La musique recommandée pour cette section Clash Sandinista
Entre 1899 et 1901 était publiée cette magnifique carte des Gorges de l'Areuse au coeur du pays neuchâtelois
Le relevé topographique a été effectué par Mrs Borel et Dubois, alors que la géologie est celle ajoutée directement à l'aquarelle sur la carte topographique par Mrs Dubois et Schardt. La carte géologique, véritable oeuvre artistique, est la résultat d’un travail scientifique méticuleux, et pourtant visionnaire.
Il n'existe plus que très peu d'exemplaires de cette carte, celle de l'université de Neuchâtel par exemple était toute dégradée, et elle a été soigneusement digitalisée, nettoyée pour être remise en circulation. Voici pour commencer la légende, esthétique et somme toute très complète. Elle a été réalisée alors que les géologues suisses contribuaient de façon importante au développement de la toute jeune géologie: Alors qu'Armanz Gressly inventait le concept de faciès lors de son étude des calcaires soleurois, des géologues neuchâtelois décrivaient l'Hauterivien et la Valanginien et le réunissaient en un étage appelé Néocomien qui a eu un certain renom avant de tomber en désuétude récemment. Mais l'Hauterivien et surtout le Valanginien continuent à survivre dans la littérature géologique, exportant au loin la géologie locale et indirectement la belle pierre jaune de Neuchâtel.
Le relevé topographique a été effectué par Mrs Borel et Dubois, alors que la géologie est celle ajoutée directement à l'aquarelle sur la carte topographique par Mrs Dubois et Schardt. La carte géologique, véritable oeuvre artistique, est la résultat d’un travail scientifique méticuleux, et pourtant visionnaire.
Il n'existe plus que très peu d'exemplaires de cette carte, celle de l'université de Neuchâtel par exemple était toute dégradée, et elle a été soigneusement digitalisée, nettoyée pour être remise en circulation. Voici pour commencer la légende, esthétique et somme toute très complète. Elle a été réalisée alors que les géologues suisses contribuaient de façon importante au développement de la toute jeune géologie: Alors qu'Armanz Gressly inventait le concept de faciès lors de son étude des calcaires soleurois, des géologues neuchâtelois décrivaient l'Hauterivien et la Valanginien et le réunissaient en un étage appelé Néocomien qui a eu un certain renom avant de tomber en désuétude récemment. Mais l'Hauterivien et surtout le Valanginien continuent à survivre dans la littérature géologique, exportant au loin la géologie locale et indirectement la belle pierre jaune de Neuchâtel.
La cartographie sur les systèmes d'Informations Géographiques SIG
Au début des années 2000, les géologues découvraient le potentiel des SIG pour la cartographie géologique, et se posaient des questions fondamentales comme s'il faut représenter le socle et les dépôts superficiels avec la même couche SIG. C'est dans ce contexte que j'ai été inité au SIG et à la cartographie géologique assistée par ordinateur. Clairement, décider de suivre cette formation a été le meilleur choix de ma carrière de géologue car les images que l'on peut facilement créer sont tellement puissantes pour comprendre la structure de la Terre-mère... Le secteur cartographié se trouve au centre du Jura plissé, un modèle qu'ont étudié la plupart des géographes et des géologues lors de leurs études. Mais se confronter à un tel paysage est un défi de taille si l'on veur trouver une petite contribution y faire.
Pour dévoiler les états antérieurs du globe, toutes les sciences s'occupant des problèmes de la terre doivent être mises à contribution, et ce n'est que par la réunion de tous les indices fournis que l'on peut obtenir la vérité : mais cette idée ne paraît toujours pas être suffisamment répandue parmi les chercheurs. (…) Ce qui est certain, c'est qu'à une époque donnée la terre ne peut avoir qu'une face sur laquelle elle ne nous fournit pas de renseignements directs. Nous sommes devant la terre comme un juge devant un accusé refusant toute réponse, et nous avons la tâche de découvrir la vérité à l'aide de présomptions. Toutes les preuves que nous pouvons fournir présentent le caractère trompeur des présomptions. Quel accueil réserverions-nous au juge qui arriverait à sa conclusion en utilisant seulement une partie des indices à sa disposition?
Alfred Wegener, La genèse des continents et des océans, (1914/1928).
L'utilisation de semi-conducteurs qui permettent de contrôler le déplacement de chaque électron dans un flux incessant de milliards de charges électriques a permis aux sciences d'exploser dans le sens d'une accumulation énorme de nouvelles données, qu'il est aujourd'hui possible de traiter sur la base de théories mathématiques qui ne sont valables qu'en présence de nombres suffisamment élevés pour être appelés "grands nombres". Après le cinéma et la télévision, voici donc l'ordinateur qui influence toujours plus profondément la perception de l'environnement de ceux qui fréquentent assidûment l’écran, le clavier et la souris. Dès lors, il faut ajouter à l'armada des sciences s'occupant traditionnellement de la terre non seulement l'informatique, mais également les sciences cognitives, qui prétendent décrire et expliquer l'environnement psychique sur lequel se déroulent la plupart des activités humaines. En effet, la compréhension de l'environnement individuel et collectif est considéré comme l'un des facteurs déterminants qui façonnent cet environnement - à travers les choix et les comportements de l'être humain.
