Extrait de l'Encyclopédie Microsoft Encarta 99 De Luxe, rubrique Grotte
 

Grotte, cavité sous la surface de la Terre ou à flanc de colline, de falaise ou de montagne. Les grottes sont de taille et de forme variées, et beaucoup ont une grande ouverture en surface.

Formation des grottes

Les grottes formées naturellement se creusent de différentes façons. Elles sont principalement dues à l'action chimique de l'eau et de ses composés. Connues sous le nom technique de grottes solution, de telles cavités sont fréquentes surtout dans les formations calcaires, particulièrement dans les régions qui subissent des précipitations importantes. Dans ces régions, l'eau de surface contient du dioxyde de carbone et des solutions aqueuses d'acides provenant des constituants organiques du sol. En attaquant le calcaire soluble, cette eau acide dissout et charrie le calcaire en solution. À long terme, cela favorise la formation de cavités souterraines. La profondeur de telles cavités dépend de la profondeur du niveau des eaux. Si après plusieurs années inhabituellement humides, le niveau des eaux monte, les anciennes cavités des grottes sont inondées et de nouvelles grottes commencent à se former plus haut. De même, pendant une longue période de sécheresse, des cavités commenceront à se former plus bas, proches du niveau descendant des eaux. Sur des milliers d'années, de telles fluctuations créent des réseaux de grottes à plusieurs niveaux, où un cours d'eau souterrain coule dans les galeries les plus basses. Les rivières souterraines érodent et transportent des sédiments et des fragments de roche de la même façon que les cours d'eau de surface. Si une telle action prédomine, on dit que la grotte a été formée par abrasion mécanique.

Parmi les autres types de grottes, on trouve les grottes marines, formées par le mouvement des vagues contre les falaises côtières, les grottes volcaniques, formées par les écoulements de lave, et les grottes glaciaires qui se forment dans les glaciers et les icebergs. L'action des rivières forme également un autre type de grottes, ayant habituellement une très grande ouverture qui leur donne généralement l'apparence d'un amphithéâtre naturel. Une rivière qui coule dans un canyon érode très activement la partie de la paroi située à l'endroit où le courant est le plus fort, comme dans un coude ou un méandre. Par érosion, dissolution et charriage, la rivière creuse la roche en profondeur, formant une grande zone creuse dans le flanc du canyon. Avec le temps, le lit de la rivière baisse et, finalement, la grotte reste en hauteur, dans le flanc du canyon. De tels abris sous roche furent très utilisés, par exemple, dans le sud-ouest de la France, dans le Périgord, par les hommes préhistoriques.

Enfin, l'action éolienne est en partie responsable de la formation de petites grottes que l'on trouve principalement dans les déserts ou les régions semi-désertiques. L'action du sable emporté par le vent est une des forces impliquées dans la formation de ces grottes dans les saillies rocheuses et les falaises.

Détection des grottes

La présence de grottes dans les régions calcaires peut être détectée grâce à des indices apportés par la topographie du sol. Dans de telles régions, les voûtes des grandes cavernes peuvent s'effondrer et laisser des dépressions et des creux à la surface du sol. Des ponts naturels, autre phénomène des régions à grottes, peuvent rester après l'effondrement d'un tunnel sous lequel coulait un cours d'eau. Le pont sur l'Ardèche, dans les gorges de l'Ardèche, près de Vallon-Pont-d'Arc constitue un exemple classique de ce type de formation. Dans le phénomène connu sous le nom de "cours d'eau disparaissant", un trait commun des régions ayant des grottes en sous-sol, des cours d'eau peuvent disparaître dans des bétoires menant à des grottes souterraines. À cause du captage des eaux de surface par le système de drainage souterrain, certaines régions à grottes ont une apparence plutôt sèche, poussiéreuse et pauvre en végétation. On dit de telles régions qu'elles ont une topographie karstique, un nom dérivé d'une célèbre région riche en grottes le long de la mer Adriatique en Italie et en Slovénie. Des bétoires entourées de parois appelées cénotes, découvertes au Mexique, dans le Yucatan, constituaient une des sources d'approvisionnement en eau pour les Mayas.

Traits caractéristiques

Les grottes varient en taille allant de petites ouvertures à flanc de colline, à de vastes réseaux souterrains dont les cavités et les galeries se relient entre elles. Certains réseaux de grottes s'étendent sur des kilomètres et ont plusieurs issues.

Les grandes grottes possèdent un système d'air conditionné naturel à condition que la température ne varie pas plus de quelques degrés par an, et que les grottes soient plus ou moins constamment ventilées d'air frais. Ces conditions sont en partie le résultat de phénomènes météorologiques complexes, principalement de variations de pression atmosphérique.

Les grottes formées par abrasion sont en général constituées de myriades de tunnels sinueux, et d'anciens lits de rivières souterraines qui ont de nombreux points communs avec les cours d'eau de surface, comme les dépôts de sable et de gravier. Les grottes formées par abrasion n'ont pas normalement les formes étranges que l'on peut trouver dans les grottes de solution.

