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Mondes souterrains : qu'y a-t-il à découvrir sous terre ?

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Dans la grotte des cristaux, au Mexique, le plus grand pilier de gypse mesure 12 mètres de longueur et 4 mètres de diamètre pour un poids de 55 tonnes.
Dans la grotte des cristaux, au Mexique, le plus grand pilier de gypse mesure 12 mètres de longueur et 4 mètres de diamètre pour un poids de 55 tonnes.
© Getty - Carsten Peter

Quel endroit l’homme n’a-t-il jamais foulé de son pied ? Il faut aller en profondeur pour trouver des lieux vierges de toute présence humaine. Du gouffre de Verevkina à la grotte des cristaux géants des mines de Naïca, plongée dans les entrailles de la Terre.

Que reste-t-il à explorer à l'être humain ? Des cimes les plus hautes aux fonds marins les plus profonds, des forêts oubliées aux îles les plus lointaines, rien n'a résisté à l'avènement de la cartographie satellite. Il suffit de se rendre sur Google Earth pour avoir une idée de ce que le monde a à offrir. Seuls lieux à avoir échappé à l'avènement de la technologie moderne ? Les souterrains, cavités et autres grottes enfouies sous nos pieds. Les entrailles de la planète bleue, depuis Jules Verne et son Voyage au Centre de la Terre, sont l'objet de tous les fantasmes.

Deux gravures d’Edouard Riou, pour l’édition originale de 1864, “Voyage au Centre de la Terre”.
Deux gravures d’Edouard Riou, pour l’édition originale de 1864, “Voyage au Centre de la Terre”.
- Edouard Riou

Quand ce roman sort en 1864, il est largement inspiré de la théorie de la Terre creuse, et propose pèle-mêle de découvrir une forêt de champignons fossiles géants, une mer souterraine voire des mamouths ayant échappé à l'extinction. L'ouvrage fait la part belle à deux disciplines récentes qui passionnent les scientifiques de l'époque : la géologie et la paléontologie. 

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A l'époque, la spéléologie n'est pas encore une discipline à part entière, et il est donc permis d'imaginer trouver sous-terre des mondes inconnus. De fait Jules Verne est un contemporain de celui qui est communément considéré comme l'inventeur de la spéléologie moderne : Edouard-Alfred Martel (1859-1938), lui-même lecteur des romans du célèbre écrivain.

Dans l'émission "A l'ombre de la Terre", en 1978, le spéléologue Norbert Casteret racontait sa relation avec Edouard Alfred-Martel : "O_n avait de la spéléologie bien avant lui, mais c'est Martel qui a ordonné, qui a classé, qui a fait de ces simples promenades souterraines une géographie souterraine. Il a été là prophétique. Tout ce qu'il a écrit  à ce moment là est encore vrai. Tous les spéléologues, actuellement, continuent à faire du Martel_" : 

A l'Ombre de la Terre : les grandes expéditions souterraines (01/08/1978)

59 min

Edouard Alfred-Martel est notamment le premier à explorer la rivière souterraine du gouffre de Padirac, en Occitanie, en 1889, sans se soucier des légendes locales prétendant qu'il pourrait s'agir d'une entrée vers les enfers. Au total, il a effectué plus de 1500 explorations : il a notamment découvert le lac souterrain de Marble Arch en Irlande du Nord, et est le premier à descendre le gouffre de Gaping Gill dans le Yorkshire, en Angleterre, avant de fonder la Société de spéléologie. Avec Edouard-Alfred Martel naît donc la spéléologie moderne, et avec elle une nouvelle façon d'explorer le monde, encore d'actualité aujourd'hui. 

Une illustration de la première exploration de Marble Arch, dessinée par Edouard-Alfred Martel en 1895.
Une illustration de la première exploration de Marble Arch, dessinée par Edouard-Alfred Martel en 1895.

"Quand on découvre une grotte, on dit qu’on l’invente"

"Les grottes, tant qu’on est pas rentrés dedans, on ne sait pas qu’elles existent, raconte Luc-Henri Fage, spéléologue et membre de la société des explorateurs. Quand on découvre une grotte, on dit qu'on l'invente. Elle n’existe pas avant qu’on l’ait découverte."

Avec l’avènement de la cartographie satellite, la spéléologie est en effet devenue la seule catégorie de l'exploration où chaque pas est un pas dans l'inconnu, comme le précise le spéléologue  : 

C’est un travail inlassable. Ça n’est pas comme une montagne, où on arrive au pied et on voit immédiatement le sommet. On ne sait pas où on va, à chaque mètre il peut y avoir une surprise. Je me souviens de tous les mètres de première que j’ai fait dans ma vie : ce sont des moments extrêmement exaltants. C’est ça que recherche le spéléologue d’exploration, c’est pour ça que j’ai participé à plein d’expéditions, en Papouasie, en Patagonie, à Bornéo… Tout est possible et c’est extrêmement jouissif de découvrir, c’est quelque chose de rare à notre époque où l’on pense que tout est connu, que le monde est fini. Mais dans ces détails, il n’est pas fini d’être exploré. 

