (1991-a), J.J. BLANC (2007), R. DURAND (2007). (

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Pins. Issue de l'aquifère des plateaux calcaires et dolomitiques jurassiques du versant septentrional du massif, alimentée dans ce secteur par les infil-trations au pied de la Haute Chaîne, spécialement dans les mégalapiés (les caïres), c'est une émer-gence épisodique, qui a suscité de nombreuses recherches spéléologiques et techniques dans son réseau noyé, en vue du captage aujourd'hui réalisé.

On notera que les sources du secteur amont du Cauron sont à des altitudes de 386 à 376 m et Font-Alaman à 380 m, alors que les sources prin-cipales de l'Huveaune et du Caramy, dans leurs gorges, sont à 305 m et 292 m. Le bassin supé-rieur du Cauron est donc perché et le cours d'eau localement temporaire, surtout dans le secteur triasique, victime à la fois des particularités de son bassin et de la multiplication des points de prélèvement (Fig. 3, Tab. I).

Figure 3 - Schéma des hydrosystèmes fluvio-karstiques du nord-est du massif de la Sainte-Baume.

Tableau I - Données hydrologiques sur les principales sources de l'est du massif de la Sainte-Baume. Cours d'eau de l'ouest à l'est

Sources Altitudem

Module Qm l/s

Remarques

Peyruis, affl. Huveaune à St-Zacharie Haute Huveaune -id- près St-Zacharie à St-Zacharie

Peyruis (amont) Nayes (sup. et inf.) Castelette (ensemble) Lazare (sous N 560) La Foux * La Brise* (270 m) Apports à l'Huveaune

440 275

505/475305 276 270

60 64 90

27/50 *15 50

306-329

Infiltrations à l'aval (lit du Peyruis) Dont Trou des Moulins épisodique

Infiltrations vers Lazare ? Tarissement estival Captée, trop-plein épisodique

Cauron, .v. Argens -id-

Gde Foux de Nans Font-Alaman Apports au Cauron

390 380

63 32 95

Griffon pérenne inf. en aval à 386 m

Ht Caramy Mazaugues Caramy dans son canyon à Tourves

S. du Caramy (amont) Figuière Lieutaud + Les Lecques Apports au Caramy

480/440305/292275/270

78/50 **153

67 ***

270-298

Émergence NO du massif de l'Agnis S. des Lecques, captée Tourves

Les sources captées sont soulignées ; les modules ne tiennent pas compte de ces prélèvements. Les données hydrologiques sont essentiellement tirées de P. MARTIN (1991-b, tableau 1), mais aussi de * J. MAZET (1984, p. 14), ** G. OLIVARI et S. PONS (2007, p. 177) et *** BRGM (1970/78, in J.J. BLANC, 2002).

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b

. Le bassin du Caramy

Le Caramy, issu à Mazaugues d'une grosse exsurgence du massif dolomitique de l'Agnis, est une rivière plus importante, grossie de plusieurs affluents dans son bassin supérieur qui comporte, des Glacières de Fontfrège au vallon de l'Her-bette, de nombreux secteurs marneux. Mais son réseau est lui-aussi victime, dans sa traversée de l'unité synclinale de Mazaugues, de soutirages, naturels ou résultant des impacts anthropiques, spécialement des anciennes mines de bauxite. En aval, dans son canyon encaissé dans les plateaux calcaires, le Caramy est réalimenté, spécialement en été, par la grosse source de la Figuière et par deux autres exsurgences, les sources de Lieutaud et des Lèques, mais cette dernière est captée pour Tourves. Comme la Grande Foux de Nans, ce sont des émergences des aquifères de la série car-

onatée jurassique des plateaux septentrionaux. b 2 ) Les bassins dans le cadre géologique du

massif Les bassins apparents et karstiques des trois cours d'eau de la partie nord-orientale du massif de la Sainte-Baume (l'Huveaune supérieure, le Cauron et le Caramy) s'étendent sur trois zones

éologiques et géomorphologiques (Fig. 2) : g - la haute chaîne de calcaire urgonien (1148 m

d'altitude au Signal des Béguines), puis son prolongement complexe vers l'est et le massif dolomitique de l'Agnis, unités chevauchantes vers le nord ;

- la zone synclinale des calcaires et marnes du Crétacé supérieur, du Plan d'Aups à Mazau-gues ;

- l'ensemble des plateaux des calcaires et dolo-mies jurassiques septentrionaux, de l'est de la Lare au plateau de Cassède.

L'alimentation pérenne des cours d'eau est assurée par les émergences karstiques dont les plus importantes, à l'exception de celle du Cara-my à Mazaugues, sont situées en contrebas de ces plateaux du versant nord du massif de la Sainte-Baume. Ceux-ci ont une altitude voisine de 700 m au nord du Plan d'Aups et sur le plateau de Saint-Cassien, mais ils s'abaissent vers le nord-est. Leur front qui atteint 616 m au Piégu, 600 m à Saint-Jean (au-dessus de Rougiers) et à Saint-Probace (au sud de Tourves), tombe à 469 m sur le plateau de Cassède. Les sources sont en rapport avec les aquifères des plateaux, dans les calcaires et les dolomies fracturés et karstifiés

du Jurassique moyen et supérieur (Fig. 2 et Tab. I). Rappelons que l'Huveaune supérieure a une double origine : une source permanente à 475 m d'altitude et deux exsurgences épisodiques (la grotte et le trou de Moulins) dans la reculée de Castelette. Après les pertes dans son canyon, elle bénéficie d'une réalimentation par la source Lazare, à 305 m d'altitude, dans la gorge de la Sambuc… et par le surplus des sources captées de Saint-Zacharie. De même, le Caramy a une double alimentation, par l'Agnis et par les exsur-gences dans son canyon. En revanche, le haut Cauron n'est alimenté que par les émergences au pied des plateaux calcaires jurassiques, d'où une différence de fonctionnement par rapport aux bassins voisins. Dans les bassins du Cauron et du Caramy, les fonctionnements hydrologiques sont com-plexes, avec interférence des conditions natu-relles et des impacts anthropiques, ce qui a posé bien des problèmes pour l'utilisation de leurs eaux. Aussi leur étude est intéressante, tant sur le plan de l'alimentation pérenne des cours d'eau que comme exemple de fonctionnement hydrolo-gique des systèmes karstiques. À cet effet, nous présenterons une synthèse sur le système hydro-logique du secteur et sur les problèmes rencon-trés, à partir des travaux de P. MARTIN (1991-a), J.J. BLANC (2002), R. DURAND (2007), de nos propres observations et de diverses informations nouvelles. Étant donné l'importance de la Grande Foux de Nans, tant au point de vue hydrologique que par l'intérêt des explorations spéléologiques et des études hydrogéologiques que son exploi-tation a suscitées, nous commencerons par l'évo-cation de ces recherches, ce qui nous permettra d'étendre notre analyse au problème général du fonctionnement des aquifères dans les deux bassins. II - LA GRANDE FOUX DE NANS-LES-

PINS

1 ) Situation et description Cette grotte est située à 1,5 km, au sud-est du village de Nans-les-Pins, (X = 880,32 ; Y = 123,53 ; Z = 390 m), au pied du grand versant qui forme le rebord septentrional du plateau de Saint-Cassien, au-dessus du bassin du Cauron. (Photo 1).

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Plateau de Saint-Cassien

Bassin du Cauron

Foux de Nans

Photo 1 - Situation de la Grande Foux de Nans-les-Pins, dans le haut bassin du Cauron.

