Le bassin hydrographique de l'Aroffe est complexe. Il doit être divisé en trois secteurs (Aroffe supérieure, moyenne et inférieure). L'Aroffe a une existence permanente à l'air libre uniquement de sa source à Gémonville (54) (Aroffe supérieure) puis de Barisey au Plain (54) à Rigny la Salle (55) où elle se jette dans la Meuse (Aroffe inférieure). Sur plus de 13 kilomètres entre Gémonville (54) et Barisey Au plain (54) (Aroffe moyenne), l'Aroffe n'occupe son lit que temporairement lors des épisodes de crues importantes, son lit étant le reste du temps à sec (fig.4).

La partie qui nous intéresse ici est l'Aroffe "moyenne".

Le site d'Autreville (88) également appelé "Les Fosses", comprend outre des sources, un entonnoir ("la fosse") et des tertres qui sont des petits cônes construits au dessus de sources temporaires. La "fosse" fonctionne la majeure partie du temps en entonnoir de perte. A l'inverse, la "fosse" et les tertres fonctionnent temporairement en exsurgence, utilisant l'eau drainée dans le plateau calcaire lors de mises en pression du réseau karstique sous-jacent. Cependant, une seconde activité en résurgence n'est pas à exclure, se combinant aux drainages superficiels lors des épisodes de crues de l'Aroffe (fig.3). Des liens souterrains directs, mis en évidence par des colorations, existent en effet entre le cours de l'Aroffe "supérieure" aérien qui se perd entre Gémonville (54) et Harmonville (88) (Voir fiche n° 167 Pertes de l'Aroffe), et celui de l'Aroffe "moyenne" souterrain à Autreville (voir plus loin) (1).

Fig .3 : Coupe dans le plateau calcaire et interprétation du système karstique des tertres d'Autreville en période de basses et de hautes eaux ; trait de coupe : voir fig.2 (© Jacques Le Roux inédit)

En bordure de la route, 200m après la station d'épuration, une petite dépression ou "fosse" appelée "entonnoir d'Autreville" peut être observée derrière le parapet d’un pont, sous lequel passent les eaux des sources qui sourdent des calcaires bathoniens (1). Ces eaux s'engouffrent et disparaissent dans cet entonnoir ouvert dans les Marnes à Rhynchonelles du Bathonien. En période de crue, l'entonnoir n'absorbe plus la totalité des eaux et devient même une exsurgence dont l'eau s'évacue par un petit lit de drainage perpendiculaire à celui de l'Aroffe (fig.4).

Fig. 4 : Lit du drain de "la fosse" utilisé lors du fonctionnement de cette dernière en exsurgence et vallée de L'Aroffe "moyenne" temporaire (ici avec des "laisses" après une crue en 2010) - cliquer sur l'image pour voir le drain en eau (nov. 2023).

Des petits tertres de quelques mètres de diamètre et de cinquante centimètres à un mètre de haut peuvent être observés à proximité de l’entonnoir dans le grand pré limité par la route et un chemin qui longe le lit de l’Aroffe. L'herbe est plus verte et drue sur les tertres et un petit cratère marque leur sommet. Ils ne fonctionnent qu’occasionnellement, lors des fortes crues de dégel ou des épisodes orageux ou de fortes pluies importants (voir video plus loin).

Fig. 5 : Vue des tertres d'Autreville - cliquer sur l'image pour voir les tertres actifs (nov. 2023)

Les tertres (fig.5) sont des accumulations de sédiments marneux issus du remaniement d'alluvions de la vallée de l'Aroffe "moyenne". Ces tas de boue alluvionnaire se sont progressivement construits à partir de remontées de sédiments poussés par l’eau qui sourd du karst lorsque celui-ci est mis "en pression".

La crue du 27 février 1978, consécutive à une brutale fonte des neiges, a été remarquable. Les eaux ont inondé la route d'accès aux tertres ; la fosse et les tertres ont alors débité. Le 6 mars 1978, le lit de l'Aroffe "aérienne" avait évacué les eaux d'inondation, mais les tertres fonctionnaient toujours ! (2)

Le site étudié appartient à un système karstique assez complexe (2) et de grande taille, avec des alimentations variées, multiples et pérennes, la présence supposée de plusieurs niveaux aquifères et des complications tectoniques (fig.2 et 3) qui peuvent jouer un rôle de barrage ou de drain (plis, failles et fossés d'effondrements). Le bassin hydrographique de l'Aroffe doit ainsi être divisé en trois secteurs (Aroffe "supérieure", "moyenne" et "inférieure") (fig.6 et 7).

L'Aroffe "supérieure" (1) (2) est une petite rivière dont la source se situe au niveau des Marnes Micacées imperméables du Toarcien du Saintois près de Tramont Lassus (54).

Fig. 6 : Localisation des différents segments du cours de l'Aroffe sur la colonne stratigraphique (données chiffrées = âges en millions d'années - © BRGM).

Son cours est de type cataclinal (ou conséquent), il suit le pendage des couches géologiques orientées vers le centre du Bassin de Paris. L'Aroffe va ainsi recouper perpendiculairement les cuestas constituant successivement les Côtes de Moselle puis les côtes de Meuse.