Pour découvrir de nouvelles cavités, les spéléologues s'intéressent avant tout aux karsts, ces zones calcaires qui peuvent être creusées par l'eau des rivières souterraines, explique Luc-Henri Fage :  

Ce sont les eaux souterraines qui agrandissent les cavités, les fissures de la roche, et qui forment des réseaux souterrains, des puits pour alimenter la rivière souterraine, qui coule, qui résurge dans la vallée ou dans les siphons proches de la mer ou sous la mer. Les gouffres étant creusés par l’eau, ces rivières souterraines adoptent le même profil que les rivières de surface : l’érosion vers la ligne droite du sommet vers la mer.  Il faut savoir que pour descendre profond il faut monter d’abord, puisque ne pourrons être explorées que les parties émergées. 

D’autres roches, comme le grès, le granit, peuvent présenter des fissures : mais en l'absence de systèmes creusés par l'eau, il est impossible d'aller très loin. 

Des gouffres de plus en plus profonds

En France, depuis Edouard-Alfred Martel, on dénombre plusieurs milliers de caves et gouffres. "Plus un pays est exploré, plus le pourcentage de cavernes connues est grand, précise Luc-Henri Fage. C’est pour ça que les spéléologues français notamment, mais pas que, vont  explorer des gouffres à l’étranger, sur des massifs calcaires qui sont vierges de toute exploration. Ce sont les grands gouffres de Papouasie et surtout de Patagonie."

La France a longtemps détenu le record du gouffre le plus profond, d'abord avec le Gouffre Berger, en Isère, le premier gouffre à atteindre plus de 1000 m de fond, puis avec le gouffre de la Pierre Saint-Martin. En 1950, sa découverte par Georges Lépineux, avec une verticale de 320 mètres, lui vaut le surnom d'"Everest des profondeurs". Au fur et à mesure des expéditions, il s'avère toujours plus profond, jusqu'à atteindre les 1410 mètres de dénivelé. Une de ses salles souterraines, comme l'explique Arnaud Goumand dans l'ouvrage France Souterraine (Dakota Editions), s'avère une des plus grandes au monde : une surface de 5 hectares pour une hauteur de 194 m (quasiment la hauteur de la Tour Montparnasse). Au point que des élèves de l'école polytechnique y ont réalisé en 2003 un exploit digne d'un roman de Jules Verne : un vol en ballon.

Trois personnes étaient à bord de la montgolfière.
Trois personnes étaient à bord de la montgolfière.
- http://onavolesouslaterre.free.fr

La Pierre Saint-Martin reste cependant loin derrière les gouffres d'un dénivelé de 2000 mètres découverts en Georgie, relate Luc-Henri Fage :

Aujourd’hui le gouffre le plus profond est le gouffre Voronya [aussi nommé gouffre de Krubera, ndlr], qui se trouve en Georgie du Sud. C'est une zone un peu compliquée politiquement, qui a été explorée par des Russes et des Ukrainiens qui étaient en compétition. C’est quasiment 2200 m de profondeur. C’est la première cavité où on a dépassé les 2000 m de profondeur. Ils sont presque au niveau de la mer, qui se situe à une vingtaine de kilomètres de l’entrée du gouffre. La barre des 2000 m c’était un peu le dernier rêve des spéléologues. 

Situé dans les Monts de Gagra, le gouffre de Krubera-Voronja a récemment été dépassé par un gouffre du même massif montagneux : le Veriovnika. Là où le premier affiche 2197 mètres de dénivelés, le second est à... 2204 mètres. La course au gouffre le plus profond reste serrée.

Le gouffre de Krubera atteint une profondeur de plus de 2191 mètres.
Le gouffre de Krubera atteint une profondeur de plus de 2191 mètres.
- Speleoukraine

Outre la profondeur, c'est la longueur des réseaux de galeries souterraines qui peut également impressionner : à ce petit jeu, la Mammoth Cave, dans le Kentucky aux Etats-Unis, est de loin la plus longue cavité souterraine, avec un réseau de 651 km de galeries explorées. En France, le plus long réseau de galerie, nommé Félix Trombe, ne fait "que" 115 kilomètres de long.  

Spectacles souterrains

S'enfoncer à des centaines de mètre sous la surface du sol, en plus de l'exaltation d'être le premier humain à pénétrer un lieu, est aussi l'assurance de découvrir des spectacles qui n'existent que dans les entrailles de la Terre. En France, par exemple, la grotte de Malaval, en Ardèche, donne à voir d'étranges concrétions : des "bavures d'escargot" en gypse, des aragonites colorées, des coralloïdes, etc.

