FA 1.2 - Cavités du Gabon : paléoenvironnement, biodiversité et éco-épidémiologie

Enjeux:

Outre le fait que la zone du PPR soit recouverte de remarquables formations forestières pour certaines encore intactes, elle recèle aussi un monde souterrain très particulier, pratiquement inconnu, faute d’études. Les grottes comme les réseaux karstiques souterrains du Gabon constituent dans ce bloc forestier une curiosité réelle et présentent un grand intérêt scientifique et culturel.

Du fait de conditions micro-environnementales singulières (obscurité, température, hygrométrie) et de leur caractère fermé, les écosystèmes cavernicoles hébergent une faune (invertébrés et vertébrés) atypique et présentant parfois des degrés extrêmes d’adaptation à ce type de milieu. Cette faune reste à ce jour assez peu caractérisée, car largement sous-étudiée. En Afrique Centrale, la faune de vertébrés cavernicoles est dominée par des mammifères de l’ordre des chiroptères (chauve-souris) qui peuvent former des colonies de plusieurs centaines de milliers d’individus. Dans la région, les chauves-souris sont suspectées de jouer le rôle de réservoirs de pathogènes zoonotiques à fort potentiel émergent, comme cela a été démontré pour les virus Ebola et Marburg (Leroy et al. 2005, Towner et al. 2007).

Le karst enregistre les variations  des conditions dynamiques, climatiques, physico chimiques de l’environnement géomorphologique régional ; cet enregistrement sera  traduisible à partir des dépôts qu’il conserve dans les remplissages endogènes comme exogènes ou dans les concrétionnements comme les spéléothèmes (stalagmites). Les spéléothèmes font l’objet d’un intérêt grandissant de la part  des climatologues et des chercheurs en raison de leur fort potentiel en tant qu’archives paléoclimatiques.

Du fait de sa lente évolution et de la relative stabilité de son climat, les cavités conservent parfaitement de nombreux témoignages anthropiques et paléontologiques et c'est une quantité importante d'informations concernant les hommes des temps passés et leur environnement naturel, qui est disponible dans le sol.

Etat de l'art:

Les recherches sur les cavités d’Afrique centrale atlantique sont rares ; on peut signaler dans le Niari en République du Congo les travaux  anciens de chercheurs de l’Orstom sur l’entomofaune (Adam, J.-P., Caron, R. &  Vattier-Bernard, G. 1967.) Au Gabon quelques travaux sporadiques ont surtout consisté à révéler les énigmatiques cavités creusées dans les itabirites ferrugineuses des monts Belinga (Marchesseaux 1973),  à effectuer les relevés de cavités nouvellement découvertes (Peyrot et Massala 1987), à dater des niveaux archéologiques  (Oslisly et al. 1994 a et b) et à révéler la présence de stromatolithes (Peyrot et Oslisly 2008).

Depuis 2005, les grottes de Lastoursville ont été classées sur la liste indicative au patrimoine mondial de l’Unesco et un programme pluridisciplinaire va leur être consacré.

Objectifs:

  • Conduire un inventaire systématique des cavités, très rapidement dans la zone des monts Belinga qui est localisée dans l’emprise de la future exploitation minière de fer.
  • Choisir quelques grottes/laboratoires afin de mener des études pluridisciplinaires concertées :
    • études botaniques des entrées de cavités
    • études biologiques et épidémiologiques  des faunes cavernicoles et des écosystèmes souterrains (insectes, rongeurs, chauves-souris, arthropodes hématophages : inventaires taxonomiques, fonctionnement des populations et des peuplements)
    • études épidémiologiques : étude de la  circulation d’agents pathogènes (virus, bactéries, parasites) chez les micromammifères cavernicoles (rongeurs et chauves-souris) et des modalités de transmission (transmission vectorielle…)
    • études des spéléothèmes (reconstitution paléoclimatique, approche multi-proxies)
    • études archéologiques et paléoenvironnementales
  • Valorisation culturelle ; écotourisme karstique, évaluation des potentiels, facteurs naturels, facteurs sociaux, infrastructures, aménagements, dans le cadre de la liste indicative au patrimoine mondial Unesco des cavités de Lastoursville.
  • Valorisation scientifique : l’étude des spéléothèmes dans  cette région est inédite. Cela permettra de retracer la variabilité de l’état moyen de la mousson dans cette région mais également la variabilité haute fréquence du cycle hydrologique.
  • Valorisation sanitaire : l’étude des microorganismes hébergés par les micromammifères cavernicoles permettra d’évaluer le risque d’apparition de maladies dues à des pathogènes transmis par ces animaux cavernicoles dans les populations villageoises locales.

Démarches/méthodes:

  • Reconnaissance systématique des cavités et  réseaux : topographie, morphologies, documentation.
  • Hydrologie souterraine : Etudes chimiques et bactériologiques (faciès chimique des eaux) saturation des eaux, qualités bactériologiques,  géologie des aquifères, quantification de la ressource et gestion.
  • Analyse et interprétation  des remplissages ; analyse des spéléothèmes et travertins (structures et séquences de cristallisation, participation biologique, altérations et contaminations, remplissages allogènes et  autochtones, détermination des séquences endokarstiques, datations U/Th, et Carbone 14
  • Approche interprétative de la genèse des karsts souterrains.
  • Collectes de micro-mammifères et d’arthropodes  pour les études des populations et de la circulation d’agents pathogènes. Développement de méthodes non invasives pour un suivi longitudinal.
  • Criblage d’agents pathogènes par biologie moléculaire et microscopie

Site d’étude

La région dolomitique de Lastoursville, d’âge paléoprotérozoîque (2.100 Ma) avec plus de 35 cavités recensées montre un karst classique de réseaux étagés aux grandes dimensions. Les Monts de Belinga révèlent des cavités creusées dans les itabirites ferrugineuses datées de 2.800 Ma. Ce type de grottes excavées dans des roches réputées pour leur extrême résistance et donc très peu propices aux cavernements, est  très rare. Tout en relevant d’une origine phréatique, elles seraient dues à des conditions biochimiques locales particulièrement agressives ; imbibition permanente de la roche et rôle actif du guano des chauves souris, capables d’aréniser la roche. La question de leur âge reste entière.

Résultats attendus:

  • Appréhender sur la base d’une chronologie à plus haute résolution, le rôle déterminant que les changements passés de végétation ont pu jouer sur l’histoire de l’occupation humaine en  Afrique centrale
  • Comprendre l’impact de l’histoire quaternaire du climat et de la végétation régionale sur la biodiversité et la structuration spatiale (centre d’endémisme) des assemblages d’invertébrés  terrestres.
  • Evaluation de la vulnérabilité du contact forêt-savane
  • Valoriser le sanctuaire des grottes de Lastoursville dans une optique patrimoniale
  • Evaluation du risque sanitaire lié aux écosystèmes cavernicoles
Coordinateurs fiche: 
Références fiche: 

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Axe: 
Axe 1 - Interactions, Paléo-environnements et peuplements humains anciens
Axe 2 - Risque infectieux dans les environnements forestiers en mutation