BASSIN DE LA HAUTE-SEINE

Niveaux de la haute Seine à Bray et à Montereau pendant la saison froide 1900-1901.

Kovombre Uèeembro Jaûvier Pévriei’ Mars Avril

ô 10 16 20 25 30 5 10 16 20 25 81 0 10 15 20 25 3l 5 10 15 23 23 28 5 lO 15 20 25 31 5 10 15 20 25 30

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HVÜRÜGIIAI'HIK

les étangs de 1 etage cenoniauien qui paraissent leur correspondre dans le canton de Saint-Remj-en-Bouzeniont, ont une altitude de 125 à 130 mètres. Les grandes sources de la Champagne Pouilleuse ont donc une origine non artésienne, mais superficielle, et leur formation s effectue normalement dans les conditions générales que nous avons exposées plus haut.

Dans la Champagne méridionale, le faciès spécial du terrain de craie, ainsi que la configuration plus tourmentée du pays, ont leur répercussion dans l’hydrologie de la contrée. C’est dans le bassin de la Vanne, où ils ont été spécialement étudiés, que les phénomènes se rattachant à la circulation des eaux à l’intérieur du terrain de craie présentent les particularités les plus singulières.

Après avoir filtré à travers les couches plus ou moins épaisses et perméables des argiles, sables et limons qui surmontent les plateaux crayeux dans la forêt d’Othe, les eaux pluviales, agissant à la fois par dissolution chimique, érosion mécanique et pression hydrostatique, creusent des cavernes et des galeries dans les bancs compacts de la craie: telles sont les cavernes souterraines signalées jadis dans la côte de Montgueux (Aube), au nord-est du massif, et les galeries de la Guinand, près de Bœurs en-Othe, qui ont été l’objet d’une desciiption détaillée (*). D autre part, lorsque les cavernes de la craie sont arrivées au contact des poches d’argile à silex, celles-ci, imbibées d’eau, peuvent glisser en masse dans les cavernes : alors se forment ces entonnoirs d’effondrement appelés « mardelles » et « bétoires ». Les mardelles sont de véritables cheminées ouvertes sur les parties hautes ou à flanc de coteau et faisant communiquer les nappes souterraines avec la surface topographique. On désigne plus spécialement sous le nom de bétoires, les entonnoirs formés au fond des thalwegs, dans le lit même des cours d’eau, et en relation avec le niveau piézométrique des nappes souterraines. C’est pourquoi la craie du pays d’Othe est non seulement sillonnée par d’innombrables fissures imbibées par des suintements, mais encore parcourue par de hautes et larges diaclases livrant passage à de véritables cours d’eau qui cheminent dans des cavernes et des galeries. Cette disposition explique également comment les ruisseaux qui doivent leur naissance aux prin-

1. I.E Gr.vnd, Une Excarsion à la caverne <le Montgiicux (J/’t'm. dt la Soc. acai. de l’Au’ie, t. XXII, 1858); Le Coeppey ue la Fokest, La Rivière soaterraiiie de la (Tuiuaud {La Nature, 15 avril 1901 p. 315-318). Sur l’hydrologie do la forêt d’Othe, on peutcousullcr également : Ch.aümohsot, .Yole eur la poseibilité d’utiliser comme alimentation les eaux souterraines de la forêt d’Othe, in-S», Troyes, 1809 et surtout les travaux de la Commission scientifique de l’observatoire de Montiouris, année 1899-1900 p. 56-58. 140-111, 161-161, 204-207, 295-296, 319-322, 376, 387, 390-394; année 1900-1901, p. 291, 326, 344; année 1902, p. 80, 127.

cipales sources subissent des pertes multipliées, absorbés qu’ils sont par de nombreux bétoires, et ne reparaissant définitivement qu’au moment où leurs eaux sont sur le point de rejoindre la Vanne, artère maîtresse de la contrée. Tandis que, en hiver, les bétoires rendent les eaux et se transforment en sources, pendant la saison chaude, il suffit que le niveau piézométrique des nappes s’abahse pour que les ruisseaux superficiels deviennent des ruisseaux souterrains. La plupart des petites rivières qui se forment dans les ravins supérieurs de la forêt d’ütlie ne tardent pas à disparaître dans le sol, leur lit n’éfimt rempli que par intermittence; c’est seulement dans le voisinage du lit de la Vanne qu’ils reparaissent sous fonne de sources abondantes que la ville de Paris a captées pour subvenir à ses besoins. Chacune de ces vallées présente donc une succession de zones de sources ou zones émissives, et de zones de pertes ou zones absorbantes. Ces considérations, basées sur de patientes recherches, ont permis aux ingénieurs de déterminer le groupement des sources dans la forêt d’Othe et la valeur de leurs eaux au point de vue alimentaire.