Un bouquet d'aragonite coralloïde, dans la grotte de Malaval.
Un bouquet d'aragonite coralloïde, dans la grotte de Malaval.
- Philippe Crochet - "France Souterraine insolite et extraordinaire" de A. Goumand

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On trouve également en France la grotte des Demoiselles, dans l'Hérault, avec ses stalactites et stalagmites, mais aussi des draperies de calcite blanche ou encore des colonnes, dont la plus surprenante, située au centre de la grande salle des Abîmes,  a été surnommée "la Vierge à l'Enfant".

La grotte des demoiselles est une véritable cathédrale souterraine.
La grotte des demoiselles est une véritable cathédrale souterraine.
- Giulio Nepi, CC by 2.0

Mais les découvertes souterraines les plus surprenantes ne sont pas toujours le fait de spéléologues, à l'image des grottes de cristaux. Au rang de ces dernières, la grotte des Cristaux de la mine de Naïca "est une cavité fermée que personne n'aurait jamais pu trouver sans que la mine ne soit creusée", explique le spéléologue Luc-Henri Fage : 

Ce sont des phénomènes géochimiques qui ne sont pas ceux classiques de la calcification. C’est comme une géode, mais une géode gigantesque. Il faut une température énorme, une pression énorme et l'atmosphère y est irrespirable.

Située au Mexique, à 300 mètres sous terre, cette cavité particulière, qui n'est pas sans rappeler les illustrations d'Edouard Riou pour Voyage au centre de la Terre, s'explique par des conditions géologiques exceptionnelles : située au dessus d'une faille, une chambre de magma chauffe la température de la grotte, où circulent des eaux à 50°C saturées d'éléments chimiques, notamment du calcium et le souffre. Ce sont ces conditions qui ont permis, depuis plus de 500 000 ans, la croissance de ces gigantesques cristaux de gypse sélénites. 

La grotte des cristaux est digne d'un roman de Jules Verne.
La grotte des cristaux est digne d'un roman de Jules Verne.
- Alexander Van Driessche - Wikimédia

Dans la grotte, la température atteint 44°C, et l'humidité est proche de 100 %, ce qui double la température ressentie. Un être humain ne peut y survivre plus de 10 minutes, aussi il est nécessaire de porter un équipement spécial (combinaison froide et masque à oxygène). Même avec ce dernier, il n'est pas possible de s'aventurer à travers la forêt de cristaux plus d'une petite heure. Ce site exceptionnel risque cependant de ne plus être accessible bien longtemps : dès que l’exploitation minière s’arrêtera, les pompes qui ont empêché l'eau de circuler dans la grotte seront coupées et les cristaux devraient à nouveau se retrouver sous les eaux, protégés des dégradations de l'homme. 

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La spéléologie : une entrée vers l'archéologie

La grotte des Cristaux est un cas à part dans l'histoire des grottes. Et les récents exploits en matière de spéléologie ne font toujours pas la Une des journaux. "Ce qui marque vraiment l’esprit du grand public, ce sont les découvertes archéologiques, précise Luc-Henri Fage. Lors de notre dernière expédition en Patagonie, les premières grottes visitées, très souvent, sont inexplorées… mais on a parfois eu la chance de trouver quelques grottes ornées de peintures préhistoriques des populations Kawésqar, des nomades de la mer qui vivaient par là [il y a 6000 ans] et qui ont fait de temps en temps des incursions dans les grottes pour s’abriter.

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En France, la célèbre grotte de Chauvet a ainsi été découverte par des spéléologues en 1994. Plus récemment, la grotte de Bruniquel, pourtant découverte en 1990, a beaucoup intrigué les archéologues : dans une salle, des stalagmites brisées et disposées en cercle ont permis de prouver que des hommes de Néandertal anciens s'étaient déjà aventurés dans cette cavité. Le spéléologue Luc-Henri Fage a réalisé, pour le compte du CNRS, une vidéo sur cette découverte exceptionnelle :

La grotte de Bruniquel et sa structure en stalagmites cassées.
La grotte de Bruniquel et sa structure en stalagmites cassées.
- Michel Soulier - SSAC

En 2016, dans le Salon Noir, le professeur de préhistoire Jacques Jaubert raconte comment, grâce aux stalagmites découvertes, ils parviennent à aller plus loin que la datation au Carbone 14 et réalisent que le site a plus de 176 000 ans :

Au fond des grottes, Neandertal spéléologue ?

30 min

Il y a plus de 170 000 ans, déjà, bien avant les rêves de Jules Verne et l'invention de la spéléologie moderne, les premiers hommes s'étaient appropriés les profondeurs.