La source intermittente de Fontaine-Ronde

La source intermittente de Fontaine-Ronde

 

par André Guyard

 

Carte de situation de la source intermittente

de Fontaine Ronde
Carte IGN

 

Vue satellite de Fontaine Ronde
En bleu, cours souligné du ruisseau de Fontaine Ronde

 

Localisation de la source intermittente de Fontaine Ronde
Carte IGN

 

 

À une dizaine de kilomètres de Pontarlier en direction de la Suisse, la vallée du ruisseau de Fontaine Ronde emprunte un synclinal étroit aux flancs recouverts de dépôts morainiques. Le ruisseau issu de la source intermittente de Fontaine Ronde partage le faible espace du fond de vallée entre la route et une ancienne voie ferrée en cours de restauration.

Des études hydrobiologiques s’appuyant notamment sur la méthode de l’I.B.G.N. (indice biotique global normalisé) mise au point au Laboratoire d’Hydrobiologie de l’UFR Sciences de Franche-Comté ont montré que la qualité du site aquatique était excellente. Le ruisseau de Fontaine Ronde, jusqu’à son confluent avec le Doubs à proximité du Château de Joux constitue l’un des derniers cours d’eau de Franche-Comté à montrer une telle biodiversité, en particulier pour la faune benthique (larves de Plécoptères indicatrices d’une excellente qualité des eaux).

Les analyses chimiques ont montré une teneur élevée en chlorure de sodium (NaCl), à rapprocher de la composition des eaux de la poche phréatique percée lors de la construction du tunnel du Mont d’Or (voir plus loin).

 

 

Source intermittente de Fontaine-Ronde
La source se présente sous la forme d’une vasque

au fond sableux bordée par un muret cimenté

 

 

Origine des eaux de la source

Protégée par un bassin maçonné semi-circulaire, la source de Fontaine Ronde se situe en contrebas du remblai de la voie ferrée actuellement désaffectée mais en cours de restauration pour un train touristique, le Coni’fer. Elle se présente sous la forme d’une vasque au fond sableux d’environ 4 m de diamètre. Il s’agit d’une source vauclusienne qui présente un débit intermittent. Cette source intermittente (il n’y a que sept sources intermittentes en France et une trentaine dans le monde) laisse apparaître toutes les 10 minutes environ une faible montée des eaux. L’amorce de cette montée est précédée d’une apparition de bulles de gaz (d’air ou de CO2 ?).

La source a la particularité d’observer un débit dont les variations étaient autrefois régulières dans le temps. De plusieurs dizaines de centimètres jusqu’au début du XXe siècle, le battement est réduit aujourd’hui à quelques centimètres et la périodicité est désormais irrégulière. C’est en 1912, lors du creusement du tunnel ferroviaire du Mont d’Or, distant pourtant de plusieurs kilomètres, qu’une poche de la nappe phréatique alimentant toutes les sources du secteur fut rompue, inondant le tunnel et tarissant les sources qu’elle alimentait : grande source de Malbuisson, source du Bief Rouge à Métabief, dont la Fontaine Ronde. Le colmatage des venues d’eau dans le tunnel n’a reconstitué que partiellement le phénomène et une grande partie des eaux part en Suisse du côté de Vallorbe.

Il peut sembler surprenant que la nappe située sous le Mont d’Or alimente cette série de sources. Pour expliquer ce fait, Jean-Pierre Mettetal, hydrogéologue, évoque l’existence d’un vaste décrochement nord-sud qui partant de Vallorbe, intéresse les Hôpitaux-Neufs, la source du Bief Rouge, la Chapelle de Mijoux, la Combe où coulent la source puis le ruisseau de Fontaine Ronde, la Cluse-et-Mijoux, Pontarlier, Doubs et la N 57.

 

Carte géologique de Fontaine Ronde
Le décrochement nord-sud passant par la source (cercle rouge)

est particulièrement visible sur cette carte (BRGM)

 

 

Ce décrochement jouerait le rôle de drain directeur dans les circulations souterraines de la région. Rappelons qu’un décrochement est un déplacement horizontal des couches géologiques. L’existence de ce drain pourrait expliquer pourquoi le percement du tunnel du Mont d’Or a perturbé la plupart des sources de la région, notamment Fontaine Ronde.

