Le karst, relief karstique ou modelé karstique, désigne une région généralement riche en roches calcaires creusées par l’eau d’infiltration. On y trouve de nombreuses galeries souterraines, grottes et gouffres. Le mot « karst » vient de la région du Kras ou Karst en Slovénie. C’est là que les premiers phénomènes karstiques ont été décrits scientifiquement.

Le Jurassique est une période géologique qui s’étale de 201 millions d’années à 145 millions d’années. Par comparaison, notre planète a 4,57 milliards d’années et a connu de nombreux bouleversements qui ont façonné les paysages et les espèces que nous connaissons aujourd’hui. Les premières traces fossiles de vie remontent à 3,5 milliards d’années alors que l’homme moderne, Homo sapiens, serait apparu il y a environ 300 000 ans. Le Jurassique est principalement connu par la présence d’une faune caractéristique : les dinosaures.

Origine chimique : les minéraux présents dans l’eau de mer peuvent précipiter directement sous forme de petites particules de calcite. Très souvent ce sont des petites billes qui se forment, autrement appelées des oolithes. On observe de nombreuses couches de calcaire oolithiques dans le Gouffre.

Origine biologique : les fragments de coquilles et squelettes d’animaux marins, principalement constitués de calcite, s’accumulent sur le fond des océans. Quelques fossiles sont observables au Gouffre de Padirac mais ils sont peu nombreux.

Origine continentale : les fleuves et les rivières, le vent ou les glaciers transportent des fragments de roches préalablement érodées depuis le continent jusque dans une zone de dépôt (lac ou mer). Certaines couches de calcaires observables dans le Gouffre sont riches en argile.

Fissure : il existe deux grands types de fissures appelés les diaclases et les failles. Les diaclases correspondent à un simple écartement de deux blocs rocheux alors que, dans le cas des failles, les deux blocs rocheux se déplacent l’un par rapport à l’autre.

Quaternaire : le Quaternaire est une période géologique qui s’étire de 2.6 millions d’années à aujourd’hui. Rappelons que la Terre s’est formée il y a 4.57 milliards d’années. En projetant l’intégralité de l’histoire de notre planète sur une journée de 24 heures, le creusement des galeries du Gouffre de Padirac se réalise à 23h59. Ce creusement est donc très récent sur une échelle géologique.

Erosion chimique : l’érosion chimique correspond à la dissolution de la roche calcaire par une eau acide. L'eau est le « véhicule » permettant l'érosion mais c'est en réalité le dioxyde de carbone dissous dans l'eau qui rend l’eau acide et qui est donc le véritable acteur de l'érosion. Chaque goutte de pluie qui tombe sur les Causses s'enrichit en dioxyde de carbone et s'acidifie (formation d'acide carbonique). Le dioxyde de carbone provient de l’activité biologique dans le sol, plus précisément dans la couche d’humus, où les végétaux se décomposent. L'acide carbonique est ensuite capable de dissoudre le calcaire.

Erosion mécanique : l’érosion mécanique (liée à la force du courant) sculpte la roche mais le courant de l’eau permet surtout de lessiver et d’acheminer les débris en aval.

Archive climatique : les concrétions sont de fantastiques outils scientifiques et sont régulièrement utilisées par les géologues pour retracer le climat passé de notre planète. Avant d’arriver sous terre, la goutte d’eau enregistre différentes propriétés des sols et de l’atmosphère. Elle arrive ensuite dans le réseau souterrain et dépose sa calcite. Toutes les informations enregistrées en surface sont conservées sous terre dans la concrétion. En analysant les stalagmites, stalactites et autres draperies, il est possible de retracer les températures, les quantités de précipitations, le type de végétation, etc., au cours du temps. Les concrétions sont de ce fait de véritables livres d’histoire de notre planète.