Nous voilà donc confronté au problème de la représentation d'une réalité complexe, dont le découpage puis la classification sont directement dépendants du contexte idéologique dans lequel elles s'inscrivent. Malgré les déclarations de principe, les contingences imposées par le développement durable ne sont pas encore pleinement intégrées dans les opérations de planification, ni de recensement des contraintes et des potentiels d'ailleurs. Cette situation provisoire est appelée à durer le temps que se fasse le changement de perception nécessaire à une gestion plus rationnelle des ressources naturelles, c'est-à-dire la prise en compte systématique de la résilience des écosystèmes.
La carte n'est pas le territoire, et le nom n'est pas la chose nommée cette formule rappelle que lorsqu'on pense à des montagnes ou des glaciers, on n'a dans le cerveau ni montagnes ni glaciers réels. Plus abstraitement, elle signifie que, dans toute pensée, perception ou communication sur la perception, il y a entre le rapport et la chose rapportée (la Ding an sich) une transformation, un codage, relation qui tend à avoir la nature d'une classification, de l'attribution de la chose à une classe. Or, nommer revient toujours à classifier, et cartographier est essentiellement une opération qui consiste à nommer des phénomènes répartis dans l'espace. Dans la continuation des travaux de Russel et Gödel, Bateson (La nature de la pensée, Editions du Seuil, 1984) a démontré que la description de la nature se fait à différents niveaux de complexité. Ainsi, le niveau logique d'ordre supérieur forme le contexte dans lequel se déroulent les phénomènes d'ordre logique directement inférieur, et c'est à ce niveau logique supérieur qu'il faut chercher le sens de ce que l'on observe. Il fait aussi remarquer que la plupart des problèmes de gestion de l'environnement auquel nous sommes confrontés vient d'une confusion des niveaux logiques, c'est-à-dire une confusion entre les caractéristiques qui décrivent les attributs d'objets et ceux qui décrivent des classes d'objets.
Les scientifiques responsables doivent donc non seulement poser leurs problématiques de recherche au niveau logique adéquat, mais également s'efforcer d'en communiquer les résultats à un large public, ce qui en modifie sa perception du monde et l'environnement idéologique, et par conséquent le contexte dans lequel se prendront les décisions. Concrètement, l'édition d'une carte doit contribuer à ce que les décisions concernant l'utilisation future du territoire décrit soient prises sur la base du maintien de l'intégrité de l'écosystème et par conséquent de sa productivité.
Au début des années 2000, les géologues découvraient le potentiel des SIG pour la cartographie géologique, et se posaient des questions fondamentales comme s'il faut représenter le socle et les dépôts superficiels avec la même couche SIG. C'est dans ce contexte que j'ai été inité au SIG et à la cartographie géologique assistée par ordinateur. Clairement, décider de suivre cette formation a été le meilleur choix de ma carrière de géologue car les images que l'on peut facilement créer sont tellement puissantes pour comprendre la structure de la Terre-mère... Le secteur cartographié se trouve au centre du Jura plissé, un modèle qu'ont étudié la plupart des géographes et des géologues lors de leurs études. Mais se confronter à un tel paysage est un défi de taille si l'on veur trouver une petite contribution y faire.
Pour dévoiler les états antérieurs du globe, toutes les sciences s'occupant des problèmes de la terre doivent être mises à contribution, et ce n'est que par la réunion de tous les indices fournis que l'on peut obtenir la vérité : mais cette idée ne paraît toujours pas être suffisamment répandue parmi les chercheurs. (…) Ce qui est certain, c'est qu'à une époque donnée la terre ne peut avoir qu'une face sur laquelle elle ne nous fournit pas de renseignements directs. Nous sommes devant la terre comme un juge devant un accusé refusant toute réponse, et nous avons la tâche de découvrir la vérité à l'aide de présomptions. Toutes les preuves que nous pouvons fournir présentent le caractère trompeur des présomptions. Quel accueil réserverions-nous au juge qui arriverait à sa conclusion en utilisant seulement une partie des indices à sa disposition?
Alfred Wegener, La genèse des continents et des océans, (1914/1928).
L'utilisation de semi-conducteurs qui permettent de contrôler le déplacement de chaque électron dans un flux incessant de milliards de charges électriques a permis aux sciences d'exploser dans le sens d'une accumulation énorme de nouvelles données, qu'il est aujourd'hui possible de traiter sur la base de théories mathématiques qui ne sont valables qu'en présence de nombres suffisamment élevés pour être appelés "grands nombres". Après le cinéma et la télévision, voici donc l'ordinateur qui influence toujours plus profondément la perception de l'environnement de ceux qui fréquentent assidûment l’écran, le clavier et la souris. Dès lors, il faut ajouter à l'armada des sciences s'occupant traditionnellement de la terre non seulement l'informatique, mais également les sciences cognitives, qui prétendent décrire et expliquer l'environnement psychique sur lequel se déroulent la plupart des activités humaines. En effet, la compréhension de l'environnement individuel et collectif est considéré comme l'un des facteurs déterminants qui façonnent cet environnement - à travers les choix et les comportements de l'être humain.