En revanche, en ce qui concerne la grande source de Malbuisson, qui se situe dans le synclinal voisin, il n’existe pas à l’heure actuelle une explication à son rattachement à ce réseau souterrain.

Lors de la construction de la déviation de la RN 57 au-dessus des Hôpitaux-Vieux, les essais de traçage par coloration ont montré que les eaux se dirigeaient vers le nord et ressortaient au niveau d’un étang à proximité de la Jougnenat vers la pisciculture de Jougne. Ainsi les eaux provenant de l’est se dirigent vers le nord et celles provenant de l’ouest se dirigent vers le sud. Nous sommes ici sur la ligne de partage des eaux entre mer du Nord et Méditerranée.

Mais comment expliquer la périodicité du phénomène et son mécanisme ?

 

 

Coupe transversale hypothétique de l’alimentation

de la source de Fontaine Ronde
La présence de réservoirs karstiques successifs et superposés

explique le fonctionnement de la source intermittente

 

 

Nous n’avons pas de renseignements précis au sujet de la Fontaine Ronde de Touillon et Loutelet. Mais son fonctionnement est vraisemblablement liée à la position de certains siphons du réseau souterrain dont l’amorçage et le désamorçage sont périodiques. En revanche, la fontaine intermittente de Fontestorbes, située dans le département de l’Ariège, qui constitue l’une des dix plus importantes résurgences de type vauclusien en France a fait l’objet d’études menées à la fin des années 1970 par le laboratoire souterrain CNRS de Moulis et notamment par Alain Mangin. Le fonctionnement de cette dernière est expliqué dans son ouvrage "Précis de karstologie" par Jean-Noël Salomon. On peut donc imaginer que la source intermittente de Fontaine Ronde fonctionne sous le même principe.

 

Variations de débit des sources intermittentes

En haut : variations du débit de Fontaine Ronde.

En bas variations du débit de la fontaine de Fontestorbes

 

La fontaine intermittente de Fontestorbes coule de manière régulière la plus grande partie de l’année. En revanche, en période de basses eaux, c’est-à-dire dès lors que le débit moyen journalier descend en dessous de 1,04 m³/s, soit habituellement de juillet à octobre, la résurgence présente des intermittences auxquelles elle doit sa célébrité. Suivant la seule théorie qui, à ce jour, permet d’expliquer tous les types de fonctionnement rencontrés et l’ordre de grandeur des débits en jeu, les intermittences sont liées selon toute vraisemblance à une configuration où interviennent :

* Un réservoir amont (une salle souterraine creusée par l’eau dans la masse calcaire), alimenté par l’eau provenant du bassin versant ;

 

* Un second réservoir dans lequel se vide le premier ;

* Un conduit, dit de vidange, situé en position basse et emprunté par l’eau qui sort du réservoir pour rejoindre l’exutoire de la source ;

* Un conduit, dit de prise d’air, situé au-dessus et rempli d’air.

 

La fontaine intermittente de Fontesorbes

(Cliché Audouy)

Fait capital pour le fonctionnement de la source, le hasard de l’érosion aurait placé les extrémités amont et aval des deux conduits côte à côte et sensiblement au même niveau. Ainsi, tant que le débit d’alimentation est suffisamment important, le niveau d’eau dans le réservoir amont maintient le conduit de prise d’air fermé. Dès lors, l’écoulement en charge dans le conduit de vidange se produit normalement au même rythme que le débit d’alimentation, exactement comme il le ferait si le conduit de prise d’air était absent, et la fontaine coule en continu.

En revanche, quand le débit d’alimentation baisse, à l’approche de l’étiage, il arrive un moment où il atteint 1,04 m³/s. À ce moment, l’extrémité amont du conduit de prise d’air, jusque là noyée et donc obstruée, se retrouve en partie hors d’eau, et aspire de l’air, ce qui produit une forte perte de charge dans le conduit de vidange et interrompt presque totalement l’écoulement : la première intermittence débute.