[cliché : J. MAZET] La Foux est en fait une exsurgence tempo-raire de type vauclusien. Largement pénétra- ble par un porche ouvert au-dessus d'un chaos rocheux (Photo 2), son exploration est toutefois limitée par la hauteur de l'eau dans la cavité, qui varie entre la cote -12 m en période hivernale et la cote -35 m en période d'étiage (septembre-octobre). On peut alors observer une profusion de magnifiques formes d'érosion : marmites, lames, coups de gouge, plancher martelé… (Photos 3, 4, 5, 6) dans un réseau labyrinthique de puits et galeries étagées.

2 ) Fonctionnement L'exsurgence ne fonctionne que lors des grands épisodes pluvieux sur le massif de la Sainte-Baume, avec un décalage de quelques dizaines d'heures sur le début des précipitations, et son activité cesse rapidement dès l'arrêt des pluies. Si des explorateurs ont signalé une montée très rapide de l'eau dans la cavité, les mises en charge sont généralement beaucoup plus lentes, en étroite dépendance avec l'ennoyage initial de la grotte et l'intensité des précipitations (Fig. 4). Au bout de quelques heures, le débit peut devenir impressionnant et atteindre des va-leurs, estimées, de 8 à 10 m3/s (P. GALLOCHER, 1952 ; J. MAZET; 1988,1989) (Photos 6, 7, 8).

Figure 4 - Les sorties d'eau à la Foux (d'après P. GALLOCHER, 1957).

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Photo 2 - La Foux : entrée principale de la grotte, orifice nord-est. [cliché : J. MAZET]

Photo 3 - La Foux : galerie horizontale tubulaire reliant deux puits. [cliché : J. MAZET]

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Photo 4 - La Foux : base du grand puits (-35 m). [cliché : J. MAZET]

Photo 5 - La Foux : la galerie terminale à l'étiage. [cliché : J. MAZET]

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Photo 6 - Fonctionnement de la Foux en hautes eaux : orifices nord-est et sud-ouest.

[cliché : J.MAZET, décembre 1958]

Photo 7 - La Foux en hautes eaux : l'eau sort de l'orifice nord-est, avec un sourd grondement. [cliché : J. MAZET, décembre 1958]

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Photo 8 - En hautes eaux, l'eau de la Foux envahit le lit du Cauron, habituellement à sec. [cliché : J. MAZET, décembre 1958]

L'eau légèrement trouble jaillit alors dans un sourd grondement perceptible à plusieurs cen-taines de mètres. La fraction sableuse récupérée dans le courant montre surtout des quartz accom-pagnés d'éléments divers (fragments de fossiles sénoniens, concrétions, esquilles calcaires…) qui témoignent de l'intense érosion des conduits dans la traversée du massif, comme le montrent d'ail-leurs les formes observées dans la grotte. À partir de diverses mesures et observations réalisées dans les années 1960-1965, on constate (Figure 5) que par rapport à la cote d'étiage, les

pluies intenses provoquent une élévation plus ou moins rapide de l'eau, suivie d'un lent retrait. L'amplitude du retrait diminue d'un épisode à l'autre, en raison du stockage dans l'encaissant, ce qui témoigne de la constitution d'une réserve importante. C'est à partir de cette constatation et pour satisfaire une demande, que le Spéléo Club de Marseille, procéda en 1967 à un pompage d'essai, avec le concours du BRGM, pour tenter de déterminer le volume de cette réserve et envi-sager son exploitation éventuelle

Figure 5 - Représentation synthétique des variations du niveau de l'eau dans la grotte

de la Foux (J. MAZET, 1989).

31

a

. Exploitation de la Foux

Le résultat du pompage d'essai dépassa tou-tes les espérances, puisque l'exhaure de 23000 m3 en 23 jours, avec un prélèvement à 80 m3/h, n'a pas eu d'effet mesurable sur la hauteur de l'eau

(Photos 9 et 10). Cet essai a montré que la zone noyée du karst de la Foux se comportait comme un aquifère à porosité de pores, homogène et isotrope (G. DUROZOY et P. JONQUET, 1968).

Photo 9 - La Foux : mesure des rabattements de la nappe en 1967. [cliché : J. MAZET, août-septembre]

Photo 10 - Installation des pompes immergées en 1967. [cliché : J. MAZET, août-septembre]

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Depuis, l'eau de la Foux est prélevée à partir de deux forages réalisés au droit de la galerie noyée et participe à l'alimentation des communes de Nans-Les-Pins et du Plan-d'Aups-Sainte-Baume. Deux pompes de 75 m3/h ont été ins-tallées dans le conduit, en deçà de la cote -35. Le déficit pluviométrique des années 1980, nécessita le raccordement d'une troisième pompe de type Flygt, 15 m plus bas. b

. Les plongées profondes

En complément de ces travaux, des plon-gées de reconnaissance (HYDROKARST, 1981 ;

C. ROUSSET, en 1981 ; C. TOULOUMDJIAN, en 1983) sont venues compléter les premières explo-rations entreprises en 1962. Elles ont apporté de précieuses informations sur le réseau noyé. La cavité se prolonge par une galerie unique de grande section au départ (environ 15 m2), longue de 253 m, jusqu'à la cote -114 qui correspond au point le plus bas (286 m NGF) (Fig. 6). À ce niveau, le plancher est recouvert d'un lit d'argile. À partir de là, le réseau remonte en exploitant le maillage des diaclases par des conduits plus modestes. Il a pu être exploré jusqu'à la cote -49 m (M. DOUCHET, 2001).

Niveau de l'eau

11-12-83

Figure 6 - Coupe schématique du réseau de la Foux (d'après les documents fournis par VAG Syndicat

de la Sainte-Baume et l'article de M. DOUCHET, 2001).

Par rapport à l'entrée, la cote -114 m a été atteinte par P. ROUSSET DE PINA, en 1981, par C. TOULOUMDJIAN, en 1981 et 1983, et par M. DOUCHET, en 2000. Au delà de ce point bas, les

explorations sont remontées jusqu'à -55 m en 1983 et -49 m en 2000. c . Les sources associées

À l'aval de la Foux, sur la rive droite du Cauron, on dénombre plusieurs petites émer-gences. Il y a d'abord à 100 m de la grotte, presque dans le lit de la rivière, une venue d'eau temporaire, qui est en fait un sous-écoulement de la grotte, limitant en période de hautes eaux le

iveau de celle-ci à la cote -12. n Plus loin, au quartier de la Liene, apparais-sent "les Filles", toujours en bordure de la rivière. Cette source, répartie en plusieurs griffons, alimente pendant plusieurs mois le Cauron. Son appartenance au système de la Foux est fondée sur son bilan hydrochimique (P. MARTIN,

1991-a, 1991-b) et sur la similitude de sa réponse ux précipitations. a

Il existe enfin une troisième émergence, la source de la Blanche, située à 500 m au sud du Cauron, au pied du versant. Cette source pérenne a un fonctionnement qui ne permet pas de la rattacher directement à la Foux, mais ses carac-tères physico-chimiques sont comparables. 3 ) Le contexte géologique a. Le plateau de Saint-Cassien La grotte de la Foux est calée sur une faille importante, qui met en contact l'ensemble

10-11-00

-55 m (1983) -49 m (2000)

-114 m

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calcaréo-dolomitique du plateau de Saint-Cassien, incliné de 15° vers le sud, avec le synclinal crétacé du Cauron (Fig. 7). Le grand

versant au pied duquel se trouve la Foux, cor-respond au compartiment soulevé de cette faille.

NO

Figure 7 - Coupe du Baou des Glacières à la Grande Foux de Nans, montrant la position et le

fonctionnement de son aquifère (M. JULIAN et J. NICOD, 1989, modifiée).