Nous voilà donc confronté au problème de la représentation d'une réalité complexe, dont le découpage puis la classification sont directement dépendants du contexte idéologique dans lequel elles s'inscrivent. Malgré les déclarations de principe, les contingences imposées par le développement durable ne sont pas encore pleinement intégrées dans les opérations de planification, ni de recensement des contraintes et des potentiels d'ailleurs. Cette situation provisoire est appelée à durer le temps que se fasse le changement de perception nécessaire à une gestion plus rationnelle des ressources naturelles, c'est-à-dire la prise en compte systématique de la résilience des écosystèmes.
La carte n'est pas le territoire, et le nom n'est pas la chose nommée cette formule rappelle que lorsqu'on pense à des montagnes ou des glaciers, on n'a dans le cerveau ni montagnes ni glaciers réels. Plus abstraitement, elle signifie que, dans toute pensée, perception ou communication sur la perception, il y a entre le rapport et la chose rapportée (la Ding an sich) une transformation, un codage, relation qui tend à avoir la nature d'une classification, de l'attribution de la chose à une classe. Or, nommer revient toujours à classifier, et cartographier est essentiellement une opération qui consiste à nommer des phénomènes répartis dans l'espace. Dans la continuation des travaux de Russel et Gödel, Bateson (La nature de la pensée, Editions du Seuil, 1984) a démontré que la description de la nature se fait à différents niveaux de complexité. Ainsi, le niveau logique d'ordre supérieur forme le contexte dans lequel se déroulent les phénomènes d'ordre logique directement inférieur, et c'est à ce niveau logique supérieur qu'il faut chercher le sens de ce que l'on observe. Il fait aussi remarquer que la plupart des problèmes de gestion de l'environnement auquel nous sommes confrontés vient d'une confusion des niveaux logiques, c'est-à-dire une confusion entre les caractéristiques qui décrivent les attributs d'objets et ceux qui décrivent des classes d'objets.
Les scientifiques responsables doivent donc non seulement poser leurs problématiques de recherche au niveau logique adéquat, mais également s'efforcer d'en communiquer les résultats à un large public, ce qui en modifie sa perception du monde et l'environnement idéologique, et par conséquent le contexte dans lequel se prendront les décisions. Concrètement, l'édition d'une carte doit contribuer à ce que les décisions concernant l'utilisation future du territoire décrit soient prises sur la base du maintien de l'intégrité de l'écosystème et par conséquent de sa productivité.
Le problème d'échelle
Après avoir analysé sommairement les attentes et le contexte de l'utilisation d'une carte, il reste à régler le problème de l'échelle à laquelle on représente les diverses composantes d'une portion de territoire donnée. Un exemple servira à illustrer les problèmes liés à la notion d'échelle: la notice explicative d'une carte géologique comporte toujours quelques commentaires sur la tectonique, dont on voit en fait seulement les effets locaux d'un phénomène d'origine lointaine, dont le cadre dépasse nettement celui de la carte. Si l'on se représente généralement assez bien la hiérarchie des phénomènes de la nature du point de vue spatial, il est déjà plus difficile de les hiérarchiser dans une échelle temporelle. La figure ci-dessus, modifiée de Delcourt et al (Delcourt H.R., Delcourt P.A., and Webb T, 1983 : Dynamic plant ecology: the spectrum of vegetation changes in space and time. Quat. Sci. Rev. I 197 -201), montre l'extension spatio-temporelle des principaux régimes de perturbation écologique et des contraintes environnementales, ainsi que les unités de temps et d'espace dans lesquels se produisent les principaux processus écologiques dans les forêts et le monde végétal en général. Pour mettre en évidence les relations de causalité expliquant les phénomènes observés, il s'agit d'adapter les observations à l'échelle requise, que l'on doit donc faire correspondre au niveau logique adéquat.
Ainsi, les analyses de laboratoire sur des échantillons sont effectuées à une échelle souvent trop locale, et leur généralisation implique simultanément une distorsion par amplification de certains effets locaux ou au contraire une perte d'informations par le lissage de certains trends régionaux. Nous sommes rapidement aux limites des méthodes statistiques lorsque nous manipulons les grands nombres...
Plus concrètement, sur la feuille Val de Travers, la représentativité des affleurements est extrêmement différente suivant qu'on s'occupe de roches indurées ou de dépôts plus meubles. Il y a superposition de deux types d'informations très différentes du point de vue qualitatif :
D'une part des roches indurées qui présentent des séquences à peu près complètes, à diagenèse suffisamment poussée pour en permettre une analyse géologique classique;
D'autre part, des dépôts résultats d'une érosion karstique contemporaine de l'orogenèse alpine et d'une succession de cycles glaciaires de récurrence pluri-millénaire, qui se caractérisent par une distribution inégale de lambeaux formant une série temporelle interrompue par de nombreuses lacunes de sédimentation.
Bien que traditionnellement cette césure soit acceptée sans discussion dans les légendes de l'Atlas géologique, il y a en fait bien un saut logique, on représente des éléments appartenant à des classes différentes, dont l'échelle de description devrait être différente :
Les roches indurées, dont les limites reportées à une échelle 1:25000 sont difficilement lisibles, mais l'échelle en est satisfaisante pour une analyse régionale. Les travaux de diplôme ou les thèses restent la principale source de ces données, et elles sont généralement complétées par des coupes détaillées dont l'échelle serait plutôt de l'ordre du plan au 1 :500.
L'évolution récente du paysage, par contre, mélange observations locales (pour lesquelles l'échelle la plus adéquate serait plutôt 1 :5000) et interprétations qui se basent sur des phénomènes dont la durée et la superficie dépassent largement le cadre de la carte (extension des limites glaciaires par exemple).
