Roches dures, roches tendres : l'érosion différentielle

Dans ce module, on passe de la question « quelles forces ? » à la question « sur quelles roches ? ». Les mêmes pluies et les mêmes rivières ne produisent pas les mêmes formes sur un grès, une argile ou un granite. Dans cette première leçon, tu vas comprendre l'érosion différentielle : l'idée simple que les roches dures résistent pendant que les roches tendres s'en vont. Tu verras que la dureté n'est pas une propriété fixe, parce que le climat et les fissures changent tout. Et tu apprendras à reconnaître, sur une photo ou un profil, les deux formes de base qui en résultent : la corniche et le talus.

Imagine un mur fait de briques cuites et de briques de terre crue, exposé aux pluies pendant des années. Les briques crues fondent, les briques cuites restent, et le mur devient irrégulier. Le relief fonctionne pareil. Quand plusieurs roches sont soumises aux mêmes agents, celles qui résistent le mieux finissent en hauteur, et celles qui s'usent vite forment les creux. C'est l'érosion différentielle. Elle explique pourquoi tant de reliefs dessinent la géologie : une crête suit une couche de grès, une vallée suit une bande d'argile ou une faille. Devant une forme qui dépasse, pose toujours la même question : quelle roche la porte ?

Quatre propriétés comptent. La composition d'abord : le quartz, minéral très stable, rend les grès quartzeux et les quartzites très durs, alors que les argiles se délitent et gonflent avec l'eau. La cohésion ensuite : un grès aux grains bien soudés par un ciment résiste, un sable mal cimenté s'émiette. Les fissures, troisième propriété, ouvrent la voie à l'eau, aux racines et à l'altération : un granite très fracturé s'use bien plus vite qu'un granite massif. Enfin, la perméabilité : sur une roche qui laisse passer l'eau, la pluie s'infiltre et ruisselle peu, ce qui limite le ravinement en surface.

La dureté d'une roche dépend aussi du climat. Le calcaire en est le meilleur exemple. En climat sec, il forme des falaises solides, comme dans bien des parties du Haut Atlas. En climat humide, l'eau chargée de gaz carbonique le dissout peu à peu : il se creuse de grottes, de dolines et de vallées sèches, ce qu'on appelle le relief karstique, très présent dans les mornes calcaires d'Haïti. Le granite suit une logique inverse. En climat froid ou sec, il reste massif. Sous les tropiques humides, comme au Gabon ou en Guinée forestière, l'eau chaude l'altère en profondeur et le transforme en sable argileux sur des dizaines de mètres.

Sur le calcaire, l'eau ne se contente pas d'user la roche : elle la dissout. Le relief qui en sort s'appelle le karst. En surface, la pluie creuse sur la roche nue des rainures séparées par des lames, les lapiaz, et des creux fermés, les dolines, par où l'eau s'enfonce. Les rivières se perdent dans des fissures, coulent sous terre puis ressortent plus bas par une résurgence ; les vallées de surface restent souvent sèches. En Belgique, la Lesse disparaît dans le gouffre de Belvaux et ressort près de deux kilomètres plus loin, au Trou de Han. Au Liban, la grotte de Jeita abrite une rivière souterraine qu'on visite en barque. À Madagascar, les Tsingy de Bemaraha sont taillés en lames et en aiguilles, et dans la baie d'Ha Long, au Vietnam, des tours calcaires sortent de la mer. Sur une carte, un karst se trahit par des cuvettes fermées et des cours d'eau qui s'interrompent.

Quand une roche dure surmonte une roche tendre, le versant prend une forme en deux parties. En haut, la corniche : une paroi raide, parfois verticale, taillée dans la roche résistante. En dessous, le talus : une pente plus douce, creusée dans la roche tendre et souvent couverte des blocs tombés de la corniche, qu'on appelle éboulis. Les deux évoluent ensemble. L'eau et la gravité usent le talus, la corniche perd son appui, des pans se détachent, et le tout recule peu à peu sans perdre sa forme. Sur une photo, cherche ce contraste de pente : il trahit presque toujours un contraste de roche.

Reviens à Bandiagara. Le plateau est fait d'un grès épais, fissuré et creusé de cavités. La paroi verticale de l'escarpement est sa corniche. À son pied, des masses de blocs éboulés et des pentes de débris descendent vers la plaine du Séno. L'eau de pluie s'infiltre dans les fissures du grès, circule, puis ressort en sources au pied des falaises, une ressource précieuse pour les villages installés au bas de la paroi. Au fil du temps, des blocs tombent, la paroi recule et laisse parfois en avant d'elle des buttes isolées. C'est un cas d'école d'érosion différentielle, que tu retrouveras dans la leçon suivante.

Fais l'exercice à voix haute : pourquoi une même pluie creuse-t-elle certaines roches et en épargne-t-elle d'autres ? À agents égaux, la roche dure reste en saillie et la roche tendre se creuse. La résistance dépend de la composition, de la cohésion, des fissures et de la perméabilité, mais aussi du climat : le calcaire et le granite ne se comportent pas de la même façon au Sahara et sous la forêt tropicale, et le calcaire peut même se dissoudre en karst, avec ses dolines et ses rivières souterraines. Garde aussi le couple corniche et talus, que tu reconnaîtras désormais sur beaucoup de photos de falaises. La leçon suivante montre ce que donne l'érosion différentielle quand les couches sont restées horizontales : des plateaux, des buttes et des vallées encaissées.