J1-2 à J9 : série jurassiqque carbonatée. n2 à C7 : série crétacée du synclinal du Plan d'Aups. n4U : calcaire urgonien de la haute-chaîne. ZN : zone noyée. Bien que n'étant pas sur le tracé de la ligne de coupe, la

position de l'aven du Petit Saint-Cassien a été indiquée d'une manière schématique. Sur tout le plateau de Saint-Cassien, les phénomènes karstiques abondent. La surface est striée longitudinalement par des champs de crypto-lapiés exhumés (Photo 11). De multiples petits effondrements témoignent d'un soutirage important, signe du fonctionnement actuel du karst sous jacent (cf. infra, § IV-2-a et Fig. 14). Des mesures de dissolution faites dans la Foux (J. MAZET, 1986), sur des échantillons calcaires identiques à l'encaissant, ont montré sur un cycle

hydrologique d'un an, une perte de matière faible mais significative, dans une eau nettement sous-saturée, donc agressive. De nombreux gouffres s'ouvrent à la surface du plateau. On peut citer, entre autres, le Grand Clapier (51 m), la Mefiue (74 m), l'Écureuil (126 m). Le plus important reste cependant le gouffre du Petit Saint-Cassien (Photo 12). Il atteint la profondeur de 310 m, par une succession de puits et de méandres (Fig. 8).

Figure 8 - Coupe géologique du gouffre du Petit Saint-Cassien (J.J. BLANC et R. MONTEAU, 1997).

34

Photo 11 - Plateau de Saint-Cassien : crypto-lapiés exhumés. [cliché J. MAZET]

Photo 12 - Entrée du Petit-Saint-Cassien : premières explorations. [cliché. J. MAZET]

35

b

. Le gouffre du Petit Saint-Cassien

Ce gouffre connu à l'origine jusqu'à la pro-fondeur de 27 m, fut depuis 1948 l'objet de nom-breux travaux d'élargissement, qui témoignent de

l'obstination bien connue des spéléologues. Le fond du gouffre aboutit sur une galerie dont la partie amont semi-noyée remonte insensiblement, sur plusieurs kilomètres (Fig. 9).

Figure 9 - Plan du gouffre du Petit Saint-Cassien (groupe MJC Aubagne ;

plongeurs : M. DOUCHET, V. DOUCHET et J. DULEY, 1981-1983) Cette galerie semble être le collecteur du karst développé dans ce secteur. Toutefois les difficultés d'accès n'ont pas permis jusqu'à pré-sent une exploration approfondie du réseau, qui paraît beaucoup plus étendu. Quant à la partie aval, totalement noyée, elle plonge vers le sud, dans le sens des couches. On a toujours pensé que la Foux était l'exutoire de ce karst et l'espoir d'établir un jour la jonction avec le gouffre du Petit Saint-Cassien a motivé bien des spéléo-logues, mais les connaissances actuelles acquises lors des plongées laissent peu de chances d'y parvenir. On a tenté par plusieurs colorations (20 kg de fluorescéine en 1971) de prouver cette communication ; mais faites dans de mauvaises conditions, leurs résultats ne sont pas probants. 4 ) Importance des informations apportées par

les recherches à la Foux a

. La nappe karstique de la Foux

Toutes les données recueillies montrent que

la Foux est située dans la zone de battement d'une nappe karstique très importante. Si le forage pétrolier (Nans 1) réalisé sur le plateau de Saint-Cassien, nous donne sa hauteur, environ 300 m, son étendue nous est totalement inconnue. La faille dite "du Plan d'Aups", sur laquelle se trouve la Foux, semble la limiter au nord. Toutefois l'alimentation de sources lointaines n'est pas exclue. En direction du sud, il faut rechercher les éléments structuraux qui pourraient faire obstacle à son extension et qui se trouvent probablement au niveau de la charnière synclinale du plateau, loin sous la haute chaîne, avec le redressement des couches imperméables du Dogger. Mais là aussi, dans ce secteur tectoniquement complexe, les pertes sont inévitables. Vers l'ouest, au delà de la faille décrochante du Colombier, sur laquelle s'est creusé un profond vallon, les mêmes terrains aquifères se prolongent jusqu'au Plan d'Aups ; cette faille peut néanmoins avoir une influence sur le karst de la Foux. Il reste à examiner le prolongement éventuel de la nappe vers l'est. Dans cette direction, la structure quasi-

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monoclinale du plateau de Saint-Cassien est conservée sans discontinuité, jusqu'à Mazaugues. Sous les plateaux karstifiés des caïres, la zone noyée se trouve à la cote 305 NGF, soit sensi-blement au même niveau (30 m plus bas) que celui mesuré dans le forage pétrolier. Cette similitude dans un même contexte géologique conforte l'hypothèse d'une même nappe, dont la source de la Figuière, située dans les gorges du Caramy, pourrait être l'un des exutoires. La colo-ration des pertes du ruisseau du Grand Gaudin, détectée à la Figuière, tendrait à prouver la direc-tion de cet écoulement. b. Conclusion sur la Foux de Nans La Grande Foux est la plus importante émergence temporaire du massif de la Sainte-Baume. Exutoire d'un karst très développé dans les calcaires dolomitiques du plateau de Saint-Cassien, elle constitue en même temps un regard sur une nappe d'eau profonde, étendue au moins à l'ensemble du massif. L'étude du fonctionne- ment de la Foux a permis de mettre en évidence l'existence d'une réserve d'eau considérable et exploitable. C'est sur ce constat que les deux communes de Nans-les Pins et du Plan d'Aups décidèrent de prélever dans la Foux leur eau potable. Cette exploitation, qui nécessite un suivi permanent, a le double avantage de contrôler l'état de la réserve en fonction de la pluviosité et des prélèvements, mais aussi de déceler d'éven-tuelles pollutions que pourrait apporter la fré-quentation du massif. Cette vulnérabilité est accrue par l'importance de ce karst, bien connu maintenant des spéléologues et des plongeurs à partir du profond gouffre du Petit Saint-Cassien. Cependant une grande interrogation demeure sur l'étendue de la zone noyée sous le massif de la Sainte-Baume et sur ses prolongements éven-tuels. Les bilans hydrologiques établis entre la tranche d'eau infiltrée et le débit des émergences montrent un déficit d'écoulement qui a été interprété (C. COULIER, 1985 ; C. ROUSSET, 1988 ; P. MARTIN, 1991-a ; B. BLAVOUX et al., 2004) par la présence d'une circulation profonde en direction de l'exsurgence sous-marine de Port-Miou, près de Cassis. III - LE BASSIN COMPLEXE DU HAUT

CARAMY : UN HYDROSYSTÈME À DEUX NIVEAUX

Le bassin hydrologique amont est largement étendu à l'est du massif de la Sainte-Baume, la

partie la mieux arrosée de la chaîne. Par ses affluents, le Grand et le Petit Gaudin, il est alimenté par les précipitations sur tout le secteur entre le Baou des Glacières (1051 m) et Mazau-gues. Par sa source principale et le ruisseau du vallon de l'Herbette, il reçoit les eaux de la partie septentrionale du massif dolomitique de l'Agnis (sommet à 905 m d'altitude). Mais le bassin réel est différent du bassin apparent en raison des infiltrations karstiques dans certains secteurs (principalement les pertes du Grand Gaudin) et des apports des sources en fonction de l'étendue et du jeu des aquifères. 1 ) Le cours du haut Caramy D'orientation sud-nord, le cours d'eau traver-se trois unités géologiques et géomorphologiques uccessives (Fig. 10) : s

- Sa source principale jaillit à 440 m d'altitude en

amont de Mazaugues, dans un vallon incisé au pied de l'extrémité nord-est de l'Agnis, l'Ubac de Caucadis (Photo 13). Cette exsurgen-ce est située sur une importante faille transverse NO-SE qui sert de drain. D'autres sources, dans ce secteur tectoniquement complexe du chevau-chement nord de l'Agnis, contribuent à l'ali-mentation du cours d'eau.