L'autre tradition veut qu'une carte soit imprimée sur papier, et un des extrants obligé de toute cette démarche reste une minute originale de la feuille Val de Travers pour le service géologique national. Mais pour éviter d'avancer les pieds tournés vers l'arrière, développons un nouveau type de carte sur support électronique, où les informations concernant la roche indurée sont représentés par un niveau ("statique"), et l'évolution du paysage par un autre ("dynamique"), ce qui évite en passant de superposer des mètres carrés à des fractions d'éternité.
En conclusion
Tout comme dérouler le film de l'histoire de la Terre trop vite réduit à une vision catastrophiste de la nature, réduire les dimensions spatiales à une seule échelle engendre une confusion des niveaux logiques qui rend obscur le fonctionnement de l'environnement dans lequel se déroulent nos activités quotidiennes. Cette perception biaisée résulte en un gaspillage navrant des ressources vitales dû à l'inconscience de l'impact de nos comportements. Un des mandats des universitaires n'est-il pas d'empêcher la dérive vers cette facilité intellectuelle délétère pour la cité qui les nourrit?
Les limites posées à la gestion des ressources naturelles ne sont plus aujourd'hui des questions techniques de quantité de données à gérer, les atomes dopés des semi-conducteurs le font très bien pour nous. Ce qu'il faut encore, c'est donner un sens à cet effort, se situer au niveau de complexité logique adéquat, pour faire un choix d'échelle de représentation qui soit exact, mais aussi pour mieux faire apparaître les tenants et les aboutissants de nos comportements.
Après avoir analysé sommairement les attentes et le contexte de l'utilisation d'une carte, il reste à régler le problème de l'échelle à laquelle on représente les diverses composantes d'une portion de territoire donnée. Un exemple servira à illustrer les problèmes liés à la notion d'échelle: la notice explicative d'une carte géologique comporte toujours quelques commentaires sur la tectonique, dont on voit en fait seulement les effets locaux d'un phénomène d'origine lointaine, dont le cadre dépasse nettement celui de la carte. Si l'on se représente généralement assez bien la hiérarchie des phénomènes de la nature du point de vue spatial, il est déjà plus difficile de les hiérarchiser dans une échelle temporelle. La figure ci-dessus, modifiée de Delcourt et al (Delcourt H.R., Delcourt P.A., and Webb T, 1983 : Dynamic plant ecology: the spectrum of vegetation changes in space and time. Quat. Sci. Rev. I 197 -201), montre l'extension spatio-temporelle des principaux régimes de perturbation écologique et des contraintes environnementales, ainsi que les unités de temps et d'espace dans lesquels se produisent les principaux processus écologiques dans les forêts et le monde végétal en général. Pour mettre en évidence les relations de causalité expliquant les phénomènes observés, il s'agit d'adapter les observations à l'échelle requise, que l'on doit donc faire correspondre au niveau logique adéquat.
Ainsi, les analyses de laboratoire sur des échantillons sont effectuées à une échelle souvent trop locale, et leur généralisation implique simultanément une distorsion par amplification de certains effets locaux ou au contraire une perte d'informations par le lissage de certains trends régionaux. Nous sommes rapidement aux limites des méthodes statistiques lorsque nous manipulons les grands nombres...
Plus concrètement, sur la feuille Val de Travers, la représentativité des affleurements est extrêmement différente suivant qu'on s'occupe de roches indurées ou de dépôts plus meubles. Il y a superposition de deux types d'informations très différentes du point de vue qualitatif :
D'une part des roches indurées qui présentent des séquences à peu près complètes, à diagenèse suffisamment poussée pour en permettre une analyse géologique classique;
D'autre part, des dépôts résultats d'une érosion karstique contemporaine de l'orogenèse alpine et d'une succession de cycles glaciaires de récurrence pluri-millénaire, qui se caractérisent par une distribution inégale de lambeaux formant une série temporelle interrompue par de nombreuses lacunes de sédimentation.
Bien que traditionnellement cette césure soit acceptée sans discussion dans les légendes de l'Atlas géologique, il y a en fait bien un saut logique, on représente des éléments appartenant à des classes différentes, dont l'échelle de description devrait être différente :
Les roches indurées, dont les limites reportées à une échelle 1:25000 sont difficilement lisibles, mais l'échelle en est satisfaisante pour une analyse régionale. Les travaux de diplôme ou les thèses restent la principale source de ces données, et elles sont généralement complétées par des coupes détaillées dont l'échelle serait plutôt de l'ordre du plan au 1 :500.
L'évolution récente du paysage, par contre, mélange observations locales (pour lesquelles l'échelle la plus adéquate serait plutôt 1 :5000) et interprétations qui se basent sur des phénomènes dont la durée et la superficie dépassent largement le cadre de la carte (extension des limites glaciaires par exemple).
L'autre tradition veut qu'une carte soit imprimée sur papier, et un des extrants obligé de toute cette démarche reste une minute originale de la feuille Val de Travers pour le service géologique national. Mais pour éviter d'avancer les pieds tournés vers l'arrière, développons un nouveau type de carte sur support électronique, où les informations concernant la roche indurée sont représentés par un niveau ("statique"), et l'évolution du paysage par un autre ("dynamique"), ce qui évite en passant de superposer des mètres carrés à des fractions d'éternité.
