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Trois temps géodynamiques permettent de comprendre l’histoire géologique de la Basse Ardèche Urgonienne : formation (genèse de la roche) ; déformation (dislocation) ; transformation (érosion). C’est un cycle que l’on retrouve à toutes les échelles de temps (géologique ou historique). La géologie permet de comprendre le fonctionnement du milieu naturel, particulièrement dans les gorges de l'Ardèche et sur les plateaux.

Formation :

Le massif calcaire s’est formé il y a -125 millions d’années (MA) lorsque la mer recouvrait la plus grande partie du Sud-est de la France, seul le cœur du Massif central émergeait alors des flots. Au cours du temps, les différents dépôts de sédiments (coquilles, restes de récifs, sables, limons…) se transformèrent en roche dure (diagenèse) et donnèrent différentes strates suivant leur composition. Un massif sous-marin de 300 mètres d'épaisseur fut ainsi formé, composé des calcaires dit de l’Urgonien (du nom de la localité de référence Orgon en Provence), lui-même peu à peu recouvert de sédiments.

Déformation :

Quelques millions d’années plus tard (il y a ~110 MA), la mer se retira peu à peu, laissant la place à un régime continental durant lequel une grande partie des derniers sédiments marins déposés furent érodés. L’eau continentale de surface s’est alors écoulée sur la pénéplaine ainsi dégagée, traçant les méandres d'un cours d'eau. Puis, durant le tertiaire (il y a ~60 MA), la croûte terrestre subit des déformations profondes qui conduisirent au soulèvement des Pyrénées et à la formation des Alpes. Le massif calcaire fut alors soulevé et fracturé, parfois sur quelques centimètres, parfois sur des kilomètres. La rivière a certainement eu une partie de son cours détournée par ces fractures.

Transformation :

Lors de la dernière phase, le principal facteur d’érosion est l’eau qui a pu pénétrer le massif calcaire le long des fractures. Elle allie à la fois une action chimique par dissolution du calcaire et une action mécanique par frottements et usure de la roche lors du transport de matériaux. Pendant les périodes de glaciations, le gel de l’eau infiltrée a provoqué une fracturation intense, fournissant l’Ardèche en débris rocheux et accentuant l’érosion mécanique.

Différentes phases de creusement du canyon se sont succédées avec les variations du niveau de la Méditerranée : l’encaissement principal s’est produit il y a environ 6 MA en raison de l’assèchement presque total de la mer, créant ainsi les hautes falaises des gorges. La remontée de la mer dans la vallée du Rhône (~-5 MA) a entraîné une élévation du lit de la rivière. Ensuite, le soulèvement des plateaux a conduit à l’enfoncement de l’Ardèche jusqu’à un niveau proche de l’actuel (~-400 000 ans). En fonction des variations climatiques et du niveau de la mer, les gorges ont alors connu des stades de remblaiement et d’incision, façonnant des entablements calcaires ou terrasses.

Quatre grands types de milieux se retrouvent dans les gorges de l'Ardèche et sur les plateaux :

Pelouses, garrigue et forêt

Garrigue

Le massif calcaire, fissuré et plein de failles, ne retient pas du tout l'eau en surface. La végétation s'est donc adaptée pour supporter des températures élevées en été et un apport d'eau très réduit tout au long de l'année. Seules les espèces dites xérothermophiles peuvent se développer.

Dans ces conditions de sécheresse, les formations végétales aptes à pousser sur des sols très pauvres et très drainés sont les pelouses sèches. Cette flore fixe alors la couche très fine de sol, nécessaire au développement des autres plantes méditerranéennes. Ainsi, la garrigue basse, en mosaïque avec les pelouses, regroupe une flore très variée (lavande, thym, aphyllante de Montpellier…).

Aphyllante de Montpellier

La garrigue haute, quant à elle, trahit un début d'embroussaillement et de fermeture du milieu (recouvrement du sol) souvent par le buis. Si le sol est assez épais, elle peut même évoluer en forêt : la forêt méditerranéenne typique est essentiellement composée de chênes verts, arbres qui résistent à la sécheresse et restent toujours en feuilles. Dans les combes plus fraîches, le chêne blanc (pubescent) peut se développer.

La faune présente est très discrète, trouvant le calme nécessaire à ses occupations (reproduction, alimentation) dans la forêt ou sous les fourrés. Les zones dégagées sont les territoires de chasse de nombreux rapaces, qu'ils préfèrent les petits mammifères, les oiseaux ou les reptiles.

