Les cavités souterraines
Les cavités d’origine naturelle (vides karstiques, bétoires)
La majorité des cavités naturelles sont créées par la dissolution des roches sédimentaires due à la circulation de l’eau formant des cavités de tailles très variables. Les fonds de vallées, où l’eau s’écoule et s’infiltre, sont les plus affectés par ce type de cavités.
Les cavités anthropiques, c’est-à-dire d’origine humaine
Elles sont multiples : des carrières (essentiellement à faible profondeur, de 5 à 50 mètres), des mines, des troglodytes (à flanc de coteaux), des caves (en zones bâties), ainsi que des ouvrages civils ou militaires.
Les marnières sont des cavités souterraines anthropiques caractéristiques des plateaux crayeux de Seine-Maritime, de l’Eure, du Calvados et de l’Orne. Elles correspondent à des exploitations souterraines de craie (appelée la « marne »), qui étaient autrefois principalement utilisées par les agriculteurs pour l’amendement des terres agricoles généralement limoneuses et acides (LCPC, 20081).
Les première traces d’exploitation de la « marne » remontent à l’époque romaine, mais c’est principalement au cours du XIXème siècle que l’exploitation du sous-sol devient intensive. L’activité atteint son apogée entre 1820 et 1920, puis décline et disparait après la Seconde Guerre mondiale, avec le durcissement de la réglementation et le développement des amendements chimiques.
On retrouve deux grands types d’exploitation de marnières :
• Les exploitations à ciel ouvert : principalement utilisées lorsque l’épaisseur de formations superficielles sus-jacentes à la craie marneuse est faible. Ce type de carrière est relativement rare sur les plateaux crayeux normands ;
• Les exploitations souterraines, parmi lesquelles on distingue deux types d’accès :
◦ Les accès par cavage : il s’agit des exploitations accessibles à flanc de coteaux, avec un accès horizontal ou sub-horizontal à la couche exploitée. Ces exploitations sont localisées le long des vallées, où l’accès à la marne ne nécessitait pas systématiquement le fonçage d’un puits. Toutefois, certaines exploitations par cavage disposaient de puits d’aération, notamment pour les carrières les plus vastes ;
◦ Les accès par puits : il s’agit des exploitations localisées en plateau et accessibles depuis un puits vertical de 1 à 2 m de diamètre, foncé à travers les formations susjacentes à la craie. La profondeur de ces puits variait en fonction de l’épaisseur des formations superficielles et la profondeur de la couche exploitable. Les marnières avec un accès par puits sont les plus courantes en Normandie crayeuse.
Les exploitations de marne ont été réalisées selon différentes techniques qui dépendent notamment de trois critères à savoir : du type d’exploitant et de son savoir-faire, de la durée de l’exploitation et du contexte géologique et géomorphologique de la zone exploitée.
Ainsi, on peut retrouver des carrières souterraines dont l’exploitation a été réalisée par chambres et galeries, des exploitations par chambres et piliers et des exploitations en bouteilles dit en catiche.
Le rapport BRGM/RP-66402-FR1, à travers une étude statistique des différentes exploitations du Calvados, a permis de préciser les géométries caractéristiques des marnières du Calvados, notamment, la distance entre le puits d’accès et la plus longue galerie.