Fig. 7: Carte structurale régionale (modifiée d'après Wehrli 1996) (2)

La rivière entaille donc d'abord les Calcaires à Polypiers du Bajocien de la côte de Moselle puis se perd totalement sur le revers de la côte, dans ces mêmes calcaires diaclasés et devenus perméables « en grand » à Gémonville (54).

Des colorations (1) ont montré que l'eau perdue par l'Aroffe à Gémonville (54) réapparait presque 30 km plus au Nord, aux sources de la Rochotte à Pierre la Treiche (54) en bordure de la Moselle, mais également que des communications existent avec des résurgences temporaires ou permanentes: inversac de la deuille de Crézilles (54) (voir fiche n°165 Inversac de la Deuille de Crézilles), inversac du Trou des Glanes à Moutrot (54) (Fiche n°166 Inversac du Tou des Glanes), source de Bicqueley (54), source de La Rochotte à Pierre La Treiche (54) (Fiche n°153 Paleokarst sous-alluvial) situées sur le trajet entre le plateau calcaire et la vallée de la Moselle.

Hors période de crue, la Moselle qui sert de niveau de base (dénivellé de 120 m par rapport au plateau), capture ainsi en totalité l'eau qui devrait normalement s'écouler vers la Meuse via l'Aroffe. Cette capture n'est plus que partielle en période de crue innondante, l'Aroffe rétablissant alors un cours aérien temporaire. L'Aroffe (2)(3) reproduit ainsi le phénomène de "capture" qui a amené la Moselle jadis affluent de la Meuse à devenir un affluent de la Meurthe (Voir Fiche n°153 Paleokarst sous-alluvial). L'Aroffe possède ainsi deux bassins versants ; le cours aérien de l'Aroffe alimente la Meuse alors que son cours souterrain alimente la Moselle !

Les colorations (1) ont également montré l'existence de circulations souterraines rapides (entre 260 et 480 m/h !) entre le village d'Aroffe et les tertres d'Autreville distants de 9 km ou encore la deuille de Crézilles (vitesses de 460 à 490 m/h) distante de 19 km. Ces vitesses élevées seraient en faveur de conduits assez directs et de grandes dimensions. Des vitesses plus lentes (voisines de 250 m/h) ont été mesurées en aval. Le karst serait plus "ouvert" (de plus grandes dimensions) et plus direct dans sa partie amont que dans sa partie aval, obligeant des exutoires intermédiaires (Deuille de Crézilles, Trou des Glanes ...) à fonctionner pour évacuer le "trop-plein" lors des crues (voir aussi la fiche n°130 Domèvre sur Durbion et la fiche n°267 Tertres de Baslieux qui décrivent des phénomènes semblables).

Après avoir traversé la Côte de Moselle, l'Aroffe aérienne a disparu mais a laissé un lit à sec utilisé temporairement lors des crues inondantes, lorsque le karst est saturé ; le lit divague ainsi sur le Bathonien marneux de la plaine de la Woëvre dans la région d'Autreville.

L'Aroffe aérienne réapparait à Barisey-au-Plain dès que le sous-sol redevient franchement argileux et imperméable puis s'encaisse à nouveau en traversant les calcaires argovo-rauraciens de la côte de Meuse. Affluent en rive droite de la Meuse, l'Aroffe "inférieure" se jette dans celle-ci à Rigny-la-Salle (55).

L'Aroffe n'a ainsi une existence aérienne vers la Meuse que lors des crues, alors qu'elle a un cours souterrain permanent vers la Moselle (2)(3). En dehors de ces épisodes de crues, l'Aroffe "moyenne" n'est pas présente en surface entre Gémonville (54) et Barisey-au-Plain (54). Son lit creusé dans les marnes est par endroit occupé par des laisses d'eau temporaires et montre des méandres peu marqués (fig.8 et 9) qui serpentent aux abords des tertres.

Fig. 8 : Méandres et laisses aux abords des tertres

Fig. 9 : Lit temporaire" à sec" au delà des tertres

Les travaux de coloration (1) (2) ont été réalisés, entre-autres par les services du SRAEL (Service Régional d’Aménagement des Eaux de Lorraine, dépendant du ministère de l'agriculture), dans le but de prévenir d'éventuelles pollutions liées au tracé de l'A31.

Nous tenons particulièrement à remercier Benoit LOSSON, Maitre de Conférences au Centre d'Etudes Geographiques à l'Université de Metz et le Professeur Dominique HARMAND, Directeur du département de Géographie à de l'Université de Nancy 2, pour leur aide précieuse et leur relecture.

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Video : Les tertres d'Autreville actifs, en eaux, suite aux épisodes de pluie de novembre 2023 - Images et montage : Didier ZANY / Christophe MARCINIAK

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Bibliographie :

(1) J. LE ROUX et J. SALADO (1980) - Fonctionnement des aquifères calcaires lorrains déduits des expériences de traçages colorimétriques, Service Régional Aménagement Eaux de Lorraine, 177 pages.

(2) WEHRLI A. (1996) - Les modalités de la circulation de l'eau dans le bassin-versant topographique et hydrogéologique de l'Aroffe, Mémoire de DEA, Université de Metz, Département de Géographie, 178 pages.

(3) GAMEZ P., LETOUZE F. et SARY M. (1985) - Le bassin karstique de l'Aroffe, SPELUNCA Mem., n°14, pp. 78-79.