Les sources thermales apparaissent lorsque l'eau infiltrée dans le sous-sol est chauffée puis remonte à la surface. Cela peut sembler complexe, mais c'est plus simple si on retient les trois éléments de base : eau, chaleur et voie de remontée.

Cet article présente les principes de base de la formation des sources thermales, les différences entre sources volcaniques et non volcaniques, et les différentes formes d'émergence en surface.

Les trois conditions pour qu'une source thermique jaillisse

Pour qu'une source thermale apparaisse, il faut de l'eau souterraine, une source de chaleur pour réchauffer cette eau, et une voie permettant à l'eau chauffée de remonter vers la surface.

Si l'un de ces trois éléments manque, l'eau chaude peut rester bloquée en profondeur et ne pas affleurer. À l'inverse, un lieu où ces conditions sont réunies a plus de chances de devenir un site thermal.

D'où vient l'eau ?

L'eau à l'origine des sources thermales provient le plus souvent des précipitations, pluie ou neige fondue. L'eau infiltre le sol, descend en profondeur et se transforme progressivement en nappes souterraines.

Le Japon, qui reçoit beaucoup de précipitations, fournit ainsi en général suffisamment d'eau pour favoriser l'existence de sources thermales.

D'où vient la chaleur ?

Il existe principalement deux origines de chaleur. Dans les zones proches des volcans, la chaleur provient du magma ou des gaz volcaniques. Dans les régions peu volcaniques, la température augmente naturellement avec la profondeur du sous-sol.

Ainsi, les sources thermales du Japon ne sont pas toutes dues à la proximité d'un volcan. Selon les conditions géologiques, des sources peuvent exister même en l'absence d'activité volcanique notable.

Pourquoi une voie de remontée est-elle nécessaire ?

Pour que l'eau chauffée remonte à la surface, il faut des fractures du massif rocheux, des failles ou d'autres cheminements. Sans ces voies, l'eau chaude reste confinée et n'affleure pas.

C'est aussi pourquoi de nombreux sites thermaux sont situés le long de zones de failles ou dans des régions soumises à des mouvements crustaux : ces contextes favorisent la formation de cheminements.

Mécanisme des sources volcaniques

Dans les sources volcaniques, l'eau pénétrée en profondeur est chauffée par le magma ou par des gaz d'origine volcanique. Des éléments comme le soufre y sont davantage mobilisés, ce qui peut donner des odeurs ou des couleurs caractéristiques.

C'est la raison pour laquelle, à Kusatsu ou à Noboribetsu, on observe parfois une odeur de soufre ou une eau trouble.

Mécanisme des sources non volcaniques

Dans les sources non volcaniques, l'eau est chauffée par la température croissante du sous-sol en profondeur. En remontant, elle peut dissoudre des minéraux et des éléments contenus dans les roches, et sortir à la surface sous forme de source thermale.

Même sans odeur ou couleur marquée comme pour les sources volcaniques, de nombreuses sources non volcaniques contiennent des composants significatifs. Une apparence calme n'exclut pas la qualité thermale.

Différence entre source jaillissante et source forée

Une source jaillissante remonte à la surface sous l'effet de la pression souterraine. Une source forée est obtenue en creusant un puits et en puisant l'eau.

Si la source jaillissante est souvent perçue comme plus authentique, pour le visiteur ce qui compte réellement, c'est l'ensemble : usage de la source, ajout d'eau, systèmes de circulation, débit, etc.

Qu'est-ce qu'un geyser ?

Un geyser est une source qui jaillit de façon intermittente. Un blocage et l'accumulation de pression sous terre provoquent des expulsions d'eau à intervalles réguliers.

C'est un spectacle visible et populaire, mais toutes les sources thermales n'ont pas ce comportement : la plupart jaillissent plus calmement.

Les sources thermales ont-elles toujours le même comportement ?

Les sources thermales sont des phénomènes naturels : débit, température et composition chimique peuvent varier. Elles peuvent être affectées par l'exploitation, la sismicité ou des mouvements crustaux.

On ne doit donc pas les considérer comme immuables. Une bonne gestion conditionne leur pérennité.

Conclusion

Les sources thermales résultent de l'infiltration d'eau qui est chauffée puis remonte par des failles ou des fissures. Les trois éléments fondamentaux sont eau, chaleur et voie de remontée.

Au Japon coexistent sources volcaniques et non volcaniques, ainsi que sources jaillissantes et forées. Comprendre ces mécanismes aide à interpréter les différences d'odeur, de composition et de mode d'émergence que l'on observe sur les sites thermaux.