Souvent, dans les grottes de solution, le carbonate de calcium est précipité de telle sorte qu'il forme des dépôts grotesques. Les structures les plus connues sont les stalactites, qui descendent comme des glaçons de la voûte des grottes, et les stalagmites, formés à partir du sol de la grotte. Si les deux structures se rejoignent, un pilier se forme, aidant à soutenir la voûte. Les dépôts de travertin et les concrétions calcaires sont des types de dépôts de carbonate moins connus. Selon les impuretés minérales dissoutes apportées dans les grottes par les eaux souterraines, les formations ont des couleurs qui varient du blanc albâtre à des teintes rouge foncé et brun foncé. Les formations de concrétions calcaires peuvent être excessivement minces et translucides. Parmi les dépôts calcaires rares, on trouve l'hélictite, une variété de stalactite tordue, ayant l'apparence d'une fleur. Beaucoup de ces dépôts sont assez fragiles et cassent facilement. Certains exemples parmi les plus beaux ont été endommagés ou enlevés par des explorateurs ou des visiteurs peu scrupuleux.

Dans les grottes ouvertes au public, de nombreuses formations portent des noms extravagants, comme "Roche des siècles" ou "Temple du soleil", à Carlsbad; "Statue de Martha Washington" (Martha Washington's Statue), "Misère de Fatman" (Fatman's Misery) à Mammoth Cave. "Temple japonais", "Cascade gelée", "Chambre du roi" et "Grande Salle", sont des noms qui reviennent souvent.

Dans de nombreuses grandes grottes, les formations les plus spectaculaires sont souvent illuminées pour les visites du public. On trouve ainsi des kilomètres de parcours éclairés avec des escaliers dont les zones considérées dangereuses sont surveillées par des gardiens. Dans certaines grottes, on peut passer la journée à visiter.

Vie dans une grotte

Grâce au processus de l'évolution, certaines plantes et animaux se sont très bien adaptés à la vie troglodyte. D'ordinaire, ces organismes vivent dans la zone située près de l'entrée, mais certaines espèces s'installent dans les parties les plus sombres de la grotte. En fait, il convient de distinguer les espèces qui vivent exclusivement dans les grottes de celles qui vivent en partie à l'intérieur, et en partie à l'extérieur. Certains insectes et certains poissons de grotte sont des exemples d'animaux qui ont évolué afin de s'adapter à la vie troglodyte. Ces espèces sont aveugles, fait commun à tous les animaux complètement adaptés à la vie souterraine, et se repèrent soit grâce à leurs antennes, soit à l'aide d'un sonar. Ces animaux se nourrissent de micro-organismes et de matières organiques en décomposition, apportées dans les grottes par les cours d'eau.

La chauve-souris est l'exemple même de l'animal qui utilise les grottes afin de se reposer et d'hiberner, mais qui fouine à l'extérieur pour se nourrir. De riches dépôts de guano ou excréments de chauve-souris se sont accumulés pendant des siècles dans les grottes où elles se rassemblent. De tels dépôts de déjections permettent à de nombreux insectes et organismes plus simples de prospérer. Le guano est parfois commercialisé comme engrais. Le nombre de chauve-souris vivant dans une grotte de taille importante peut être impressionnant. Par exemple, on peut observer des centaines de milliers de ces animaux volant la nuit sortant des cavernes de Carlsbad.

Le manque de lumière empêchant la pousse des plantes vertes, les champignons représentent la seule flore pouvant se développer dans des grottes. Les eaux du sol contenant des substances organiques dissoutes fournissent régulièrement aux champignons des substances nutritives.

À l'époque préhistorique, les hommes s'abritaient souvent dans des grottes, particulièrement en Europe occidentale, dans les régions méditerranéennes, en Chine, dans le sud de l'Afrique et au Chili. Aux époques glaciaires, l'homme, comme d'autres animaux, cherchait de temps en temps refuge dans les grottes. Il vivait surtout dans des abris sous roche, cavités peu profondes à flanc de collines. De nombreux objets du Paléolithique et du Néolithique ont été découverts dans des tas d'ordures à l'entrée des grottes. Des peintures datant de 15000 à 20000ans ont été découvertes sur les parois de certaines grottes, comme en France, notamment à Lascaux, et en Espagne, à Altamira. Les critiques modernes font l'éloge de la beauté artistique de ces peintures attribuées aux hommes de Cro-Magnons, de la fin de la période paléolithique.

Spéléologie

Science relative à l'étude des grottes. La spéléologie est une subdivision de la géologie, qui demande des connaissances supplémentaires en minéralogie, hydrodynamique, archéologie, biologie et autres disciplines d'études. Les spéléologues utilisent de nombreux dispositifs et techniques spécifiques. Par exemple, l'utilisation des colorants pour révéler les parcours des cours d'eau souterrains. L'utilisation de chaussures spéciales, d'un casque de sécurité muni d'une lampe frontale, d'échelles et de câbles flexibles permet aux spéléologues d'explorer les grottes de façon bien plus approfondie qu'autrefois. Les explorateurs de grottes restent parfois sous terre pendant plusieurs jours, afin de tracer des cartes ou d'étudier une zone étendue.