Après avoir représenté les données météorologiques de la station d'Armeña et les relevés issues du luirographe de Graners 1, en attendant les données limnimétriques capitales dans le rio Irués, nous avons cherché à classer, organiser et rapprocher les informations recueillies.
Nous l'avons fait en insatiables curieux, sans aucune prétention à émettre des conclusions scientifiques de haut niveau.
Nous avons d'abord suivi naturellement la piste du spéléo explorant la cueva de los Graners en connaissant maintenant la puissance de ses mises en charge, et voulant déjouer ce piège mortel.
Parmi tant d'autres, le temps de réaction de l'aquifère (temps de concentration) aux précipitations drainées par le karst, est notre première piste.

Pour les 2 illustrations suivantes, nous avons représenté sur l'axe des abscisses, l'histogramme des épisodes pluvieux et les immersions du luirographe sur la même base temporelle.
Cette représentation est calendaire mais discontinue, de façon à cibler les concomitances.
Sur l'axe des ordonnées à gauche, figure l'échelle de hauteur des précipitations en mm (l/m2) et à droite la hauteur d'eau (pression hydrodynamique en m/ce) enregistrée par le luirographe.
Le niveau d'observation du luirographe, représenté par un trait tiret bleu vif, est la base commune aux 2 échelles. le cumul des pluies au pas de temps respectif est en colonne de couleur bleu pastel, la valeur des cumuls par épisodes en bleu soutenu à l'axe de la période totalisée (diagramme 2),l'hydrogramme des crues en trait continu bleu vif, l'altitude relative de l'exutoire de crue de la cueva de los Graners est représenté par un trait de couleur verte.
Le premier corrélogramme est au pas de temps hexa horaire, le second au pas horaire.

Cumul hexa horaire des pluies et déclenchement des crues

Cumul horaire des pluies et déclenchement des crues

Sur 3 corrélations possibles...

Si le luirographe a enregistré durant 3 saisons les mises en charge du réseau dans la Cueva de los Graners, nous n'avons à ce jour de la mini station météorologique d'Armeña, qu'un relevé de la saison été-automne 2012.
Durant cette période de 5 mois, à plusieurs reprises, les précipitations affectant Armeña ont provoqué une immersion du luirographe implanté à -20m dans cette résurgence de crue.
Nous proposons des corrélations mettant en évidence la réaction du karst (temps de concentration) et les répercutions sur l' aquifère karstique durant les épisodes pluvieux d'été-automne, différents en durée, en intensité, en cumul de pluie.
Pour cela, toutes les concomitances ne sont pas exploitables.
Nous avons sélectionné 3 périodes favorables à ces corrélations, selon un critère commun : le niveau d'observation du luirographe Graners 1 est en charge.
D'autres corrélations risquées alors que le niveau piézométrique serait inférieur au niveau d'observation (luirographe de la cueva de los Graners) seraient entachées d'un facteur temps indéterminé.

les colonnes verticales (hyétogramme) représentent les cumuls de pluie en échelle horaire ou plus fine selon le cas,le tracé de couleur bleu marine restitue les fluctuations de la hauteur d'eau au dessus du luirographe.
Nous faisons apparaître en couleur rouge brique, le diagramme de la température de l'eau au niveau du luirographe (très proche du site de résurgence perenne des eaux du massif). Sa représentation est en phase sur l'échelle du temps mais sans aucune relation avec les différentes échelles sur l'axe des abscisses.

Par définition, le temps de concentration est la somme du temps d'humectation,de ruissellement et d'acheminement.
Par convention provisoire restreinte à ce karst en particulier, nous estimons négligeable les temps d'humectation et de ruissellement et définissons l'origine du temps de concentration comme le début de l'évènement pluvieux d'importance ayant provoqué la crue (ou une variation conséquente dans la crue établie) .

Réaction du karst aux précipitations des 12-13 juin 2011

Nous avons beaucoup de chance lors de l'installation de la mini station météorologique d'Armeña le 12 juin, le ciel reste dégagé tout le temps des travaux.
Mais les gouttes de pluies tambourinent sur le toit du refuge, dés le soir 20 heures.
Il pleut 6,6 mm en un peu plus d'une heure, puis 5,4 autres en cours de nuit.

Plus de 1300m plus bas en altitude, dans le ravin d'Irués, la cueva de los Graners est en partie immergée, nous sommes au déclin d'une longue période de fonte des neiges perdurant depuis le 27 mars. Le luirographe Graners 1 est sous 2,20 mètres d'eau.
A 22h38, la lente décrue s'interrompt et le niveau de l'eau remonte (il atteindra le modeste niveau de 2,93 mètres le 21 juin).

