Réserve naturelle régionale de la carrière des Nerviens

La réserve naturelle régionale de la carrière des Nerviens (RNR200) est une réserve naturelle régionale de la région Hauts-de-France (France) créée le afin de protéger un site possédant des plantes rares, d'une superficie un peu supérieure à . Elle est localisée dans les communes de Bavay et de Saint-Waast, dans le département du Nord.

Il s’agit d’une ancienne exploitation de grès du Famennien, nommés psammites ou arkoses selon les auteurs, remblayée dans les années 1970 par des marnes. Ce « sol » neuf a été recolonisé par une végétation pionnière, qui coexiste aux côtés d'un boisement mature, constituant ainsi une mosaïque d'habitats.

La réserve doit son classement à la présence de quinze plantes d'intérêt patrimonial, dont plusieurs espèces protégées dans la région, et de trois formations végétales inscrites à la Directive habitats. Cette flore est liée aux sols riches en calcium. Elle doit également sa richesse à la double influence climatique, à la fois océanique et continentale. La réserve joue également un rôle dans la trame verte locale.

Le CPIE Bocage de l'Avesnois en est le propriétaire et le gestionnaire. L'objectif principal du plan de gestion consiste à préserver la diversité actuelle. Pour cela, des chantiers de gestion sont régulièrement organisés, principalement pour éviter le boisement du milieu et pour lutter contre les plantes invasives. Les objectifs secondaires sont d'y mener des missions d'éducation, d’interprétation et de valorisation du patrimoine local, d'en améliorer la connaissance faunistique et d'y assurer un suivi floristique. Géographie Localisation vignette|droite|alt=La réserve à l'ouest du centre-ville de Bavay, au sud de la voie rapide reliant Maubeuge à Valenciennes.|Position du site (en rouge), à l'ouest du centre-ville de Bavay. La réserve de la carrière des Nerviens est situé au cœur de l’Avesnois entre les villes de Valenciennes et de Maubeuge, dans le département du Nord, en région Hauts-de-France.

Elle se trouve à au sud de la route départementale 649 et à à l’ouest du centre-ville de Bavay, sur son territoire et celui de Saint-Waast. La réserve est de forme triangulaire ; elle est longée au sud par la route départementale 942, au nord-est par la ligne de Valenciennes-Faubourg-de-Paris à Hautmont et d'Escaudœuvres à Gussignies et à l’ouest par le chemin communal dit de Rametz.

Sa surface est de Le site de la carrière des Nerviens totalise . Mais seule la propriété du CPIE Bocage de l'Avesnois est classée en réserve naturelle régionale.. Le CPIE Bocage de l'Avesnois est également propriétaire d'une parcelle de l'autre côté de la voie ferrée. Ce terrain n'est pas encore inclus dans la réserve mais le sera lors du renouvellement de l'agrément.

Relief Le site de la carrière des Nerviens se situe dans la vallée du ruisseau de Bavay, entre 110 et d'altitude. Il est marqué par une dénivellation nord-sud globale de . Une butte, située au nord-ouest du site, culmine à environ au-dessus du chemin de Rametz ; elle résulte de l'accumulation de déblais. À la fin de l'exploitation de la carrière, elle fut comblée essentiellement de marnes provenant de la carrière de Bellignies ; depuis la fin du , la zone a été totalement recolonisée par la végétation spontanée.

Géologie

Les terrains paléozoïques plissés affleurant dans la région de Bavay - Saint-Waast constituent le substratum du flanc oriental de l'anticlinal du Mélantois où le Crétacé transgressif (craie du Turonien et du Sénonien) s'amincit et peut disparaître par érosion. Les terrains du socle hercynien relevés à l'est par un accident structural important de type horst, apparaissent alors localement. Dans ces terrains paléozoïques, le Dévonien présente une assise gréseuse d'âge fammenien inférieur où se situent les niveaux ayant fait l'objet d'une exploitationCes roches jadis exploitées ne sont plus visibles sur le site, puisque l'ensemble des affleurements géologiques ont été intégralement masqués par des remblais récents..

Formations géologiques du site Niveau exploité La roche qui était exploitée est constituée d'arkoses du Famennien, également appelés psammites par d'autres auteurs. Vers -360 millions d'années, la poussée des plaques formant le Gondwana soulève le fond marin. Parallèlement, une glaciation se produit dans les régions proches des pôles. La mer se retire et se déposent alors des sédiments détritiques constitués de sables et d'argiles qui donneront de gros bancs de grès dur à rides de courant, alternés avec des niveaux plus ou moins schisteux selon leur teneur en argile.

À la base du gisement, ces grès sont brun rougeâtre, très micacés et schistoïdes, contenant parfois des nodules calcaires, des concrétions ferrugineuses et des empreintes végétales ; vers le haut, ils sont grisâtres, quartzeux. C'est l'assise d'Aye, comprenant des brachiopodes de la famille des Spiriféridés, notamment Cyrtospirifer verneuili, et des Rhynchonellidés, comme Rhynchonella pugnus et R. boloniensis, quelques Orthoceras, Orthis striatula ou Atrypa reticularis. Le feldspath et les micas bien conservés proviennent probablement de l'érosion éolienne, sous un climat semi-aride, d'un massif présent dans les Pays-Bas actuels et se prolongeant vers Dusseldorf.