En conclusion
Tout comme dérouler le film de l'histoire de la Terre trop vite réduit à une vision catastrophiste de la nature, réduire les dimensions spatiales à une seule échelle engendre une confusion des niveaux logiques qui rend obscur le fonctionnement de l'environnement dans lequel se déroulent nos activités quotidiennes. Cette perception biaisée résulte en un gaspillage navrant des ressources vitales dû à l'inconscience de l'impact de nos comportements. Un des mandats des universitaires n'est-il pas d'empêcher la dérive vers cette facilité intellectuelle délétère pour la cité qui les nourrit?
Les limites posées à la gestion des ressources naturelles ne sont plus aujourd'hui des questions techniques de quantité de données à gérer, les atomes dopés des semi-conducteurs le font très bien pour nous. Ce qu'il faut encore, c'est donner un sens à cet effort, se situer au niveau de complexité logique adéquat, pour faire un choix d'échelle de représentation qui soit exact, mais aussi pour mieux faire apparaître les tenants et les aboutissants de nos comportements.
De la codification comme activité intellectuelle
Il y a un aspect technique de traitement des données particulièrement fastidieux, et irritant pour ceux qui considèrent que c'est à la technique de servir l'être humain, et non l'inverse. Pourtant, il est gratifiant de construire une banque de données puisque cela permet de sortir des données de l'ombre, de créer de la richesse puisqu'elles acquièrent une valeur économique, de redonner vie à des données qui serviront de base à la construction des modèles de gestion des ressources (il y aura bien un jour une agence de bassin pour l'Areuse…).
La clé de codification peut être comparée au code génétique du SIG en développement, puisqu'elle filtre les informations et les réunit en paquets de dimensions variables, qui seront regroupées en organes : stockage, visualisation, lithologie, environnement sédimentaire, hydrographie. Chaque cellule d'information contient sa localisation dans l'espace virtuel, un code renvoyant à la clé générale et aux informations : description, référence bibliographique, volume, rayon, débit, lithologie, environnement sédimentaire, etc. Hiérarchisées dans la banque de données, ces cellules contiennent l'information première qui nourrit le SIG. Disposées sur le tissu formé des polygones et des lignes, ces informations ponctuelles permettent de définir les grandes lignes selon lesquelles le paysage se développe, ce qui permet d'identifier les potentiels et les contraintes de notre cadre de vie.
Il y a un aspect technique de traitement des données particulièrement fastidieux, et irritant pour ceux qui considèrent que c'est à la technique de servir l'être humain, et non l'inverse. Pourtant, il est gratifiant de construire une banque de données puisque cela permet de sortir des données de l'ombre, de créer de la richesse puisqu'elles acquièrent une valeur économique, de redonner vie à des données qui serviront de base à la construction des modèles de gestion des ressources (il y aura bien un jour une agence de bassin pour l'Areuse…).
La clé de codification peut être comparée au code génétique du SIG en développement, puisqu'elle filtre les informations et les réunit en paquets de dimensions variables, qui seront regroupées en organes : stockage, visualisation, lithologie, environnement sédimentaire, hydrographie. Chaque cellule d'information contient sa localisation dans l'espace virtuel, un code renvoyant à la clé générale et aux informations : description, référence bibliographique, volume, rayon, débit, lithologie, environnement sédimentaire, etc. Hiérarchisées dans la banque de données, ces cellules contiennent l'information première qui nourrit le SIG. Disposées sur le tissu formé des polygones et des lignes, ces informations ponctuelles permettent de définir les grandes lignes selon lesquelles le paysage se développe, ce qui permet d'identifier les potentiels et les contraintes de notre cadre de vie.
Pour identifier une séquence sédimentaire qui soit représentative d'une région, il est indispensable de vérifier les hypothèses de travail sur le terrain, et de tenter de saisir des images de la région à diverses saisons. La composition et le stade d'évolution de la végétation, un des meilleurs alliés du cartographe, fournissent instantanément les limites entre deux secteurs distincts : au printemps par exemple, le vert pâle des feuillus tranche nettement avec le ramage sombre des conifères, qui peinent à s'installer dans les argiles morainiques et trace une ligne que le modèle devra intégrer. Après tout, nous cartons la nature, et il est plus important d'introduire des données bien observées que de s'acharner sur le perfectionnement de la structuration des fichiers. Même si l'ordinateur éloigne les naturalistes du terrain, le contact avec les forces qui sculptent les montagnes et les gorges majestueuses de l'Areuse interpelle, et l'appel de Rousseau vers la contemplation de la nature ne résonne-t-il encore dans le Val de Travers? Réduire cette réalité si vivante à des codes reste bien sûr dérisoire devant l'émerveillement que la nature provoque.