Rivière, sources et berges

La rivière méditerranéenne est caractérisée par une alternance de périodes d'étiage (niveau le plus bas) sévère, voire d'assec, et de périodes de hautes eaux (crues) : le niveau de l'Ardèche dans les gorges peut monter de 15 à 20 mètres !

Lors des crues, la rivière transporte des galets, du sable et des sédiments fins qui usent la roche des berges : la rive en creux (concave) est érodée plus rapidement que la rive en plein (convexe) où des matériaux se déposent, les galets en banc et le sable en plage plus ou moins épaisse (dune). Les méandres se resserrent jusqu'au recoupement : c'est le cas du Pont d'Arc.

Le Pont d'Arc

La majeure partie de l'eau de l'Ardèche provient d'affluents en amont du Pont d'Arc. L'eau infiltrée des plateaux ressort au niveau des résurgences (sources), très visibles tout le long des gorges. Certaines sources sont pétrifiantes et forment du tuf, amalgame de calcaire et de mousses se développant dans ce milieu très humide.

Bloc de tuf

La faune et la flore se sont adaptées à ce milieu aquatique changeant. Les végétaux supportent inondations, courant fort et sécheresse lors de l'étiage, que ce soit la végétation des bancs de galets ou la ripisylve. Cette forêt des berges, véritable frontière entre le milieu terrestre et aquatique, est essentiellement composée d'arbres et d'arbustes comme les saules, les peupliers.

Les animaux ont chacun leur habitat de prédilection, galets des rapides (radiers) pour ceux qui ont besoin de beaucoup d'oxygène, profondeurs (jusqu'à 7 ou 8 mètres) des plats (mouilles) pour ceux qui aiment le calme, végétation des berges ou dunes de sable pour d'autres : tous ont besoin de la rivière pour vivre.

Falaises et pentes rocheuses

Les falaises sont des milieux particuliers où la contrainte de la verticalité et d'un sol quasi inexistant demande des adaptations pour s'accrocher et résister à la sécheresse.

Les grandes hauteurs de falaises du canyon des gorges de l'Ardèche ont été sculptées par la rivière lors de l’assèchement presque total de la Mer Méditerranée, puis les fortes précipitations d'un climat tropical, favorisant les gros débits, ont accentué le creusement. Les baumes et les éboulis, quant à eux, proviennent de l'érosion par l'action du gel. Il fait éclater la roche, provoquant des fracturations qui s'agrandiront peu à peu, creusant les baumes, et des effondrements de matériau qui formeront les éboulis.

Les espèces capables de vivre ainsi sur la roche sont très spécialisées : elles ne se retrouvent pas ou peu dans d'autres milieux. La rare végétation des falaises se fixe dans les fentes et utilise le peu de sol disponible : on y trouve la biscutelle à feuilles de chicorée, l'alysse à gros fruits ou le genévrier de Phénicie. Il faut beaucoup de temps à ces espèces pour se développer, elles sont souvent de petites tailles, comme des bonsaïs !

Les animaux les plus adaptés sont, les oiseaux, pour ceux capables de fabriquer leur nid à flanc de falaises. La faune terrestre se concentre essentiellement sur les vires rocheuses, replats dans la falaise présentant un peu plus de végétation, souvent inaccessibles à l'homme et à la plupart des prédateurs.

Grottes et cavités

Le massif calcaire, fissuré et faillé, est infiltré par les eaux de pluie qui érodent la roche le long des fissures et les élargissent. Ainsi se forment les grottes, espace vivant, complexe et très fragile.

Le monde souterrain est un milieu fermé à conditions climatiques constantes : hygrométrie élevée, température constante d'environ 12 ou 13°C, obscurité… Les grottes se caractérisent aussi par leur relation avec l'extérieur : certaines ont des échanges réguliers, soit par des courants d'air, soit par des courants d'eau (crues de rivière souterraine, mise en charge). D'autres sont plus ou moins fermées et présentent des conditions intérieures particulières.

Les réseaux formés par l'infiltration des eaux de pluies peuvent être inactifs, si la rivière souterraine est descendue, ou actif, si la circulation aquatique se poursuit. Les concrétions se forment, millimètres par millimètres, par dépôt du calcaire présent dans l'eau qui suinte à travers les microfissures.
La faune cavernicole s'est adaptée aux conditions particulières des grottes et ne pourrait pas vivre en-dehors, tandis que d'autres espèces y trouvent un refuge unique où règne le calme et la tranquillité.