Ils ont constaté l’existence de deux lignes principales de sources produites par la rencontre du niveau piézométrique de la nappe souterraine avec la surface topographique : la première située sur les parties hautes où commencent à se dessiner les vallées; ces sources alimentent des ruisseaux au lit poreux, entrecoupé de bétoires, et presque tous temporaires; elles voyagent, descendent ou remontent dans les vallons, comme celles de la Champagne Pouilleuse, suivant les oscillations des nappes. La seconde ligne, située dans les vallées principales do la Vanne et de l’Yonne, donne ces sources très abondantes qui ont été presque toutes captées par la ville de Paris. Enfin, le phénomène qu’il importait de signaler, c’est la relation qui s’établit naturellement entre les mardelles et bétoires, les cavernes et galeries souterraines et les sources ; il est prouvé que les cavernes et eraleries sont souvent en communication directe et constante avec le sol superficiel par les puits d’effondrement, que celles de la Guinand et des Bordes, par exemple, sont situées sur le parcours de ruisseaux souterrains. On a constaté également que les eaux absorbées par les bétoires d’un vallon se répartissent sur une surface considérable et peuvent affieurer de nouveau dans d’autres vallons voisins. C’est ce qui explique que la contamination des sources du bassin de la Vanne soit si facile (').

1. L'étude bydrulogique de la contrée a permis d’établir une relation de cause à effet entre des épidémies de tièvre typhoïde dues à des foyers d’infection dans le pays d*Otbe,«t celles qui se sont pro-

HYÜROGRAPHIIÎ

Le mode de circulation des eaux souterraines dans la craie champenoise comporte donc des formes assez variées, en rapport avec la compacité inégale des assises crayeuses, la couverture de dépôts superficiels qui les surmonte, et les accidents du relief. L’infiltration des eaux pluviales est généralement lente à travers les diaclases de la craie, d’où la constance remarquable de la température et de la composition chimique des eaux de sources. C’est seulement dans la montagne de Reims et dans la forêt d’Üthe qu’on a pu, jusqu’ici, constater l’existence de puits naturels, cavernes, galeries et cours d’eau souterrains. Dans la Champagne Pouilleuse, c’est par une imbibition en masse à travers des fissures minuscules que paraît s’effectuer la circulation des eaux et leur émergence discontinue dans les thalwegs.

En étudiant la formation géologique de la région champenoise, nous avons constaté comment l’inclinaison des assises du sol a exercé une influence déterminante sur le tracé du réseau hydrographique: les vallées des grandes rivières qui sillonnent la Champagne convergent normalement vers le fond de la cuvette parisienne, leurs affluents et les rivières secondaires ayant une direction subséquente, perpendiculaire ou oblique par rapport à celle des artères principales. Toutefois, cette disposition comporte quelques anomalies. La Seine, en aval de Romilly, se détourne de sa direction primitive ; elle contourne le massif tertiaire qui lui fait obstacle et, sur plus de GO kilomètres, promène ses eaux dans une vallée aux contours indécis, jusqu’à ce que la poussée de l’Yonne, artère centrale directrice des grands courants issus du Morvan, lui ait donné la force de percer le massif de la Brie où elle retrouve un écoulement normal. Il en est de même de l’Aisne, dans son cours supérieur jusqu’au coude de Rilly-Semuy, et de son affluent l’Aire, qui s’écoulent parallèlement aux affleurements du terrain de craie et de la gaize, alors que cette direction anormale semble réservée aux affluents subséquents (').

Ces apparentes dérogations à la règle sont commandées par lastruc-

diiitcs presque sim altan à Sens et à Paris on les eaux des sources de la Vauue sont coiisominées.

Vf. Anuales d*hy(jiènet 18H6, p. 181, et mai 19JO, ainsi que les travaux spéciaux publiés par la Communion de Vobnervatoirc de l^lontnonrU, en particulier ceux des années 1899 et 1900 (iu-l*', Paris, I90l) : L. Jaxkt, Des Contaminations anxinelles peuvent être exposées les sources de la Tanne {enquête géologique'', p. 38Ô sqq.

1. On remarquera également que, sur toute Pétendue d’uue mémo torinatiou, \e terrain de craie, les pentes des va lées secondaires préseutent la plus grande diversité, et que certains cours d’eau, comme la Suippe, la Vesle, la Retourne, ont une direction sensiblement indépendante de rinclinaison générale des couches du terrain. Ces cours d’eau « subordonnés » qui se distinguent des grands cours d’eau w originels » dont le tracé est en concordance avec la pente du sol à l'époque de son émersioa, doivent la direction oblique de leurs vallées à Pincliuaison variable qu'a prise tardivenunt la surface du sol dans le voisinage des cours d’eau originels, p.ir suite de l'établissement do versants adjacents. Sur la genèse de ces versants, cf. db la Nok et dk Makokhie. Les Formes du terrain, p. 23, 78, Hé.