L'approche développée au Québec de définir des unités de paysage a ici aussi porté fruits puisqu'à chaque étage peuvent être rattachés des phénomènes d'érosion ou de sédimentation. |
Analyse morphologique et explications géologiques
L'avantage d'une carte géologique construite sur un SIG est que pour chaque information ponctuelle on connait non seulement les coordonnées X et Y mais il est très simple d'y ajouter l'altitude. Contrairement à la géologie pré-SIG, on évolue constamment dans un espace significatif à 3 dimensions sur laquelle se superposent des données dont l'analyse révélera leur influence sur la structuration spatiale. Au fond, la cartographie basée sur un SIG remet en question l'hypothèse fondamentale de Bertin qu'il serait seulement possible de représenter trois variables sur un espace, les deux premières étant mobilisées par la longitude et la latitude: en ajoutant derrière les points, les lignes et les polygones une grille dont chaque noeud fournit une altitude, toute l'analyse spatiale prend une nouvelle dimension avec l'analyse morphologique qui tente d'expliciter le lien entre l'altitude à laquelle se trouvent certains éléments et la dynamique qui les met en place dans l'espace. Ce sont des analyses très simples de données SIG qui m'ont mis sur la voie, lorsque les données pour chaque point ont été triturées dans excel pour en faire des graphiques simples mais au pouvoir explicatif fascinant. |
Dans ce petit secteur de 11 km2 (chaque carré à 1 km de côté) tous les blocs ont été soigneusement reportés. Tout en bas à droite se trouve le lac de Neuchâtel, les courbes de niveaux indiquent une pente relativement faible jusqu'au tiers nord-ouest ou elle est beaucoup plus raide. Il s'agit de la première chaine du Jura, un anticlinal qui se marque dans le paysage avec ses grandes plaques de calcaires blancs résistant à l'érosion.
Voici la carte avec la géologie du socle: il s'agit d'une séquence jurassique et crétacée qui forme le flanc sud d'un anticlinal dont la pente plonge sous le lac de Neuchâtel.
Voici la carte avec les dépôts quaternaires et les signes conventionnels qui indiquent les blocs erratiques (les croix rouges), les source captée (les carrés bleus). En vert figure la moraine de fond qu'a déposé le glacier du Rhòne lors de la dernière glaciation, une couche de graviers, caillous et blocs de diverses tailles dans une matrice argilo-sablaeuse relativement imperméable.
Et finalement la carte géologique complète avec géologie du socle, dépôts quaternaires, signes conventionnels et en transparence sur tout le reste la carte topographique au 1:25'000. La moraine couvre le socle et est représentée avec une transparence de 50%.
Analyse spatiale de la répartition des blocs erratiques de la Béroche
La carte des répartitions montre une concentration sur le flanc sud-est de l'anticlinal du lac. Une fonction essentielle d'un SIG est de facilement grouper des données en classes et de calculer la densité.
La carte des répartitions montre une concentration sur le flanc sud-est de l'anticlinal du lac. Une fonction essentielle d'un SIG est de facilement grouper des données en classes et de calculer la densité.
Les blocs erratiques de la Béroche ont été sélectionnés et leur altitude reportée sur un graphique qui comprend une courbe de tendance de variation linéaire. On reconnaît quatre groupes d'altitude : le plus élevé, de 1150 à 1320 mètres, dont les trop rares échantillons représentent des extrémités maximales de moraine, résidus de glaciations plus anciennes; de 1050 à 1150 mètres, on retrouve les blocs qui forment la limite des dépôts glaciaires; de 1020 à 760 mètres, on observe une répartition des blocs qui semble déplacée vers le bas, comme si ceux qui s'accumulent au pied de la pente étaient ceux qui manquent au sommet de celle-ci; le dernier groupe, correspond à une seconde concentration, moins décalée vers le bas.
Les zones violettes ont une densité moyenne de blocs erratiques, les secteurs en noir en ont une forte. Les différents tons de bruns indiquenst les altitudes: jaune de 430 (altitude du lac de neuchâtel) à 760 mètres, en brun clair de 761 à 1020 mètres, en brun de 1021 - 1081 mètres et en brun foncé les altitudes entre 1081 et 1250 mètres.
Une carte représentant blocs erratiques et dolines permet de visualiser l'extension des dépôts glaciaires vers le haut, et leur influence sur l'apparition des dolines. Le pouvoir protecteur des moraines sur les roches calcaires soumises à la karstification est bien connu, mais alors comment expliquer ce secteur brun foncé sur la carte ci-dessus, sans dolines et sans blocs erratiques? Suffit-il de tout recouvrir avec des éboulis ?
La première partie de la réponse est que les blocs erratiques sont de mauvais indicateurs géologiques! Les blocs erratiques sont beaucoup plus instables que les argiles et autres sédiments fins générés par le glacier durant son avance: l'absence de blocs erratiques n'implique pas absence de matériel imperméable, tout comme la présence d'un bloc erratique n'indique pas forcément un dépôt morainique, puisqu'il peut être tombé de plus haut. Seules les concentrations font sens, c'est à ce niveau qu'il faudra tenter de définir des unités géologiques.
La deuxième partie de la réponse est que les observations de terrain permettent d'élaborer un modèle que les données numériques viendront confirmer, s'il est juste. Pour expliquer les quatre altitudes différentes de concentrations, il suffit de séparer la moraine de fond (jusqu'à une altitude de 750 mètres environ) des moraines latérales qui forment la majorité des dépôts jusqu'à 1050 mètres d'altitude. Dans la partie supérieure s'érodent des lambeaux de moraine latérale en place, alors que la partie inférieure est plutôt composée de moraine délavée, enrichie de blocs roulés et éboulés. A partir de 1050 mètres, les éboulis calcaires d'origine locale recouvrent généralement les dépôts glaciaires, et les quelques blocs qui déchirent le voile d'éboulis sont les témoins de l'altitude maximum de ces dépôts avant leur délavage qui a débuté lors la fonte du glacier rhodanien.