La flore

Pelouses, garrigue et forêt

Parmi les graminées, principales plantes des pelouses sèches, quelques espèces particulières, adaptées à la sécheresse, peuvent être remarquées : des germandrées, à la floraison discrète , l'aphyllante de Montpellier, des orchidées, comme l'ophrys bécasse et l'ophrys jaune, ou des plantes grasses (Sedum) aux feuilles stockant l'eau si rare.

Ophrys bécasse

La garrigue, sur les plateaux et dans la réserve, est souvent une formation végétale passagère, traduisant l'embroussaillement d'une pelouse sèche avant la recolonisation par la forêt. Lorsque la lavande, le genêt scorpion, le thym et le ciste cotonneux sont présents, on parle de garrigue basse. Si le sol est régulièrement dégradé (pluie, pâturage, incendies), la végétation n'évolue pas. Sinon, le buis, l'alaterne, le térébinthe et surtout le genévrier oxycèdre, ou cade, se développent, fixant encore mieux le sol et l'enrichissant : la forêt peut s'installer.

Genêt scorpion

L'arbre principal de la forêt méditerranéenne est le chêne vert, toujours en feuilles, longtemps exploité pour le charbon de bois. Il est remplacé par le chêne blanc (pubescent) dans les vallons plus frais, souvent accompagné de l'érable de Montpellier, au feuillage roux flamboyant en automne. Le buis, la filaire et l'alaterne complètent la strate arbustive, tandis que des lianes s'accrochent aux arbres pour trouver de la lumière : la très piquante salsepareille, le lierre et le tamier. Asperges sauvages, fragon petit houx et garance voyageuse se développent à l'ombre des chênes verts. Sur le plateau, la pivoine officinale anime les lisières de forêt et les bords de chemins par la beauté de sa fleur : rare, menacée de cueillette, elle est protégée par la loi française sur tout le territoire.

Salsepareille

Rivière, sources et berges

La flore de bord de rivière doit supporter inondations, courant fort et sécheresse lors de l'étiage.
L'orme champêtre et le frêne se situent plus haut sur la berge que les peupliers, noirs et blancs, puis les saules, blancs, pourpres, drapés, régulièrement submergés lors des crues. Ils peuvent d'ailleurs rester sous l'eau plusieurs jours le temps que la crue passe, ce qui leur donne un "air penché" et pas "très net" !

Orme champêtre

La flore herbacée, souvent la seule présente sur les bancs de galets, risque toujours de se faire emporter lors d'une crue : elle a recours soit à des racines très profondes et puissantes pour la retenir, soit à une stratégie de reproduction en un temps très court. Ce sont des plantes pionnières, les premières à s'installer sur un milieu hostile. S'y trouvent le pavot cornu, le mélilot blanc, la scrofulaire des chiens… Dans les zones où l'eau stagne, le lythrum salicaire et quelques mousses stabilisent un peu le substrat.

Pavot cornu

Dans le cours de la rivière, au fil de l'eau, des renoncules aquatiques côtoient cératophylles et myriophylles, plantes strictement inféodées à la présence d'eau.
Des dunes de sable visibles ça et là abritent des espèces peu communes pour la région: la sécheresse qui y règne en fait des milieux très hostiles, favorables à une petite fleur bleue, Alkana tinctoria.

Renoncule aquatique

Falaises et pentes rocheuses

Sur les replats des vires, l'œil observateur remarque des iris nains, la biscutelle à feuilles de chicorée, des euphorbes et, si la vire est assez large, quelques buis et cades, parfois même des chênes verts ou… des oliviers, preuve d'une présence humaine sur les plus accessibles.

Biscutelle à feuilles de chicorée

En pleine falaise, quelques mousses et fougères poussent dans les fentes, l'alysse à gros fruit leur disputant le peu d'eau et de sol accumulés. Des lichens s'accrochent aussi et teintent la paroi rocheuse, comme le font les traînées bleues noires des colonies de cyanobactéries.

Genévrier de Phénicie

Le seul arbre à croître sur / dans la falaise est le genévrier de Phénicie, conifère capable de vivre de… presque rien ! Les racines profondément ancrées dans la roche, il survit en ne grossissant que de 2 ou 3 mm par an si les conditions sont rudes. Certains spécimens ont été datés à plus de 1500 ans.

Grottes et cavités

Aucune végétation ne peut se développer sans lumière, les grottes en sont donc dépourvues. Quelques plantes caractéristiques des milieux frais sont visibles à l'entrée, mousses, fougères et végétation propre au milieu où se trouve l'entrée de la grotte.