- Le Caramy traverse ensuite le synclinal de

Mazaugues : en pente faible, il coule dans un secteur de plaines coupées par deux petits crêts de calcaires à rudistes du Santonien. Dans ce secteur, il reçoit successivement l'apport du ruisseau du vallon de l'Herbette puis des deux affluents temporaires, le Petit Gaudin et le Grand Gaudin. Ce dernier, issu des sources du quartier des Glacières (Fontfrège, l'Ombre, Pivaut, etc.), est bien alimenté à l'amont, mais il est absorbé à l'aval au voisinage des mines de bauxite.

- Le canyon, du Saut du Cabri à la source des

Lecques, est incisé dans les plateaux constitués par les calcaires et dolomies jurassiques de l'unité septentrionale du massif de la Sainte-Baume. Il débute par une percée à travers le rebord septentrional du synclinal de Mazau-gues. C'est le Saut du Cabri, chute d'une tren-taine de mètres, encombrée de gros blocs, dans une gorge étroite (Photo 14). Cette percée est incisée dans une structure discordante en pendage sud : calcaires à rudistes / bauxite / calcaires en bancs massifs du Portlandien (Fig. 11).

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Figure 10 - Profil en long du Caramy et (en haut) panoramas en rive droite (est) et rive gauche (ouest).

Photo 13 - Le front de l'Agnis et les sources du vallon de l'Herbette : corniches dolomitiques, talus

dans les calcaires lités, sources au fond des ravins dans les bois. [cliché : J. NICOD, 1960] Ce secteur est particulièrement karstifié : mégalapiés (caïres) des calcaires santoniens ; réseau de la Grotte Rouge, côté est ; et, en face, le très important réseau Sabre (cinq étages, dont celui actif de Font Noire, explorés sur près de 5 km –R. MONTEAU, 2010). C'est le secteur clé de l'évolution géomorphologique : l'étagement des réseaux karstiques subhorizontaux marque les phases d'incision du canyon au cours du Quater-

naire. Localement, la topographie de la gorge du Saut du Cabri et la disposition des réseaux adja-cents permettent d'envisager l'hypothèse d'une genèse par effondrement de voûte à partir d'une percée hydrogéologique (J.J. BLANC, 2000). En aval, le Caramy s'encaisse de plus d'une centaine de mètres dans les calcaires et les dolomies jurassiques. Les plateaux encadrants,

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Photo 14 - L'amont du cayon du Caramy au Saut e Cabri. [cliché : J. MAZET, 1993, p. 36] d

Le barrage a été construit en 1904, pour la produc-tion d'électricité nécessaire au fonctionnement des transporteurs aériens de bauxite. Il est aujourd'hui démantelé.

Figure 11 - Le réseau Sabre dans le site du Saut du Cabri (schéma d'après J.J. BLANC, 2000, figure 8, modifiée).

dérivés d'un aplanissement tertiaire sont marqués par une karstification ancienne attestée par quel-ques dolines au fond garni de terra-rossa, princi-palement le "Claou de la Chevalière" à l'est, sur

le plateau de Cassède. La gorge est rectiligne et large, avec des versants localement à barres rocheuses ou régularisés, dominés par des corni-ches constituées par les bancs des calcaires

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portlandiens. Des grottes y marquent la position d'anciens réseaux tronçonnés. Au fond de la gorge, incisée dans les dolomies, la source vau-clusienne de la Figuière, à deux niveaux, en rive gauche, réalimente le cours d'eau, très affaibli en été. La dernière section du canyon (à partir de la ferme Rimbert) se présente comme une vallée à méandres encaissés dans les calcaires du Juras-sique moyen. Les formations de pente tapissent le bas des versants, localement aménagés en bancaous complantés d'oliviers. La pente du cours d'eau est plus faible ; le fond de la vallée est large et alluvial ; le lit, parfois tressé, est encadré par une belle ripisylve. Deux exsurgen-ces, Lieutaud et Les Lèques, marquent l'apport hydrologique de l'aquifère karstique du plateau de Cassède. 2 ) Le fonctionnement du système

hydrologique du haut Caramy Le fonctionnement hydrologique est com-plexe du fait des relations, en de multiples points, entre les écoulements superficiels et les aquifères. Il est en rapport avec les trois unités hydro-géologiques de l'est du massif de la Sainte-Baume : aquifère du massif dolomitique de l'Agnis, imperméable relatif du synclinal de Mazaugues, aquifère principal de la série carbo-natée jurassique des plateaux septentrionaux. a. Importance des écoulements hivernaux sur

le haut bassin et tarissement estival C'est la partie la plus arrosée de la chaîne de la Sainte-Baume, avec des précipitations annuelles voisines de 900 mm (881 mm de moyenne sur la période 1969-1989, P. MARTIN, 1991-a, p. 28) Les pluies abondantes de saison froide et parfois la fusion nivale produisent un ruissellement important sur tous les secteurs marneux, des Glacières de Fontfrège au vallon de l'Herbette, et gonflent les torrents. La source principale du Caramy à Mazaugues peut attein-dre, avec un faible temps de réponse aux grosses averses, des débits considérables : 21,2 m3/s le 12 octobre 1972 soit 212 fois son module de 78 l/s ibidem, tableau 39). (

Inversement, lors de la longue période aride estivale, les affluents secondaires tarissent, les filets d'eau issus des sources du secteur des Glacières sont absorbés à l'aval et le débit du Caramy devient bien maigre. La source princi-pale est proche du tarissement total, avec des

débits de 6 à 5 l/s en juillet-août et même seule-ment 1 l/s en fin d'étiage les années sèches. La médiocre régulation de l'exsurgence principale s'explique par sa position élevée par rapport aux sources de l'Issole et du Gapeau, en bordure orientale et méridionale du massif de l'Agnis. Les eaux de l'aquifère des dolomies s'écoulent donc vers ces exsurgences situées à un niveau inférieur de 100 à 140 m. Le fonctionnement hydrologique du haut bassin est alors déconnecté de celui du Caramy à l'aval de son canyon. b

. Réalimentation en aval

La source de la Figuière (Photo 15), en rive gauche, réalimente le Caramy pendant le long étiage estival. Par son module (153 l/s – 134 l/s lors de la période de mesure 1984-1986), c'est l'exutoire le plus important du massif de la Sainte-Baume, pouvant donner en crue plus de 1,3 m3/s (P. MARTIN, 1991-a, tableau 44). L'ex-surgence est située en dessous d'un réseau fossile, dans un secteur fracturé des dolomies jurassiques. Leur aquifère est alimenté conjointement par les infiltrations sur les plateaux à l'ouest du Caramy et par les pertes du Grand Gaudin. Ce qui est le plus important, c'est l'abondance relative du débit d'étiage : moyenne des minima annuels de 53 l/s et extrême de 49 l/s sur la période 1984-1986 (ibidem). La pondération du régime est en rapport avec le caractère capacitif de l'aquifère, avec un volume dynamique de 1,43 millions de m3 ; le fonctionnement est du type Fontestorbes, selon la classification de A. MANGIN (in P. MARTIN, 1991-a). Toutefois on doit noter les points suivants : cette nappe étant la même que celle de la Grande Foux de Nans, la limite reste imprécise entre les bassins des deux exsurgences ; les pics de crue sont partiellement dus à l'apport direct des eaux du Grand Gaudin, généralement plus froides ; les débits d'étiage ont été plus faibles (jusqu'à moins de 10 l/s) lors de la récente période de faibles précipitations hiver-nales en Provence (2003-2007 – R. DURAND, 2007 ; J. NICOD, 2008). Les sources Lieutaud et des Lèques sont des émergences de l'aquifère calcaro-dolomitique du plateau de Cassède. La source Lieutaud est située sur une faille dans les calcaires du Séquanien ; celle des Lèques est directement au contact des marnes du Bajo-Bathonien. Cette situation en position de karst barré rend compte de leur caractère pérenne, de leur bonne régulation et des valeurs de leur débit moyen : 49 l/s à Lieutaud, 18 l/s aux Lecques (mesures BRGM 1970-78, in J.J. BLANC, 2000).

