Modèle d'évolution de paysages, application aux karsts en cockpit de Jamaïque

Landscape evolution model, example of cockpit karst terrains, Jamaica A model of cockpit karst landscape evolution is presented. After explaining implementation of dissolution processes of limestone in the landscape evolution model CHILD, we develop a model of limestone denudation based on epi karst theory processes. The model takes into account an anisotropic dissolution in space and time according to what is observed in reality or described by scenarios of cockpit karst landscape evolution. This model requires a fracture's network to take into account subsurface flow. Then, dissolution and thus fractures widening are computed and show a positive feedback between dissolution and flow. The relation between subcutaneous dissolution of fractures and denudation of the topography is introduced by means of an empirical equation associated with epikarst processes : the denudation is taken to be proportional to the dissolution in the subcutaneous zone. Simulated cockpit karst terrains are compared with real landscapes by means of morphometric criteria. Results of the model are very dose to reality which hence confirms the importance of anisotropic dissolution processes and above all could be a numerical validation of the epikarst processes to describe cockpit karst genesis.Cet article présente les résultats d'un modèle géomorphologique d'évolution des karsts en cockpit (Jamaïque). Dans un premier temps, nous expliquons comment les processus de dissolution des carbonates ont été implémentés dans le logiciel d'évolution géomorphologique CHILD. Puis nous donnons les détails de notre modèle d'érosion, basé sur les principes de la théorie de l'épikarst. Le modèle prend en compte l'anisotropie spatio-temporelle conformément à ce qui est observé empiriquement ou encore décrit par des scénarii de l'évolution des karsts en cockpit. Ce modèle nécessite d'abord d'introduire un réseau de fractures afin de prendre en compte les écoulements de sub-surface. Ensuite, la dissolution et donc l'ouverture des fractures sont calculées ce qui participe à un processus de feed-back positif entre dissolution et écoulement. La relation entre la dissolution des carbonates fracturés et l'évolution de la topographie est introduite par le biais d'une relation empirique illustrant les processus de l'approche de l'épikarst. Les simulations des paysages par ce modèle anisotrope donnent des résultats très proches de la réalité et confortent à la fois l'importance de la prise en compte de l'anisotropie spatio-temporelle de la dissolution et surtout la validité de l'approche empirique de l'épikarst pour décrire la genèse des karsts en cockpit.Fleurant Cyril, Tucker Gregory, Viles Heather. Modèle d'évolution de paysages, application aux karsts en cockpit de Jamaïque. In: Karstologia : revue de karstologie et de spéléologie physique, n°49, 1er semestre 2007. Formations superficielles du Causse de Sauveterre (Aveyron, Lozère) et Le karst ennoyé d'Aroca (Pays basque) pp. 33-42