Cette séquence dans cette crue de dégel ne tutoie pas les records, mais permet d'estimer à 2 h 30 mn le temps de concentration, dans les conditions d'hautes eaux décrites.

Le diagramme de la température de l'eau au luirographe ne restitue aucune variation sensible, mais cette platitude participera à l'interprétation.

Réaction du karst aux précipitations du 26 Août 2011

Nous sommes le 25 août, au coeur de l'été. Les orages sont rares et le cumul mensuel des pluies n'est alors que de 22mm en 8 épisodes.
Aux pieds du massif, la Cueva de los Graners est accessible jusqu'au siphon terminal, le luirographe graners 1 est largement émergé.
En tout début de la journée du 25, un premier épisode pluvieux (33 mm de pluie) met en charge le réseau de Graners et immerge le luirographe. La décrue est très rapide et le niveau zéro est retrouvé en début d'après-midi le 26 août.

Mais peu après 15 :00 le même jour, le niveau de l'eau repart à la hausse, répercutant un modeste épisode pluvieux en altitude, d'un cumul de 8,4 mm entre 10 :30 et 14 :40. Ces précipitations immergent à nouveau Graners 1 et provoqueront une onde de crue atteignant un maximum de 3,50m à 22 :00.
Contrairement au premier front de crue à l'origine temporelle inconnue, le deuxième de cette séquence permet de déduire un temps de concentration supérieur à
4 h 45' pour un cumul de 8,4mm de pluie sur l'impluvium après une période de sécheresse.
Nous pouvons ajouter qu'à ce niveau d'observation, lorsqu'il est également niveau piézométrique, une pluie de 8,4 l/m2 (extrapolée à la pluiviométrie globale sur l'impluvium) est détectée pendant 37 heures.

Le diagramme de la température de l'eau restitue cette fois les fluctuations lors du passage de la crue.
Nous avons schématisé une nouvelle corrélation où variation de hauteur et de température d'eau sont sur la même base de temps (abscisses). Les tracés respectifs sont « lissés », leurs différentiels forcés sur une même hauteur graphique.
Nous remarquons la réaction inverse mais simultanée de la température de l'eau diminuant sensiblement dés l'arrivée de l'onde, se stabilisant progressivement à l'approche du niveau maximum atteint par la crue.
La similitude de comportement cesse alors, le niveau piézométrique se maintiendra tandis que le tracé des températures sera affecté par quelques variations de faible amplitude.
Précisons toutefois que le différentiel de température sur l'ensemble de cet épisode de crue est d'un demi degré (Celsius) seulement .

Réaction de karst aux précipitations des 2, 3 et 4 novembre

Nous sommes au coeur d'un automne particulièrement sec.
Du dernier épisode pluvieux conséquent du 26 août jusqu'au 23 octobre, moins de 42 mm de pluie ont tenté en vain de verdir l'Ereta.
Cette période de sécheresse est interrompue par les deux épisodes pluvieux d'envergure du 23 au 29 octobre (cumul de 185 mm) et du 2 au 7 novembre (cumul de 167 mm).
Ces cumuls importants auront pour conséquence la mise en charge importante du système des résurgences d'Irués-Fornos avec un débordement spectaculaire par l'orifice de la cueva de los Graners et une crue exceptionnelle du rio Irués.
Si l'épisode de fin octobre n'est guère exploitable (le niveau piézométrique à l'origine était inférieur au niveau d'observation), la lisibilité est plus facile pour celui du 2 novembre :
Le luirographe est encore sous 2 mètres d'eau et enregistre une décrue lente et régulière.
A 18h 30, le niveau d'eau repart à la hausse suite à une pluie de 16mm dans le cirque d'Armeña entre 14 et 17 heures, indiquant un temps de concentration de 4 h 30 mn.
Dés lors, les pluies s'abattent sur les lapiez du Cotiella, avec une intensité peu commune. Le diagramme de hauteur d'eau à Graners restitue fidèlement les caractères de ces précipitations avec une brusque élévation du niveau de 16 m entre 2h et 4h du matin le 3 novembre.
Même la relative accalmie entre 6h et 8h est restituée 2h après, par une légère baisse du niveau au luirographe.
Le niveau reprend son ascension pour atteindre le maximum dépassant 37 mètres de pression hydrodynamique à 16h 45mn, alors que les pluies ont quasiment cessé à 15h sur le karst.
Tout au long de cette ascension, des temps de réaction peuvent être devinés, extrapolés. Mais moins établis, nous avons choisi de les faire figurer en chiffres clairs. Le cumul des précipitations en 27 heures est de 112 litres de pluie par m2 !
Nous devrons attendre la fin de cette onde de crue pour retrouver des conditions propices à établir un nouveau rapprochement :
Il pleut 10 mm sur le massif entre 09h 15 et 16h.
Le diagramme de la crue s'inverse à 16h au luirographe, indiquant cette fois un temps de concentration supérieur à 7 heures.