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Photo 15 - La source de la Figuière dans le canyon du Caramy : exutoire pérenne et ancien captage

du canal du moulin de Rimbert. [cliché : J. NICOD, 19 avril 2012] La minéralisation magnésienne élevée de toutes ces sources (voir infra, § IV-2-c) est en rapport avec le cheminement des eaux dans les zones noyées dans les dolomies où le temps de séjour peut être de plusieurs dizaines d'années (cf. les mesures isotopiques présentées par R. DURAND, 2007). IV - LE FONCTIONNEMENT DES

SYSTÈMES HYDROLOGIQUES La plupart des sources pérennes du massif de la Sainte-Baume sont de type vauclusien et les émergences temporaires sont des sources de trop-plein. Leur alimentation est assurée par le jeu des réservoirs constitués par les aquifère karstiques. 1 ) Les aquifères karstiques : données

hydrogéologiques La disposition des aquifères karstiques a été précisée par de nombreuses études sur la struc-ture et la tectonique du massif (particulièrement G. GUIEU, 1968) et l'agencement des unités et des réseaux karstiques (R. COVA et G. DURO-ZOY 1983 ; R. MONTEAU et P. COURBON, 1983 ; R. MONTEAU, 2010). Dans le secteur

étudié, l'aquifère principal est celui des plateaux calcaires du nord-est du massif. Comme le montre la coupe de la figure 12, dans le secteur du haut Cauron et du canyon du Caramy, les eaux peuvent s'infiltrer dans la puissante série quasi monoclinale des calcaires et des dolomies du Jurassique supérieur, très karstifiée. Si les cou-ches marneuses du Bajo-Bathonien constituent localement le niveau inférieur des infiltrations, l'aquiclude majeur n'en est pas moins au contact

u Trias. Les failles ont une triple incidence : d - elles produisent souvent des zones très frac-

turées et même broyées (secteur de la Sambuc) favorables au développement des formes et des circulations karstiques ;

- mettant en contact des couches calcaires ou dolomitiques avec des couches argileuses et marneuses imperméables, elles déterminent des situations de karst barré, donc la possibilité de réservoirs karstiques importants et de sour-ces vauclusiennes comme la Grande Foux de Nans ;

- dans les structures complexes du massif de la Sainte-Baume, elles permettent des échanges et des soutirages entre les unités hydrogéo-logiques. De ce fait, les limites figurées sur les cartes hydrogéologiques ne peuvent être qu'approximatives, car elles sont variables en fonction des conditions hydrologiques.

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NNO

Figure 12 - Coupe géologique du secteur des Glacières au plateau au sud de Rougiers et à la vallée du Cauron près de Puy Runnier (Poulagnier).

De cette complexité structurale, de l'inci-dence des phases tectoniques et de la longue évolution des systèmes karstiques résultent des réseaux auto-organisés en fonction des flux (P. MARTIN, 1991-a, 1997). Ces réseaux, dans leur partie profonde, sont noyés en permanence ou temporairement. Mais le stockage de l'eau s'effectue aussi dans toutes les fissures, dans les zones corrodées des paléokarsts (processus de fantomisation) et dans la masse même des dolo-mies, roches à porosité d'interstices. Ces condi-tions sont favorables à l'existence d'une nappe aquifère, dont le niveau piézométrique est main-tenant contrôlé à la Grande Foux de Nans (cf. supra, Fig. 3 et § II-2-a). L'infiltration des eaux s'effectue au niveau de l'épikarst par les fissures agrandies par la dissolution (champs de lapiés géants, les caïres), par le fond des dépressions fermées et des vallons secs. De plus, des ruisseaux absorbés par les ponors du poljé du Plan d'Aups alimentent le système hydrologique de Castelette et, par les pertes dans les lits des deux Gaudins, celui de la Figuière. Enfin, le secteur tectoniquement com-plexe des Glacières de Fontfrège alimente des sources locales, autrefois utilisées pour la produc-tion de la glace et dont deux sont maintenant captées pour Rougiers, mais aussi, par l'inter-médiaire des pertes des ruisseaux qui en sont issus, l'aquifère du plateau de Saint-Cassien, donc la Grande Foux et la Figuière. 2 ) Le fonctionnement du système

hydrologique En dehors des périodes de précipitations abondantes, liées à des averses méditerranéennes

parfois intenses (surtout en fin d'été et en début d'automne, de type "cévenol") et aux pluies de saison froide, ou de fonte des neiges en altitude, les cours d'eau ne coulent que grâce aux sources karstiques. Cela pose le problème de l'alimen-tation et du fonctionnement des aquifères, du régime des sources, et de l'impact des prélève-ments sur le système hydrologique. Malheureusement nos informations sont dis-parates : ainsi, pour la source de la Figuière, on ne dispose que d'une série de mesures hydro-logiques très courte (1984-1986). Des limnigra-phes avaient été installés par le SRAE (Service Régional d'Aménagement des Eaux – devenu la DRÉAL) d'Aix-en-Provence dans le cadre des recherches effectuées pour les thèses de C. COU-LIER (1985) et de P. MARTIN (1991-a). Depuis, sauf pour le haut Caramy, on ne dispose que de mesures épisodiques. a . Les conditions de recharge des aquifères

La partie orientale du massif de la Sainte-Baume reçoit des précipitations relativement abondantes en comparaison des autres reliefs de Provence. Les valeurs moyennes annuelles sont de l'ordre du mètre aux Béguines et de 900 mm à Mazaugues (881 mm dans la période 1969-1989). Dans les années 1984-86 (de pluviosité médio-cre), l'implantation de nombreux pluviomètres sur le massif avait montré que l'isohyète de 950 mm englobait tous les plateaux du Plan d'Aups à Mazaugues, avec un maximum de 1000 mm aux Glacières (Fig. 13). Au point de vue hydrologique, le secteur des Glacières de Fontfrège, à une altitude de 700-800 m, est favo-risé aussi par sa situation d'ubac et ses hivers rigoureux (enneigement prolongé et températures

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minimales de l'ordre de -12 à -16 °C, favorables à l'artisanat de la glace). Dans l'ensemble, les précipitations décroissent vers l'ouest, avec seule-ment 600 mm sur la bordure occidentale de la chaîne, où le Mistral y accentue la sécheresse. Le régime pluviométrique est de type méditerranéen à deux maxima, d'automne et de printemps, mais avec de fortes irrégularités interannuelles. Il arrive souvent que les pluies ne débutent qu'en décembre après un automne sec, ou restent fai-bles au printemps. Et surtout il y a des séquences d'années humides ou sèches. Parmi ces dernières, celle de 2003-2007 a été particulièrement mar-quée. Par contre, surtout lors des orages de fin

d'été, il peut y avoir des abats d'eau consi-dérables, jusqu'à 200 mm en 24 heures, provo-quant du ruissellement sur les pentes et dans les vallons "secs", la transformation des cours d'eau temporaires en torrents et parfois l'inondation des poljés du Plan d'Aups et d'Agnis. Avec un déphasage de quelques heures à quelques jours, le débit des sources se gonfle et peut atteindre des valeurs élevées : 1,3 m3/s en décembre 1985 à la Figuière, 4 m3/s en août 1986 aux émergences de la Grande Foux et même 15,7 m3/s aux sources du Caramy à Mazaugues après l'orage du 27 août 1977, ces dernières fonctionnant comme exutoire de trop-plein du massif de l'Agnis.

