Les milieux souterrains sont en relations complexes avec différents compartiments : la roche encaissante, le sol sus-jacent, l’atmosphère… Le CO2 est un gaz communément abondant sous terre. Alors que sa concentration à l’air libre est de 0,04%VOL, elle peut atteindre de concentrations beaucoup lus élevées sous terre (jusqu’à 5%VOL). Ces valeurs sont fortement variables d’une cavité à l’autre et montrent très souvent des variations saisonnières (faibles en saison froide, fortes en saison chaude). Les fortes concentrations de CO2 peuvent considérablement gêner voire empêcher une exploration spéléologique.
L’origine du CO2 sous terre est majoritairement l’activité biologique du sol (respiration racinaire, des organismes et micro-organismes). Le flux de CO2 produit dans le sol arrivant sous terre est une grandeur difficile à estimer. La méthode présentée ici consiste à renouveler entièrement l’atmosphère d’une cavité avec de l’air frais de surface par ventilation artificielle. Une fois l’air renouvelé et la ventilation coupée, la concentration de CO2 augmente dans la cavité (pendant plusieurs jours) pour retrouver un niveau d’équilibre. En mesurant les variations temporelles de CO2 pendant cette expérience et en modélisant ce retour à l’équilibre, on peut déduire le flux de production local de CO2.
Dans le cadre d’un exercice de secours, la commission scientifique du CDSC13 a mis a profit la ventilation mise en place à l’aven de la Gelade (commune d’Aubagne) le 13 octobre 2024. Les variations de CO2 ont été mesurées avec un détecteur/enregistreur de marque Draeger (figure ci-contre). Une fois la ventilation coupée, on observe un retour à l’équilibre par une croissance linéaire pendant près de 4 jours. L’exploitation des résultats montre un taux de production local de CO2 de 1,2%VOL/jour.