Sur le corrélogramme hauteur d'eau/température d'eau, si nous lissons les contours de la courbe des t° en évitant les variations majeures et aiguës, nous pouvons relever la similitude de forme des 2 courbes, jusqu'à la décrue séparant à nouveau les 2 tracés.
Le différentiel des températures maximales de cette séquence est cette fois de 1,2 °c.
Nous remarquerons les brusques écarts de température (positif puis négatifs sur le tracé avant lissage) lors des modifications importantes de l'hydrogramme de crue.

A 22h : 00, juste avant l'arrivée de l'onde principale de crue, nous observons un brusque et bref pic de la température de l'eau submergeant le luirographe. Elle est concomitante au premier palier bien marqué de l'hydrogramme:
Apport soudain d'origine locale (pluies localisées sur le versant Nord et pertes des talwegs de l'Acitolar, de Gradiello ) anticipant la généralisation de l'épisode pluvieux et devançant l'onde de crue principale trouvant son origine dans les zones d'altitude plus éloignées ?
Ensuite l'onde de crue dans sa montée en puissance subit à 3 reprises des chutes marquées de température, très pointues pour les 2 premières:
Effet de chasse sur des réserves d'eau plus anciennement stockées dans le système de drainage et donc à la température quasi constante du milieu ?

Nous avons été curieux de déceler l'interférence de l'exutoire de la cueva de los Graners (alt. 981,40 m (NGI) / +20,25m) sur les diagrammes des mises en charge observées depuis le luirographe Graners 1 (alt. 961,15 m (NGI)/ 0 m).

Pour cela, nous avons reporté 4 courbes de crue ayant dépassé 20 m/ce de mise en charge,
- la crue du 4 octobre 2010 (n°1) avec un maximum à 21,53 m/ce
- la crue du 9 octobre 2010 (n°2) avec un maximum à 24,19m/ce
- la crue du 24 octobre 2011 (n°3) avec un maximum à 22,42 m/ce
- la crue du 27 octobre 2011 (n°4) avec un maximum à 37,16 m/ce
sur un diagramme où le zéro est le début de l'immersion sur l'axe des abscisses (gradué de 12 h en 12 h) et le niveau d'observation et d'enregistrement (961,15 m) sur l'axe des ordonnées.
Pour une meilleure lisibilité, nous avons sélectionné la zone autour des 20 m de hauteur hydrodynamique.
Une vignette latérale précise la plage 19m-23m/ce.

Nous remarquons une inflection des courbes entre 20 et 21 mètres de hauteur de colonne d'eau, de peu supérieur au dénivelé (+20,25 m) mesuré entre le luirographe et l'exutoire naturel de trop plein.

Sur cet autre diagramme, nous avons positionné en ordonnées la hauteur des ondes de crue (entre 17 et 24m), et en abscisses leur vitesse de "montée" en charge.
La vitesse diminue brusquement en proportion de 1 pour 3 aux alentours de 20,50m. Une extrapolation peu hasardeuse rectifie l'anomalie sur la courbe 1 (trait tiret), due à l'anticipation du contrôle à 19,80m.
Cette observation conforte nos relevés à l'aide d'un niveau laser entre l'entrée de la cavité et le luirographe, la vitesse diminuant brusquement lorsque le régime intérieur forcé devient gravitaire dans le cours aérien du talweg.

Nous nous sommes également interrogé sur l'implication aux crues des sorties d'eau diffuses ponctuant l'ascension du talweg de Graners, inférieures en altitude au niveau de l'exutoire.
En plusieurs points et diverses altitudes, le toit de marne laisse sourdre de modestes écoulements. Encore quelques mètres avant de parvenir au chaos d'entrée, un pli de marnes massif comporte un surcreusement en permanence humide, semblant correspondre au diverticule se développant plein Nord sous les ressauts d'entrée, en tête de la première salle.
La mise en activité de ces différents griffons n'affecte pas la rectitude quasi verticale des 4 diagrammes de mise en charge considérées, attestant du débit relatif faible à négligeable de ces venues d'eau.

Nos observations, premiers balbutiements d'un riche programme tel que le Plan Hydrologique Général du Cotiella pourront paraître parcellaires, hétéroclites.
Nous devrons les lier grâce aux relevés du limnigraphe sur le rio Irués et les consolider par l'enrichissement au fil du temps, de la base de données constituée grâce aux stations d'enregistrement épiant les réactions du massif.