Figure 13 - Carte schématique des précipitations et de l'hydrologie du massif de la Sainte-Baume.

(1) : période sèche 1984-86 (P. MARTIN, 1991-a, figure 6). (2) : isohyètes 800 mm pour la période mai 1983 - avril 1984 (C. COULIER, 1985, figure 15). PA : Plan d'Aups. Bég. : maison forestière ONF des

Béguines. Cast. : source de Castelette. Dans la recharge des aquifères, la couverture végétale et les sols jouent de multiples manières. Il y a bien sûr des zones d'infiltration directe, restreintes mais privilégiées, les champs de lapiés nus et les couloirs des caïres (Photos 16 et 17). Comme dans les karsts nus, ces mégalapiés accroissent localement le rendement hydrolo-gique (J. NICOD, 1993). Ils contribuent particu-lièrement à l'alimentation de la Grande Foux (cf. § II-4-a). Mais, dans l'ensemble, les plateaux élevés, comme celui de Saint-Cassien ( 700 m), et les versants en ubac sont largement couverts de bois de chênes pubescents, dont les racines profondes pénètrent dans les poches et fentes

de l'épikarst, bourrées de terra-rossa (issue de formations résiduelles) ou de sols bruns. L'humi-dité de ces sols permet aux chênes de supporter la longue sécheresse estivale (Fig. 14). En prélevant dans cette réserve hydrique, cette forêt soustrait une quantité d'eau importante à l'infiltration. Aussi, au point de vue hydrologique, l'évapo-transpiration dans les espaces forestiers diminue considérablement la quantité d'eau disponible, tant pour le ruissellement que pour l'infiltration karstique, lesquels se produisent surtout en saison froide, dans les mois de précipitations abondantes et d'évapotranspiration faible, comme le montre le diagramme P-ETP aux Béguines (Fig. 15).

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Photo 16- Aspect de caïre semi-nu des calcaires à rudistes du Coniacien dans le site des Béguines.

[cliché : J. NICOD, mai 2000]

Les fentes karstiques sont colonisées par quelques chênes-verts et pubescents.

Photo 17 - Caïre disloqué des calcaires à rudistes : site de la cascade du Grand Gaudin, près de la cote

IGN 611 (virage de la D 95 près du chemin de Pivaut). [cliché : J. NICOD, mai 2000] En contrepartie, la couverture forestière entrave le ruissellement et protège les sols de l'érosion. Elle favorise donc la pénétration des eaux en profondeur, par exemple dans les vallons

"secs" hérités des périodes froides du Quater-naire, où il faut de très grosses averses pour que des écoulements se produisent. À cet égard, une comparaison s'impose avec la partie occidentale

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Figure 14 - Conditions d'infiltration des précipitations sur le plateau karstique de Saint-Cassien,

d'après les observations de J. MAZET (1984, figure 26) sur le site des Béguines.

Voir aussi, pour les formations végétales de ce secteur, R. MOLINIER (1958), et, pour les sols bruns, G. BONIN et al. (1984).

Figure 15 - Diagramme des précipitations et de l'évapotranspiration potentielle (ETP) sur le site des Béguines (maison forestière de la forêt domaniale de la Sainte-Baume) (J. MAZET, 1984, p. 70, figure 29, modifiée). Eau disponible : en général pour l'écoulement superficiel, mais ici pour l'infiltration karstique et la recharge de l'aquifère (infiltration efficace en hydrogéologie).

du massif de la Sainte-Baume, plus sèche, sous influence du Mistral, ravagée par des incendies successifs, où les écoulements torrentiels sont fréquents. Aussi, du fait d'une recharge moins bonne, le débit estival de la source de Saint-Pons est-il plus faible (P. MARTIN, 1991 ; J. NICOD, 2012). Au total, d'après les bilans hydrologiques, la valeur de l'infiltration efficace dans le massif est de l'ordre de 350 à 400 mm par an. Par ailleurs, ces bilans montrent que les aquifères sont en partie soutirés vers la source sous-marine de Port-Miou (C. COULIER, 1985 ; C. ROUSSET, 1988 ; P. MARTIN, 1991-a ; B. BLAVOUX et al., 2004).

b. Le régime des sources et le jeu des réservoirs karstiques

Comme le montrent les variations du niveau piézométrique dans la Grande Foux (cf. supra, Fig. 5), le fonctionnement des exsurgences, en pays sous climat méditerranéen, comporte en général deux périodes : l'une de hauts débits et de recharge des aquifères, en saison froide, l'autre de débits en décroissance régulière, au cours de l'été. Ces considérations générales peuvent être précisées par l'examen des courbes de débits, en rapport avec les épisodes de pluie. Nous dispo-sons du diagramme de la source de la Figuière

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établi par P. MARTIN (1991-a) pour la période de l'automne 1984 au printemps 1986 (Fig. 16). Ce diagramme montre bien les successions de pics de crue déterminé par les précipitations de saison froide avec un certain déphasage, correspondant au début de recharge de l'aquifère. Par contre, les quelques pluies d'été, interceptées par la végé-tation et les sols, sont sans influence. L'année hydrologique 1984-85 est marquée par des préci-

pitations très faibles et la sécheresse persiste ensuite jusqu'en décembre 1985. À partir de juin 1984, le débit décroît régulièrement, mais il est encore de 50 l/s début décembre. Cette courbe des débits en régime non influencé permet de calculer le volume dynamique, autrement dit la part de la réserve qui assure le débit en phase de tarissement. Pour la Figuière, il est de l'ordre de 1,43 million de m3 (moyenne 1984-86, Tab. II).

Figure 16 - Courbe des débits moyens journaliers de la source de la Figuière et précipitations à

Mazaugues de l'automne 1984 au printemps 1986 (d’après P. MARTIN, 1991-a, Livre I, p. 278, extrait de la figure 213).

Tableau II - Données hydrologiques sur le fonctionnement des sources principales du nord-est du

assif de la Sainte-Baume. m

Sources (cours d'eau) Qj max.

l/s Qj min.

l/s Qj moy.

l/s Vd=volumedynamique

Période de mesure - Référence

Lazare (Huveaune) Grande Foux (Cauron) Font-Alaman (id.) S. du Caramy (Mazaugues) La Figuière (Caramy) *

Lieutaud

>60 4000 180 21200

1305 >303

6 0 (/430 j)

4 1

49 47

27 (50) 63 * 32 78/50 ** 153 (49) ¤

0,53 Mm3

? ? ?

