Les dolines sont de retour dans l'actualité après qu'un garçon de 13 ans est tombé dans un trou de deux mètres de profondeur dans un terrain de football gorgé d'eau à Sydney ce week-end. Le garçon se serait enfoncé davantage dans le trou à chaque fois qu'il essayait de pousser avec ses pieds, mais il a ensuite été secouru par un policier qui l'a tiré par les poignets.

Les dolines ne sont pas rares. Deux d'entre eux ont ouvert leurs portes à Rockdale, dans la banlieue de Sydney, en mars, dont l'un aurait laissé un bâtiment commercial risquer de s'effondrer. Un autre grand gouffre s'est ouvert l'année dernière dans la ville sud-australienne de Mount Gambier.

Alors, qu'est-ce qu'un gouffre et pourquoi se produisent-ils ?

Qu'est-ce qu'un gouffre ?

Un gouffre est essentiellement un trou qui semble s’ouvrir soudainement dans le sol. Cependant, le processus qui conduit à un gouffre n'est pas si soudain et peut s'être développé sur une longue période.

Les dolines se produisent lorsqu’une cavité commence à se développer sous terre. Il se dilate avec le temps, mais le sol à la surface est suffisamment solide pour tenir ensemble et former un « plafond » au-dessus de la cavité. Ce plafond est indispensable, sinon vous n'avez pas de gouffre; tu as juste un trou.

À un moment donné, la couche superficielle devient trop fine ou trop faible et elle s'effondre sous son poids (ou, dans le cas de Sydney, le week-end, sous le poids d'un garçon de 13 ans).

Lorsque le plafond s'effondre, vous vous retrouvez avec un trou qui expose la cavité précédemment cachée sous terre.

Si la cavité est suffisamment profonde et entourée de roches suffisamment solides, elle peut croître et ne jamais s'effondrer, formant finalement des tunnels et des systèmes de grottes. Dans certains cas, cependant, ces grottes peuvent être reliées à des dolines localisées à la surface.

Alors, quelle est la cause de la carie ?

Les eaux de pluie acides peuvent dégrader la roche souterraine. Cela peut créer des grottes souterraines qui peuvent éventuellement s’effondrer en dolines. Les dolines de ce type nécessitent un type de géologie spécifique ; vous avez besoin de certaines roches sujettes à la dissolution. C'est courant au Moyen-Orient et aux États-Unis par exemple.

En Australie, on voit plus souvent des dolines émerger en raison de l’érosion souterraine. Ici, l’écoulement des eaux souterraines entraîne le sol hors de la zone. Plus la cavité s’ouvre sous terre, plus l’eau y est attirée et plus le risque de gouffre est élevé. Le débit d'eau peut augmenter avec le temps, créant un effet boule de neige augmentant le risque d'effondrement du plafond de sol.

Le gouffre qui est apparu à Sydney au cours du week-end s'est peut-être déjà développé tranquillement depuis un certain temps et aurait pu s'étendre plus rapidement à mesure que les pluies intenses du week-end ont pénétré le sol. Il suffisait que quelqu'un franchisse le sommet.

Les facteurs humains peuvent jouer un rôle. Par exemple, une fuite dans un tuyau souterrain peut, au fil du temps, aggraver l'érosion souterraine et augmenter le risque de formation d'un gouffre.

Dans quelle mesure sont-ils courants ?

Ils ne sont pas rares mais il n'est pas vraiment possible de dire combien il y en a en Australie.

Les dolines dont vous entendez parler dans les médias attirent généralement l'attention parce qu'elles se trouvent dans une ville. Le public est donc plus susceptible d'interagir avec elles et le risque pour les bâtiments ou les personnes peut être plus grand.

Mais ils peuvent arriver partout. Je les ai vus en marchant dans la brousse juste à l'extérieur de Sydney.

À quel point sont-ils dangereux ?

La plupart ne seront pas dangereux car ils peuvent être assez petits. Mais jusqu'à ce que la surface s'ouvre, il n'y a aucun moyen de savoir qu'il y a un gouffre sous la surface, et il est difficile de savoir de l'extérieur quelle taille de cavité se trouve sous la surface. Vous pourriez avoir une petite ouverture visible depuis la surface mais une très grande cavité en dessous.

Cela peut les rendre dangereux ou, à tout le moins, constituer un problème.

De grands gouffres peuvent survenir, mais les petits sont beaucoup plus courants. Pour obtenir des plafonds plus grands, le plafond de la cavité doit pouvoir se maintenir pendant une très longue période, ce qui est inhabituel.

Mais ils peuvent devenir très gros. Il y a de très grands gouffres au Mexique dont j'évoque dans mon unité de génie géotechnique. L'un a un diamètre d'environ 60 mètres.

Un gouffre de 30 mètres de large s'est ouvert dans la ville japonaise de Fukuoka en 2016.

La Floride est un autre exemple de zone sujette aux dolines, car les roches carbonatées présentes dans le sol sont plus susceptibles d'être dissoutes par l'eau.

Donc, en général, les dolines ne sont pas rares, mais elles ne sont généralement pas signalées à moins qu'elles ne soient très grandes ou qu'elles ne présentent un risque pour les personnes ou les biens.

Mes collègues et moi bénéficions d'une subvention pour étudier la formation des dolines, afin que nous puissions mieux comprendre les risques et comment prédire où ils pourraient se produire.