Dans ce travail, nous montrons comment, en l'appliquant aux Calcaires du Barrois, l'approche KarstNSim permet de simuler de manière stochastique des réseaux karstiques 3D. KarstNSim est une méthode pseudo-génétique, dont le principe est la reproduction simplifiée des conséquences des processus physico-chimiques à l'origine du karst. Elle s'appuie sur la définition d'une fonction de coût dans l'ensemble du domaine. Cette fonction est ensuite utilisée pour calculer des chemins de moindre coût cumulé entre paires d'entrée et de sortie du réseau, traçant les branches du squelette du réseau karstique. Cette approche permet de contraindre la morphologie du réseau aux concepts spéléogénétiques associé, grâce à des paramètres d'entrée simples, comme la position d'horizons d'inception, l'orientation de familles de fractures, la présence et la position d'une ou plusieurs nappes phréatiques, et le potentiel de karstification intrinsèque du domaine géologique.

KarstNSim offre la possibilité de reproduire des karsts polygéniques par des simulations séquentielles, chaque itération influençant les suivantes. Au travers de sa fonction de coût modulable, KarstNSim peut aussi prendre en compte des processus de pré-karstification du domaine géologique, comme la fantômisation, qui influence alors la position et la géométrie des conduits simulés.

L'approche est appliquée au plateau karstifié du Barrois, une région située à l'est du Bassin parisien, constituée de calcaires tithoniens largement affleurants. La karstification y a débuté à la faveur d'une phase d'émersion et s'est poursuivie jusqu'à aujourd'hui sous différentes modalités : fantômisation, crypto-altération et karstification épigène sous couverture (Jaillet, 2000). Ces processus sont en lien avec une baisse progressive du niveau de base régional associé à l'exhumation lente des formations carbonatées.

KarstNSim permet de simuler les réseaux karstiques en reconstituant cette histoire géologique : intégration d'une pré-karstification structurante et baisse progressive du niveau de base induisant un étagement des conduits. Enfin, les dimensions des conduits sont simulés sur les squelettes créés par KarstNSim à l'aide d'une approche par Simulation Gaussienne Séquentielle curvilinéaire.