1,43 Mm3

1970-87 - MARTIN, 1991, tab. 51 1986-89 - id. *y compris les annexes 1986-89 - id. 1967-88 -id., tab. 39-40 ** OLIVARI et PONS, 2007, p. 177 1984-86 - MARTIN, 1991, tab. 51 1985-86 - id. ; ¤ 1970-78 - BRGM

* : Les périodes de mesures étant très différentes, il faut tenir compte que la série 1984-86 pour la source de la Figuière se situe dans des années de pluviosité médiocre. Qj : débit moyen journalier. Les débits d'étiage des différentes exsur-gences sont en rapport avec les conditions de fonctionnement des aquifères : étendue du bassin hydrogéologique, cours d'eau absorbés, nature de la perméabilité (fissures, réseaux karstiques, porosité d'interstices des dolomies), puissance de la zone noyée et surtout de la tranche "épinoyée" (ou de battement de nappe, cf. supra, § II-4-a), échanges (apports ou pertes) entre aquifères. Dans le secteur oriental du massif de la Sainte-

Baume, ce sont les exsurgences les plus basses, Lazare et surtout la Figuière qui sont favorisées. En fin d'étiage, cette dernière débitait encore 49 l/s dans la période 1984-86, alors que la source du Caramy à Mazaugues coule à peine en fin d'été, et que la Grande Foux connaît de longues périodes de tarissement total (Tab. II). Inversement les débits de crue sont bien plus élevés pour ces exsurgences perchées, qui fonc-tionnent en "trop plein" (Photo 18). Dans le cas

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Photo 18 - Source inférieure du Caramy : ensemble d'exutoires en crue. [cliché J. NICOD, 29 avril 2012]

de la Figuière, la réponse rapide aux précipi-tations s'explique par ses relations avec les pertes du Grand Gaudin. c. Le témoignage des données physico-

chimiques Elles confortent les indications sur le fonc-ionnement des aquifères. t

D'une manière générale, la température des eaux varie peu, entre 12 et 14°C à la source de la Figuière. Elle s'élève lentement au cours de l'été avec l'apport des eaux stockées en profondeur et elle peut s'abaisser de quelques degrés lors des crues hivernales, ce qui marque en général le transit rapide d'eau plus froide en provenance du Grand Gaudin (P. MARTIN, 1991-a, p. 273). Les eaux ont une minéralisation d'un niveau moyen, qui est stable, et un pH de 7 à 8. Elles sont de type hydrogénocarbonaté calco-magnésien (Fig. 17). D'une manière générale, comme la température, le pH et la minéralisation s'élèvent au cours de l'été. On remarque (Fig. 16, courbe du haut) que la teneur en magnésium est plus élevée lors de la phase de tarissement. Cela provient de la dissolution lente des dolomies dans la zone noyée et traduit l'apport des eaux profondes, stockées au cours du temps (jusqu'à 15 ans et plus, d'après les teneurs en tritium

mesurées à la suite de la catastrophe de Tcher-obyl – R. DURAND, 2007). n

Avec des crues moins fortes que celles de la Figuière, les eaux de la source Lazare présentent une minéralisation plus élevée en moyenne (titre hydrotimétrique, TH = 32,5 contre 29,6). Plus souvent saturées, elles permettent la formation de petits barrages de tuf dans le lit de l'Huveaune en val (J. MAZET, 1988). a

Par ailleurs, la minéralisation des eaux de ces sources comporte une petite part de chlorures provenant des apports atmosphériques et de sulfates, de même origine ou issues d'un contact avec le Trias évaporitique. Mais cette minéra-lisation sulfatée est bien faible par rapport à celle de Font-Alaman (0,80 méq/l de teneur moyenne), émergence proche des accidents à la limite de la zone triasique. V - UTILISATION DES EAUX ET IMPACTS

ANTHROPIQUES SUR L'HYDRO-SYSTÈME

Les hydrosystèmes naturels sont soumis aux impacts anthropiques : modifications de l'utili-sation des sols, captage des sources et forages.

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Figure 17 - Données hydrochimiques moyennes sur les sources du Cauron (A : Grande Foux de Nans

et émergence de la Lienne ; B : source de la Figuière).

Les concentrations sont exprimées en méq/l, ce qui permet de mieux comparer les composantes de la minéralisation. 1 méq = masse de l'élément divisé par sa valence (ainsi 1 méq de Ca2+ = 40 mg).

Les besoins se sont en outre accrus au cours du XXème siècle, du fait de la pression démo-graphique. Ainsi les problèmes se révèlent-ils multiples. 1 ) Ancienneté des prélèvements : des

conditions plus favorables dans le passé ? Comme partout en Provence, l'eau des sour-ces locales était très utilisée et divers captages remontent à l'époque médiévale. Plusieurs textes, dont un jugement du 10 avril 1308, concernent le droit d'usage, pour les habitants de Rougiers, de la source de Fontfrège dans le secteur des Gla-cières. Mais il s'agissait d'une utilisation dans le cadre de l'économie pastorale. Ce n'est qu'en 1849 que fut établie une conduite en poterie entre le captage de Fontfrège et le réservoir de la Croix de Saint-Joseph à Rougiers. Avec une longueur de plus de 4 km et une dénivelée de 430 m, en forte pente dans le vallon de la Carraire, entre le Piégu et Saint-Jean, elle représentait un record pour ce type de conduit (voir le tracé Fig. 2 – références in J. MAZET et J. NICOD, 2012). Aux siècles passés, il est probable que le fonctionnement du bassin hydrologique du Cauron bénéficiait de conditions bioclimatiques plus favorables. Les recherches de J.J. BLANC (1992) sur les lamines des stalagmites dans la grotte du Vieux Mounoï, au sud du massif de la Sainte-Baume montrent un concrétionnement actif lors de la période du "Petit Âge Glaciaire", entre environ 1500 et 1850. À cette époque, la partie élevée du massif connaissait des hivers

froids et longs (favorables à l'artisanat de la glace), un enneigement durable, des étés frais. Des hêtres subsistaient dans les vallons au-dessus de Nans (L. LAURENT, 1929) ; les forêts exploi-tées et pâturées étaient moins sujettes aux incen-dies. Aussi les sources étaient plus abondantes et les pénuries estivales plus courtes. C'était pro-bablement le cas pour la Guillandière, fontaine remarquablement aménagée et maintenant le plus souvent tarie. La désorganisation de l'hydrologie est particulièrement visible dans les secteurs des Glacières et des collines gréseuses au sud de la D 95 vers Mazaugues, où les nombreux ruisseaux fonctionnent encore pendant les périodes de pluie ou de fusion nivale. Par leurs pertes, ils parti-cipent à l'alimentation des réservoirs karstiques. Dans la commune de Tourves, le Caramy a été utilisé pour l'établissement de moulins et l'irrigation. Une prise à la Figuière alimentait l'ancien canal, maintenant abandonné, du moulin de Rimbert. Créé au milieu du XVIème siècle, à l'aval de la gorge, un barrage en amont du Pont Romain dérive les eaux dans le canal du Moulin du Caramy et assure l'irrigation de la vallée en aval (C. ARNAUD, 2007). 2 ) L'accroissement des prélèvements en

fonction de l'urbanisation Au cours du XXème siècle, avec la réalisation des réseaux de distribution, les captages ont été multipliés : exsurgence inférieure du Caramy à Mazaugues, source des Lecques pour Tourves, source de Lorges à Nans-les-Pins. Une réalisation

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majeure a été l'installation d'une station de pom-page dans la Grande Foux permettant d'alimenter le réseau de ce village et par refoulement celui du Plan-d'Aups. Dans la partie nord de la commune de Nans-les-Pins, avec les progrès de l'urbani-sation diffuse, la création de maisons de santé et d'un golf, les besoins se sont considérablement accrus. Aussi les puits et forages ont été multipliés dans les vallons et les plaines, tandis que le captage de Font-Alaman a été réalisé à la fois pour le golf et le réseau communal. Pour compléter son alimentation, Rougiers a fait pro-céder en 1973 à un double forage à -100 m sous la colline du Dévançon, proche de la faille limite du front septentrional du monoclinal des calcaires et dolomies jurassiques (cf. supra, Fig. 12). Cette multiplication des prélèvements entraîne l'abais-sement des niveaux piézométriques et la prolon-gation des étiages, ce qui accentue la déficience hydrologique du Cauron, dont le bassin, par sa position altimétrique, est le plus vulnérable. C'est également l'intensification des prélèvements qui, à Saint-Pons, expliquerait la réduction des débits dérivés par le canal des Arrosants de Gémenos (J. NICOD, 2012). 3 ) Impacts géotechniques sur le Haut-

