Genesis and functioning of the Aix-les-Bains hydrothermal karst (Savoie, France): past research and recent advances

Genese et fonctionnement du karst hydrothermal d'Aix-les-Bains (Savoie, France) : historique des recherches et avancées récentes. Résumé. - Cet article dresse un historique et une synthèse des connaissances sur le karst hydrothermal d'Aix-les-Bains (Savoie, France). Les manifestations visibles de la karstification liée aux circulations hydrothermales se limitent actuellement aux alentours de la zone d'émergence, sur le flanc du dôme anticlinal de calcaires urgoniens qui domine le centre-ville. Ces phénomènes sont : - la grotte des Serpents, qui contient la source d'Alun, principale émergence naturelle du système, - le gouffre Chevalley, cheminée aveugle trépanée fortuitement en 1996, - d'autres sources et griffons hydrothermaux impénétrables, principalement la source de Soufre. L'approche historique montre que les premières approches scientifiques des sources thermales d'Aix remontent au début du XIXe siècle. Ce n'est qu'à partir des années 1920 que les scientifiques s'intéressent aux interactions entre la karstification et l'état de l'aquifère. En 1935, E.A. Martel est le premier karstologue à s'intéresser au site d'Aix comme exemple de karst hydrothermal actif. Soixante ans plus tard, la découverte du gouffre Chevalley sur le site des nouveaux thermes, relance les études sur la karstification de l'aquifère thermo-minéral d'Aix, en complément des investigations de l'aquifère profond menées grâce aux forages d'exploitation. L'Urgonien karstifié de l'anticlinal d'Aix-les-Bains constitue une zone de mélange des remontées d'eaux thermales et des infiltrations de surface. Du fait de ces infiltrations dans les calcaires, les sources thermales ont un comportement hydrologique identique aux émergences des karsts transmissifs à eaux gravitaires froides. Le gouffre Chevalley offre à 30 m de profondeur un regard sur la nappe thermale. Le suivi de la qualité bactériologique de l'eau dans le gouffre a révélé l'état avancé de colonisation des conduits karstiques par les légionnelles, en amont des sources chroniquement contaminées. La liaison hydraulique entre le gouffre Chevalley et les sources d'Alun et de Soufre a été démontrée par traçage en 2006. Celui-ci a également montré l'unicité du tronc hydrothermal ascendant, situé entre le gouffre Chevalley et la source d'Alun. Outre leur contribution à la compréhension du fonctionnement de la partie supérieure de l'aquifère thermo-minéral, les cavités aixoises offrent également un grand intérêt karstologique, notamment pour l'étude des processus de spéléogenèse hypogène. Celle-ci, du fait de la température (autour de 40 °C) et du chimisme des eaux sulfureuses et des vapeurs générées, façonne des conduits à la morphologie et aux dépôts caractéristiques : - cheminées et galeries ganglionnaires formées d'une succession de coupoles liées principalement à une spéléogenèse par condensation-corrosion. Karstification diffuse sur les plans de stratification autour du drain principal. - Formation et dépôts de minéraux non carbonatés (gypse, soufre natif). - Formation de biothèmes et biofilms pariétaux dans les parties exondées soumises à la condensation. La grotte des Serpents est une cavité horizontale formée en limite supérieure de la surface piézométrique. Le gouffre Chevalley, serait une cheminée hypogène modelée en régime vadose sous l'effet des dégazages chargés d'acide sulfurique au dessus de la nappe thermale. Outre la barégine formant un voile et des flocons bactériens dans l'eau thermale, les cavités du karst hydrothermal d'Aix-les-Bains contiennent dans leur partie exondée une microfaune et des micro-organismes particuliers. Ces derniers sont soupçonnés d'être actifs dans les processus de karstification hypogène.