La deuxième partie de la réponse est que les observations de terrain permettent d'élaborer un modèle que les données numériques viendront confirmer, s'il est juste. Pour expliquer les quatre altitudes différentes de concentrations, il suffit de séparer la moraine de fond (jusqu'à une altitude de 750 mètres environ) des moraines latérales qui forment la majorité des dépôts jusqu'à 1050 mètres d'altitude. Dans la partie supérieure s'érodent des lambeaux de moraine latérale en place, alors que la partie inférieure est plutôt composée de moraine délavée, enrichie de blocs roulés et éboulés. A partir de 1050 mètres, les éboulis calcaires d'origine locale recouvrent généralement les dépôts glaciaires, et les quelques blocs qui déchirent le voile d'éboulis sont les témoins de l'altitude maximum de ces dépôts avant leur délavage qui a débuté lors la fonte du glacier rhodanien.
Cette coupe synthétique propose une répartition des faciès par altitude et tente de préciser les relations entre les éléments superficiels et la morphologie du socle, alors que la dernière figure de cette section, encore plus provisoire, tente de réunir sur une colonne synthétique les principales caractéristiques de l'unité de paysage qu'est la Béroche.
Une carte (provisoire elle aussi) symbolise ces dépôts glaciaires par une dispersion irrégulière de points bruns sur une trame transparente, dont la légende est la suivante :
Moraine rhodanienne: Constituée de moraine de fond jusqu'à une altitude de 750 mètres environ, et de moraine latérale avec une proportion importante de matériel alpin jusqu'à une altitude de 1150 mètres dans l'angle sud-est de la feuille, cette formation est l'élément morphologique majeur des Prises de la Béroche. Délavée après le retrait glaciaire, elle est recouverte d'éboulis de pente sous couvert forestier, ce qui en rend la délimitation exacte particulièrement délicate. Alors que de nombreux blocs erratiques ayant échappé à l'exploitation par les tailleurs de pierre des XVIIIe et XIXe siècles gisent jusqu'à une altitude de 900 mètres environ, il est possible d'en retrouver jusqu'à plus de 1150 mètres d'altitude, formant d'ailleurs un champ de blocs important en arrière du Mont-Aubert.
Moraine rhodanienne: Constituée de moraine de fond jusqu'à une altitude de 750 mètres environ, et de moraine latérale avec une proportion importante de matériel alpin jusqu'à une altitude de 1150 mètres dans l'angle sud-est de la feuille, cette formation est l'élément morphologique majeur des Prises de la Béroche. Délavée après le retrait glaciaire, elle est recouverte d'éboulis de pente sous couvert forestier, ce qui en rend la délimitation exacte particulièrement délicate. Alors que de nombreux blocs erratiques ayant échappé à l'exploitation par les tailleurs de pierre des XVIIIe et XIXe siècles gisent jusqu'à une altitude de 900 mètres environ, il est possible d'en retrouver jusqu'à plus de 1150 mètres d'altitude, formant d'ailleurs un champ de blocs important en arrière du Mont-Aubert.
Les dolines et autres expressions de l'érosion karstique
Les dolines ont été reprises des cartes géologiques et topographiques existantes et de levés complémentaires effectués sur le terrain. Les dépressions de moins de 25 mètres de rayon ont été digitalisées comme point et figurent sur la carte sous forme de symboles. La plupart des dolines plus importantes, ainsi que les bassin fermés et les ponors (perte d'eau appelée localement les emposieux) ont été numérisées depuis la carte topographique.
L'ouvala du Soliat (544,196-197) est représenté dans la carte ci-dessus par une zone avec des hachures verticales où plus de 30 dolines se concentrent à l'intérieur d'un losange allongé de 1450 mètres. L'alignement des dolines sur le Soliat se fait selon une direction Nord Sud, à un angle de 45 degrés de la direction générale des plis. A la ligne de frottements entre deux blocs en profondeur correspond un alignement de fractures de dissolutions et d'écoulement karstique en surface.
Comme déjà évoqué lors de l'analyse de la répartition des blocs erratiques, les dolines n'apparaissent que sur les secteurs élevés des anticlinaux du Chasseron/Soliat et de Trémalmont, au delà de la limite des dépôts glaciaires, dans un paysage que Aubert (1975) appelle Jura rocheux. L'évolution morphologique exprime directement la structure du substratum, plus particulièrement celle de la forme du toit de l'Argovien.
La carte structurale à l'échelle 1 :50000 (Kiraly, 1969) représente la forme de la surface Argovien-Séquanien, ce qui permet d'identifier les zones de charriage normal ou dans un flanc renversé affectant les couches platiques de l'Argovien. De plus, cette formation imperméable définit les lignes majeures d'écoulement souterrain dans les secteurs où elle est repoussée vers le haut par l'orogenèse active. L'écoulement régional défini par l'Argovien séparera les eaux selon des bassins versants invisibles en grande partie, puisque souterrains! Certains secteurs en sont très froids, comme le démontrent les phénomènes gélifs continus comme les glacières du Montlési (535,199), du Creux Bastian (542,195) de la Joconde (543,197) et le permafrost du Creux du Van (Pancza, 1989).
