Un trou béant étudié grâce à la technologie Xylem

En février 2014, une doline s’est ouverte sous le National Corvette Museum et a avalé des voitures de collection dont la valeur s’élevait à un million de dollars. Les chercheurs ont utilisé la technologie de surveillance de l’eau EXO de Xylem pour étudier la doline et s’assurer que les bâtiments voisins ne risquaient rien.

Le 12 février 2014, à 5 h 38, les caméras de sécurité ont filmé un étrange phénomène au National Corvette Museum de Bowling Green, dans le Kentucky. La vidéo de qualité médiocre montre une demi-douzaine de voitures de sport qui semblent s’affaisser un peu dans la pénombre. Puis, une minute plus tard, huit Corvettes de collection disparaissent sous le sol.

Cet effondrement a ouvert un trou béant, mesurant 12 mètres de large et 18 mètres de long, et atteignant 9 mètres de profondeur, au milieu de l’atrium du musée. D’un point de vue géologique, ce n’est qu’une doline de plus parmi plusieurs centaines recensées dans le comté de Warren, dans le Kentucky. La région se trouve sur un karst, une formation calcaire érodée parcourue de grottes et de canaux qui ne cessent de s’élargir.

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Mais au lieu de se transformer en étang de ferme, en cratère herbeux ou en danger routier temporaire, la doline du National Corvette Museum a fait les gros titres de la presse internationale, et est devenue l’occasion de parler des formations karstiques sur lesquelles la ville a été construite.

Des grottes cachées qui se transforment en dolines

Un karst se forme lorsque de l’eau légèrement acide creuse des tunnels et des grottes dans une roche soluble. Les formations karstiques ressemblent donc à du gruyère ou à une croûte de pizza pleine de bulles. La plupart des gens ne pensent jamais aux karsts, et pourtant, 25 % de la population mondiale vit sur un sol karstique.

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« La plupart des dolines mettent des milliers d’années à se former », souligne Jason Polk, professeur associé de géosciences à la Western Kentucky University de Bowling Green, spécialiste mondial du sujet.

« Au National Corvette Museum, on voyait que quelques mètres seulement séparaient le sol en béton de la partie supérieure de la grotte. Le plafond de la grotte s’était déplacé vers le haut pendant des centaines de milliers d’années. Petit à petit, l’eau continue à couler. Les tempêtes peuvent ébranler le système, car la pluie continue à éroder le plafond. »

Étudier la doline du musée Corvette

En février 2014, de fortes pluies et gelées ont créé des conditions idéales pour l’effondrement du plafond de la grotte située sous la collection de voitures du musée.

Le jour où cela s’est produit, Jason Polk et une équipe composée d’étudiants de deuxième cycle et de collègues se sont retrouvés sous le dôme du musée pour scruter le trou. Un étudiant en ingénierie de l’université a piloté un drone équipé d’une caméra pour repérer les Corvettes avalées et détecter des signes d’une rivière souterraine qui aurait causé l’effondrement.

Polk et son équipe se sont également rendus près d’une ancienne doline sur le terrain du musée, utilisée comme bassin de rétention du bâtiment et du parking. Ils ont cherché des informations sur la cause de l’effondrement et ont tenté de déterminer si d’autres bâtiments couraient un risque.

Contrôler le ruissellement d’eau du musée

La sonde multi-paramètres EXO de surveillance de la qualité des eaux d’YSI, une marque Xylem, constituait leur outil principal. Enregistrant la turbidité la conductance spécifique, le pH, la température et le niveau de l’eau toutes les 10 minutes, la sonde de surveillance était les yeux et les oreilles de M. Polk qui tentait de déterminer si l’ancien bassin et la nouvelle doline étaient reliés.

Polk et son équipe essayaient également de savoir si le ruissellement du musée s’écoulait vers le bassin ou menaçait d’autres zones ou bâtiments.

Alors qu’au musée, on perçait les structures de la fondation et on rebouchait la doline, les principaux paramètres que le chercheur avait à l’esprit étaient la turbidité et le niveau d’eau. Une augmentation soudaine de la turbidité pouvait indiquer que l’eau de forage enrichie en sédiments, ou une eau différente, s’écoulait de la doline vers le bassin. Ce signal d’alarme aurait indiqué qu’un nouvel effondrement pouvait être imminent.

Tout au long du printemps pluvieux, les données concernant les niveaux et la qualité de l’eau du bassin ont montré que le ruissellement du caniveau et du parking s’écoulait effectivement dans le bassin de rétention, mais qu’aucune autre source d’eau ne s’écoulait dans la dépression. C’était une excellente nouvelle.

Nouvelle exposition et suite des recherches

Depuis que la doline a été comblée, le National Corvette Museum est plus populaire que jamais. Il a ouvert une nouvelle galerie « Corvette Cave-In » qui présente des expositions interactives, des véhicules restaurés et endommagés, ainsi que des informations détaillées sur la géographie des karsts et les dolines.

Maintenant que le contrôle de la qualité de l’eau au musée est terminé, M. Polk et son équipe continuent à étudier le ruissellement d’eau qui parcourt la formation karstique sous Bowling Green. Leurs données sont publiées sur un site Internet et une application mobile pour que les scientifiques, les autorités municipales et le grand public puissent y accéder.

Grâce au site Under Bowling Green, l’équipe informe les habitants sur les liens entre maisons et routes en surface, et grottes et dolines sous terre.

L’article complet est disponible dans le dernier numéro du magazine Mission: Water.

Par Steve Werblow
Photo : National Corvette Museum

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