ture en gradins si nettement caractérisée dans le modelé architectural du sol champenois ; elles i)araissent être le résultat de la superposition de plusieurs cycles d’érosion dont les derniers ont moditié le réseau initial par divers phénomènes de capture ('). C’est qu’en effet le réseau hydrographique de la Champagne apparaît comme ayant éprouvé de nombreuses vicissitudes, avant d’avoir atteint sa contexture actuelle, terme d’un équilibre longtemps instable. 11 est possible, dans une certaine mesure, de saisir les phases principales de cette évolution à l’aide des vestiges plus ou moins oblitérés laissés par les cours d’eau ])rimitifs, et de reconstituer les anciennes lignes de faîte dont les migrations marquent les étapes successives du réseau hydrogi’aphique de la contrée. 11 est probable que la vallée de la Seine devait primitivement se prolonger dans la direction normale du nordouest, en suivant les sillons du grand et du petit Morin, puis, au delà de la l\Iarne, celui de la Thérouanne, pour rejoindre la mer par la coupure du pays de Bray : l’obstacle opposé par le plateau de Brie qui détourna le courant vers Montereau, presque perpendiculaii’ement à sa première direction, ne surgit qu’à une époque relativement récente L’axe d’ondulation qui affleure sur la bordure de la nappe tertiaire près de Sézanne, et se prolonge à travers le terrain de craie jusqu’à Vitry-le-François par un bombement assez accentué entre Sompuis et Somme.sous, semble avoir joué un rôle capihil dans la distribution des eaux courantes en Champagne jusqu’à la fin de la ])ériode quaternaire inférieure : au nord de cet axe crayeux, la Marne, l’Aisne, l’Aire, ainsi que la Meuse et une partie des eaux ruisselant du massif d’Aixlenne s’écoulaient vers la Somme, fossé collecteur de la France du nord, tandis que sur le versant méridional, l’Aube, la haute Seine et l’Yonne, drainant un bassin réduit, réunissaient leurs eaux dans un lit commun (“). C’est à la suite d’un phénomène de capture (pie l’Aisne d’abord, l’Aire ensuite, sont venues rejoindre la Seine et que la IVleuse a réussi à franchir l’anticlinal ardennais qui déviait primitivement son cours et le rejetait vers l’Oise. Nous avons relevé de multiples traces de capture secondaires. Le grand bassin lacustre du Perthois a dû recevoir l’Aisne, affluent primitif de la Marne, ainsi (pie l’Aube qui, en aval de Brienne, s’écoulait dans la direction du nord-est. Le lac qui recouvrait primitivement la grande plaine allu-

1 Cf. DK î-Ai»i»AUKXT, Lcçonê de Géographie physique, p. 11*3.

2. Kklükaxd, La ^Vï'ne atii âÿe* artirfAM/orÎ7«r*^ p. 17-1**, et Delaire, Les Phénomènes diluviens dans le bass u do la Seine (.S'inaL dn eonserv. de$ arts et mètUn, l»« séiie, t. IX, p. 122).

3, Annal, de gêogr,f ll>00, p. SI7-3!8, 127-128.

HYDROGRAPHIE

2it'.

viale de Brienne aycant débordé et s’étant créé un déversoir naturel, ses eaux, déviées progressivement, trouvèrent une issue dans une tranchée profonde résultant du creusement survenu après la formation du déversoir. Le partage des eaux sur les deux versants de la falaise tertiaire, au sud de la IMarne, nous a fourni des exemples typiques de captures de cours d’eau et de migrations des lignes de faîte. C’est donc à la suite d une lente évolution que le système hyclrograpliique champenois est parvenu à maturité.

Un des traits les plus caractéristiques de l’hydrographie champenoise consiste dans la largeur exagérée des vallées et la forme particulière des thalwegs. Dans toute l’étendue de la formation crétacée, et plus particulièrement dans l’infracrétacé, on est frappé par la disproportion entre la largeur des vallées et le débit et la ])uissancc d’érosion actuelle des cours d’eau. Ainsi la vallée de la Seine, dans la traversée de l’auréole inlracrétacée, atteint une largeur de 5 kilomètres en moyenne, et les alluvions chevauchant sur les terrasses bordières atteignent un développement en largeur de 3 lieues environ, avec une altitude (jui dépasse de 30 mètres le niv'eau de la riviere ('); en aval du confluent de l’Aube, les déclivités crayeuses situées sur la rive gauche de la Seine sont couvertes par le diluvium (Maçon, Gumery, La Chapelle-Godefroy) jusqu’à une hauteur de plus de GO mètres. Cette anomalie doit être attribuée à l'intensité des phénomènes diluviens, combinés avec la faible résistance qu’offraient les matériaux du sol (■’). Seule, la vallée de l’Yonne se distingue par son étroitesse relative et sa profondeur. Creusée encore, en aval d Auxerre, dans les assises portlandiennes que recouvrent les dépôts du néocomien et les sables de la Puisaye, elle est encaissée entre de hauts talus boisés s’élevant à plus de 100 mètres au-dessus du niveau de la rivière, et dont les flancs sont tailladés de ravins (vallon de Biche près d’Appoigny). Au sortir du bassin déterminé, à la base du massif de la forêt d’Othe, par le confluent de l’Armançon, l’Yonne s’encaisse de nouveau en traversant les plateaux crayeux. C’est que 1 \ onne, en raison de son régime torrentiel et de sa puissance d’érosion spéciale, a pu s’enfouir plus profondément, d’autant plus que, dans cette partie méridionale de la Champagne, la résistance des assises du terrain a été accrue par la couverture de dépôts tertiaires qui les surmonte.