Les dolines ont été reprises des cartes géologiques et topographiques existantes et de levés complémentaires effectués sur le terrain. Les dépressions de moins de 25 mètres de rayon ont été digitalisées comme point et figurent sur la carte sous forme de symboles. La plupart des dolines plus importantes, ainsi que les bassin fermés et les ponors (perte d'eau appelée localement les emposieux) ont été numérisées depuis la carte topographique.
L'ouvala du Soliat (544,196-197) est représenté dans la carte ci-dessus par une zone avec des hachures verticales où plus de 30 dolines se concentrent à l'intérieur d'un losange allongé de 1450 mètres. L'alignement des dolines sur le Soliat se fait selon une direction Nord Sud, à un angle de 45 degrés de la direction générale des plis. A la ligne de frottements entre deux blocs en profondeur correspond un alignement de fractures de dissolutions et d'écoulement karstique en surface.
Comme déjà évoqué lors de l'analyse de la répartition des blocs erratiques, les dolines n'apparaissent que sur les secteurs élevés des anticlinaux du Chasseron/Soliat et de Trémalmont, au delà de la limite des dépôts glaciaires, dans un paysage que Aubert (1975) appelle Jura rocheux. L'évolution morphologique exprime directement la structure du substratum, plus particulièrement celle de la forme du toit de l'Argovien.
La carte structurale à l'échelle 1 :50000 (Kiraly, 1969) représente la forme de la surface Argovien-Séquanien, ce qui permet d'identifier les zones de charriage normal ou dans un flanc renversé affectant les couches platiques de l'Argovien. De plus, cette formation imperméable définit les lignes majeures d'écoulement souterrain dans les secteurs où elle est repoussée vers le haut par l'orogenèse active. L'écoulement régional défini par l'Argovien séparera les eaux selon des bassins versants invisibles en grande partie, puisque souterrains! Certains secteurs en sont très froids, comme le démontrent les phénomènes gélifs continus comme les glacières du Montlési (535,199), du Creux Bastian (542,195) de la Joconde (543,197) et le permafrost du Creux du Van (Pancza, 1989).
Particulièrement nombreuses dans les calcaires Kimméridgien et Portlandien où elles perforent régulièrement les dalles calcaires, quelques dolines se concentrent également dans le bassin fermé de la Montagne-de-Plamboz (548,202), qui est la combe purbeckienne d'après Frei, (1942). L'analyse altitudinale montre une majorité de dolines à une altitude supérieure à 1250 mètres, limite maximum d'extension des dépôts glaciaires. Dans les secteurs délavés, les dolines existent aussi à une altitude plus basse. Le plateau de 1080 mètres correspond aux dolines qui tapissent le fond de la dépression fermée de la Brévine.
Les sources d'eau se concentrent entre les altitudes de 725 et 850 mètres, ce qui correspond à la limite de la moraine de fond sur l'anticlinal du lac.
Les sources et les captages
Sur le flanc sud de l’Anticlinal du Lac, les sources, dont la plupart sont captées, se concentrent le long d’une zone de résurgence au pied des moraines remaniées, au lieu-dit les Prises de Gorgier (548/196 à 550/197). Ainsi, l'analyse de l'altitude des blocs erratiques a permis de comprendre le rôle protecteur de la moraine par rapport à la formation de dollines mais aussi sur l'écoulement de l'eau. |
Les SIG permettent de jouer avec l'ombrage de Modèles Numériques de terrain, la grandeur et la couleur des signes conventionnels, la couleur et la transparence des polygones pour représenter une réalité toujours multiple. Ici un travail de mise en évidence de la forme des calcaires kimméridigiens devrait permettre de visualiser facilement la petite combe qui sépare le flanc de l'anticlinal et le bombement dans lequel se découpe le creux du Van. C'est le passage d'un brun-orange au gris qui permet de discriminer la partie la plus haute de la chaîne du lac.
Au sommet de l'anticlinal la couche de calcaires massifs se déchire, l'érosion glaciaire a creusé un immense cirque rocheux, le Creux-du-Van, une attraction touristique qui fait régulièrement un buzz sur l'internet. Mais il faudrait aussi expliquer pourquoi la turbulence que crée le Creux-du-Van favorise l'accumulations de sédiments éoliens juste au sud du Soliat. Ou l'origine de la Fontaine-froide. Ou celle de la Roche-devant.
Derrière l'anticlinal du lac et son célèbre cirque rocheux se trouvent Noiraigue et ses sources karstiques alimentant l'Areuse, juste au nord des dépôts crayeux qu'a laissé le lac du Val-deTravers il y a quelques milliers d'années.
Enfin, au-dessus de Noiraigue se trouve la Vallée des Ponts et ses marais qui se sont installés à la fin de la dernière glaciation. Mais ceci est une autre histoire qui sera peut-être racontée plus tard, maintenant qu'il existe une histoire pour le flanc sud de l'anticlinal du lac, le reste s'y ajoutera le moment venu.
La granularité du modèle numérique de terrain définit son utilisation optimum, le MNT SRTM ci-dessus manque de précision alors que le MNT ASTER ci-dessous est nettement plus précis. L'interpénétration de glace jurassienne et rhodanienne le long de l'anticlinal du lac est illustré sur l'extrait de la carte du dernier maximum glaciaire publiée par swisstopo.