Caramy Dans le secteur de Mazaugues, des impacts importants ont été induits par le percement de la galerie du Canal de Provence et par l'exploitation des mines de bauxite. La Galerie du Canal recoupe le réseau Sabre à la cote NGF 318 m. Son tracé est proche des sources du Caramy. Lors de son creusement en 1965-67, elle avait asséché pendant quelques heures le captage de Mazau-gues (R. DURAND, 2007). Les débits journaliers maximaux de la source du Caramy à Mazaugues se sont abaissés de 410 l/s en 1960 à 300 l/s en 1962, 275 l/s en 1966 et 230 l/s en 1969. Cette diminution, comme celle constatée à la source du Gapeau a été imputée au creusement de la galerie du Canal de Provence sous le massif de l'Agnis, puis à des défauts d'étanchéité de cette galerie. Mais elle peut aussi être liée aux conditions cli-matiques de l'époque. La galerie a pu contribuer à une réduction des débits d'étiage des sources du massif de l'Agnis, particulièrement de celle du Caramy, la plus élevée (rapport de R. COVA du 16 juin 1982 et discussion, in J.J. BLANC, 2007). L'extraction des bauxites a eu des impacts très importants, surtout lors de la période de grande exploitation des années 1960-1970. Les galeries de mines ont progressé en profondeur et

nécessité des exhaures considérables. Ainsi le pompage avait atteint, dans la mine de Mazau-gues aval, une valeur de l'ordre de 1000 m3/h, soit près de 227 l/s, prélevés en profondeur jusqu'à la cote NGF 150 m (R. DURAND, 2007, p. 58). Les désordres étaient alors très impor-tants : déversement des eaux polluées dans le Caramy, assèchement total du Petit Gaudin et de certaines sources ou, au contraire, accroissement temporaire du débit moyen de celle de Lieutaud. Avec la cessation d'activité des exploitations, les mines ont été noyées et la situation hydrologique du secteur de Mazaugues s'est améliorée. Il est toutefois probable que l'effet des foudroyages et des liaisons induites par les puits et les galeries persiste, entraînant une diminution d'étanchéité des couches marneuses du synclinal de Mazaugues. Par ailleurs, depuis 2006, le Conseil Général du Var fait procéder en été, par le puits d'aération de la Mine de Mazaugues aval, à un pompage pouvant atteindre 350 l/s, afin de réalimenter le Caramy et, par lui, le lac réservoir de Carcès. 4 ) Le problème de la conjonction entre

sécheresse climatique et accroissement des besoins estivaux

La situation actuelle associe une sollicitation très forte des ressources en eau et des étiages prolongés du Cauron. On est à la limite des possibilités lors des années de sécheresse, comme lors de la période 2003-2007, au cours de laquelle les précipitations ont été faibles, spécialement celles d'hiver, qui profitent le plus à la recharge des nappes. Dans le Var, le déficit hydrologique s'est manifesté notamment par les problèmes de remplissage du lac de Carcès (G. OLIVARI et S. PONS, 2007), les bas niveaux du Grand Laoucien de la Roquebrussanne et la vidange en 2007 du lac karstique de Besse-sur-Issole (J. NICOD, 2008, figure 2). À Nans-les-Pins, on a constaté (Fig. 18) une décroissance des possibi-lités de prélèvement à Font-Alaman en 2006-2007, due à la faible recharge hivernale. Heureu-sement, en 2007, on a pu faire appel davantage à la réserve de la Grande Foux. 5 ) Perspectives Ainsi le massif de la Sainte-Baume joue de plus en plus comme un réservoir soumis aux paramètres climatiques et hydrologiques et aux conditions d'exploitation, marquées par un accroissement des prélèvements.

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Figure 18 - Volumes annuels prélevés à La Grande Foux et à Font-Alaman de 2005 à 2009 (d'après des données de la Mairie de Nans-les-Pins).

Mais tout n'est pas négatif : la généralisation sur les plateaux des bois de chênes et de pins à la place des anciennes cultures, des bancaous abandonnés et des landes, l'extension de la forêt domaniale de la Sainte-Baume, spécialement sur le plateau de Saint-Cassien, et la meilleure gestion des forêts communales contribuent à préserver les eaux de la pollution. Rappelons qu'il y a un siècle, la principale pollution était d'ori-gine biologique, spécialement due aux fumiers et aux rejets des cadavres dans les avens lors des épizooties, alors que maintenant elle est surtout chimique dans les zones agricoles. Mais ici, sur les plateaux, les espaces agricoles sont réduits et, hormis les alentours du Plan d'Aups et de Mazau-gues, on a moins à redouter les effets pervers de l'extension de la rurbanisation, à la différence de bien des régions du Var. Notons aussi qu'en raison de ses sites préhistoriques et patrimoniaux, dont la Baume Saint-Michel, le canyon du Cara-my jouit maintenant d'une certaine protection. Du fait du changement climatique, on peut craindre l'aggravation de l'aridité estivale, en rapport avec de longues périodes de sécheresse comme celle des années 2003-2007, et donc la multiplication des incendies de forêts, mais aussi l'accentuation de l'intensité des épisodes de pluies intenses. Ces conditions contribueraient à aug-menter encore la part du ruissellement dans les secteurs de type fluvio-karstiques, entraînant une moins bonne recharge des aquifères et une dimi-nution de la ressource en eau en fin d'été.

V

I - CONCLUSION

Les recherches spéléologiques effectuées à la Grande Foux de Nans, dans l'aven du Petit-Saint-Cassien, les grottes de Castelette et le réseau Sabre, ont permis de préciser la structu-ration des réseaux souterrains de la Sainte-Baume. De nombreuses études hydrologiques, dont certaines utilisent la Grande Foux comme piézomètre, montrent l'importance et la diversité de fonctionnement des systèmes karstiques du massif de la Sainte-Baume et leur interdépen-dance. Grâce à ces recherches, des captages dans plusieurs émergences ont pu être réalisés, en particulier celui de la Grande Foux pour l'alimen-tation des réseaux de distribution de Nans-les-Pins et du Plan-d'Aups et celui de Font-Alaman pour Nans-les-Pins et son golf. Les pompages dans une des mines noyées de Mazaugues per-mettent de soutenir l'alimentation du Caramy pendant l'étiage estival. Le massif, à l'origine des cours d'eau, est de plus en plus un réservoir géré à la demande. La multiplicité des prélèvements entraîne l'abaissement des niveaux piézométri-ques, la prolongation des étiages et l'allongement des périodes d'assèchement du Cauron. L'impor-tance du réservoir karstique dans un secteur relativement protégé du massif de la Sainte-Baume permet d'assurer les besoins actuels, mais qu'en sera-t-il si, avec le changement climatique, les longues périodes de sécheresse devaient s'aggraver ?

Remerciements : Nous exprimons toute notre vive gratitude à Jean-Joseph BLANC et à Philippe MARTIN pour les documents qu'ils nous ont autorisés à reproduire ainsi qu'à Claude ARNAUD pour les renseignements sur l'alimentation en eau de Rougiers. Nous remercions également la mairie de Nans-les-Pins pour sa collaboration.

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