Le débit de vidange étant alors insignifiant par rapport au débit d’alimentation, le réservoir amont se remplit à nouveau. Mais pour réamorcer l’écoulement dans le conduit de vidange, il doit monter plus haut que le niveau où s’est déclenchée la première intermittence. C’est ce qui explique qu’une fois que l’écoulement se rétablit, le débit à l’exutoire de la source monte à 1,8 m³/s environ, soit un débit supérieur à 1,04 m³/s, débit d’alimentation à partir duquel apparaît le phénomène d’intermittence. Le débit de sortie étant notablement supérieur au débit d’entrée, le réservoir amont se vidange rapidement jusqu’à désamorçage de l’écoulement et le cycle recommence puis se succède à lui-même tant que le débit d’alimentation est insuffisant pour maintenir un écoulement constant, ce qui dure en général tout l’été et une partie de l’automne, avec simplement des interruptions occasionnelles de quelques jours à la suite d’orages qui font provisoirement remonter le débit d’alimentation.

Si, présenté de cette manière simplifiée, le mécanisme présente théoriquement une régularité parfaite, la réalité est un peu plus nuancée, en fonction de l’évolution du débit d’alimentation. Ainsi, au cours de la saison, le débit minimal varie entre 0,2 m³/s au début et 0,2 m³/s en fin d’été, quand le débit d’alimentation est au plus bas. De même, le débit maximal varie entre 1,80 et 1,68 m³/s, valeurs assez proches du module et qui font que la fontaine semble présenter un débit très abondant pour la saison si on s’y rend au bon moment du cycle.

La durée moyenne d’une intermittence, voisine d’une heure et partagée en environ 40 minutes de baisse et 20 minutes de hausse la plus grande partie de la saison, augmente sensiblement en fin d’étiage, quand les débits moyens sont au plus bas, car les réservoirs se remplissent moins vite.

Dans quelques cas assez rares au vu de l’hydrologie de la source, il peut arriver que les réservoirs ne puissent plus se remplir et que le débit d’alimentation puisse tout entier s’écouler de manière diphasique (eau + air) dans le conduit de vidange. Ceci se produit dès lors que le débit moyen journalier de la source descend vers 0,60 m³/s, soit 600 litres/s, ou en dessous, comme cela a été le cas lors de quelques étiages prolongés, en novembre 1973, octobre 2001 et janvier 2007. Cette valeur seuil avait été prévue presque exactement par les calculs effectués par A. Mangin qui avait trouvé 680 l/s.

 

Autrement dit, pour observer l’intermittence de la fontaine, il faut la visiter de juillet à octobre, voire en janvier, lors des années de forte sécheresse. En effet, le reste de l’année, elle coule de façon permanente.

En ce qui concerne Fontaine Ronde, une autre interprétation a prévalu dans le passé

Selon la légende, Amaury de Joux avait gardé des croisades une passion pour les longues chevauchées. Un jour en sortant du Château de Joux, la herse s’abattit brutalement coupant l’animal en deux sans que le cavalier s’en doutât. L’animal partit au grand galop. Mais la jument eut bientôt soif, s’arrêta à la source et but sans discontinuer jusqu’à l’assèchement du point d’eau. Amaury s’aperçut alors que l’eau qu’elle engloutissait sortait par la plaie sanglante. Épouvanté, il s’enfuit. Depuis l’animal est devenu invisible, mais il a toujours aussi soif. C’est lui qui revenant boire périodiquement, fait baisser le niveau de Fontaine Ronde.

Qui sait ? C’est peut-être la meilleure explication du fonctionnement de la source intermittente…

Remerciements à Jean-Pierre Mettetal et à Pierre Chauve pour leurs explications en ce qui concerne la source de Fontaine Ronde. La description du fonctionnement de la fontaine intermittente de Fontestorbes est due à Jean-Noël Salomon.