Niveau inférieur alt=Le fossile Cyrtospirifer verneuilli, Brachiopode typique du Dévonien supérieur|thumb|Cyrtospirifer verneuili est une espèce éteinte de Brachiopode, présente sous forme fossile dans la réserve. Sous le Famennien, le Frasnien est constitué, de haut en bas, par des schistes grisâtres noduleux, micacés, riches en fossiles : Cyrtospirifer verneuili, Spirigera concentrica, Atrypa reticularis, Orthis striatula, Productus subaculeatus, Acervularia pentagona. Puis en dessous des bancs de calcaire construit gris bleuâtre, riches en coraux : Phacellophyllum caespitosum, Thamnopora boloniensis alternent avec des calcaires noirs schisteux et noduleux renfermant Cyrtospirifer verneuili et Phacellophyllum caespitosum. Ces bancs sont issus de l'envasement des biostromes frasniens il y a 370 millions d'années environ et .

Niveaux supérieurs Cette assise famennienne représente ici le sommet de la série paléozoïque plissée à pendage nord. Au-dessus, le Crétacé supérieur trangressif repose en discordance. Il comprend du bas vers le haut un conglomérat de galets de roches paléozoïques remaniées enrobées dans une matrice formée de marne sableuse et glauconieuse, des sables argileux grossiers, verdâtres car glauconieux, contenant Chlamys asper, Ostrea diluviana mais aussi Praeactinocamax plenus et enfin des marnes à Terebratulina gracilis. Ces terrains appartenant au Cénomanien-Turonien se sont déposés entre -90 et -100 millions d'années, lors d'une phase transgressive.

Il y a 50 millions d'années, lors du Sparnacien, appelé localement le Landénien, se forme la marne de la Porquerie. Elle provient de l'altération des terrains crétacés et prend la forme d'une argile plastique brune ou verdâtre, sans fossiles. Les silex normalement présents à la base du gisement n'ont pas été signalés par .

Cette assise est recouverte de limons composés d’argile et de sable et ici de silex et de débris de poteries romaines, âgés de la fin du Néogène. Son origine peut être attribuée à l’altération des roches sous-jacentes et à l'érosion éolienne.

Nature géologique des remblais

thumb|Sarrasin de Bettrechies.|alt= Les roches ayant servi à remblayer la carrière sont celles qui surmontent le calcaire du Givétien exploité dans la carrière de Bellignies. En l'occurrence, il s'agit d'une part du sarrasin de Bettrechies, un calcaire coquillier grossier, gris en profondeur, jaunâtre à l'affleurement, détritique et ferrugineux daté du Cénomanien inférieur, il y a une centaine de millions d'années ; et d'autre part des marnes argileuses et très glauconieuses du Cénomanien supérieur, il y a 94 millions d'années, enrichies d'un conglomérat de galets de roches du primaire. Ces roches contiennent Praeactinocamax plenus, Chlamys asper, Ostrea diluviana et des fossiles roulés : Janira quadricostata, Cyprina ligeriensis, Arca mailleana. On y trouve enfin des marnes bleuâtres du Turonien inférieur, formées il y a 90 millions d'années et .

Hydrologie La réserve de la carrière des Nerviens se situe dans le bassin versant de l’Escaut, plus précisément dans le vallon du ruisseau de Bavay, affluent de l’Hogneau. Surélevée, la réserve n’est pas en contact avec ce cours d'eau. Elle est donc alimentée en eau seulement par les précipitations, retenues par la nature marneuse du sol.

Climat

Les précipitations régulières et l’absence de période de sécheresse, ainsi que la dominance de vents orientés sud - sud-ouest, vecteurs de pluie, confirment l’influence du climat océanique. Cependant, la variabilité peu marquée des précipitations entre les saisons, l’amplitude thermique modérée, ainsi que la forte proportion (69,8 %) de vents faibles (inférieurs à ) par rapport aux vents forts (3,2 %, vents supérieurs à ) sont typiques d’une influence continentale. Cette combinaison est typique d'un climat océanique altéré, une zone de transition entre le climat océanique et semi-continental, caractérisé par des hivers doux et des étés frais.

La réserve de la carrière des Nerviens est située dans une zone de transition entre deux climats. Cela influe sur la diversité spécifique constituée d'espèces caractéristiques de ces deux climats, en limite de leur aire de répartition. Par exemple, la Jacinthe des bois (Hyacinthoides non-scripta) est une espèce typiquement du domaine atlantique, alors que le Grand pétasite (Petasites hybridus) est plus continental.

Histoire du site et de la réserve Histoire de la carrière vignette|upright=0.7|gauche|alt=Carte postale ancienne montrant la carrière de grès avec son monte-charge ; une cheminée révèle la présence d'une machine à vapeur pour actionner les engins ; les couches de roches sont presque à la verticale|Carte postale du site vers 1900.

Le site est une ancienne carrière exploitée dès la fin du pour son gisement de grès par l’entreprise Chevallier & Cie où travaillaient près de 70 ouvriers, dont 25 mineurs. En 1909, la production annuelle était de de macadam, de ballast et de de pavés.

Les trous de mine étaient forés manuellement. Les blocs de pierre étaient divisés à l'aide d'une masse et d'une refenderesse. Les pierres obtenues étaient ensuite classées à l’œil en moellons à pavés et en moellons à macadam. Les premiers étaient épincés : les aspérités étaient supprimées par les épinceurs pour constituer des pavés réguliers. Ils étaient ensuite triés selon leur taille, les emplois différents. Les seconds étaient concassés dans un concasseur à mâchoires. Les débris étaient séparés mécaniquement selon leur taille. Chaque granulométrie avait un emploi particulier. Le macadam, constitué de cailloux compris entre 2 et servait pour la construction et l'entretien des routes. Le ballast est un gravier de 10 à employé pour le béton. La grenaille, de 2 à , était employée pour du béton ou en revêtement de cheminements dans les parcs et jardins. Le poussier fin, de 0 à , permet de constituer de fausses pierres, des tuyaux en béton, etc..