Spéléologie :

Étymologiquement, la spéléologie, mot créé en 1890 par le préhistorien Émile Rivière, se définit comme la science (logos) de la caverne (spêlaion). Mais, depuis 1964, les spéléologues français se sont aussi regroupés en une fédération rattachée au Comité olympique français, de sorte que la spéléologie participe depuis lors au mouvement sportif. Soucieuse de la mise en valeur et de la protection du monde souterrain, la spéléologie a donc de multiples facettes, mais toutes procèdent de l'exploration des cavernes, préalable nécessaire au développement de chacune des autres activités.

n. f. Discipline à la fois scientifique et sportive ayant pour but l'exploration des cavernes.

L'exploration des cavernes

Les pionniers

S'il existe de très anciens textes relatant des incursions souterraines, comme dans la grotte de Breitenwinner (Bavière) en 1535, c'est surtout dans la seconde moitié du XVIII^e siècle que se déroulent de véritables explorations ; d'audacieux savants n'hésitent pas alors à descendre de grands puits, à naviguer sur des lacs souterrains, à parcourir plusieurs centaines de mètres de galeries et parfois à en dresser le plan, comme dans le Cluseau de Miremont (Dordogne). Mais ce sont là des entreprises dispersées, et les explorateurs se contentent généralement d'une seule visite.

C'est dans les environs de Trieste, à partir des années 1840, qu'est entreprise l'exploration méthodique du sous-sol. L'enjeu est de taille, puisqu'il s'agit d'assurer l'approvisionnement en eau de la ville, alors placée sous domination autrichienne. Une lignée de grands explorateurs, parmi lesquels Lindner, Hanke, Marinitsch et Kraus, descendent pendant près de cinquante ans tous les gouffres des plateaux environnants ; dans le gouffre de Trebiciano, ils atteignent ainsi la profondeur record de 329 m et dans un gouffre voisin, la Kacna Jama, retrouvent le cours souterrain de la Recca, rivière enfouie dans les profondeurs du Karst. De ces investigations allait naître en 1879 le premier club de spéléologie.

Cet élan donné par les Autrichiens va trouver un continuateur passionné en la personne d'Édouard-Alfred Martel (1859-1938), avocat parisien qui, à partir de 1888 et jusqu'en 1913, va se consacrer à l'exploration du monde souterrain, à l'organisation de la spéléologie et à la publication de quelque vingt ouvrages et près de neuf cents articles révélant au grand public les merveilles de la France ignorée . Ses vingt-six campagnes le mènent de l'Autriche aux Baléares, en passant par la Grande-Bretagne, les États-Unis et à peu près toutes les régions calcaires de France. S'il ne descend jamais aussi profond que ses prédécesseurs autrichiens, il est le premier à traverser en 1888 la grotte de Bramabiau (Gard) et à explorer l'aven Armand (Lozère) et le gouffre de Padirac (Lot). En 1895, il crée la Société française de spéléologie et sa revue Spelunca.

Si la guerre de 1914 vient donner un coup d'arrêt aux activités spéléologiques de Martel, les années 1920-1930 seront marquées par deux grandes figures aussi dissemblables que possible : Norbert Casteret et Robert de Joly. Norbert Casteret s'attache à l'exploration, souvent solitaire, des Pyrénées et se signale par la découverte d'une statue préhistorique dans la grotte de Montespan (Haute-Garonne), par l'exploration des grottes glacées du cirque de Gavarnie et par l'identification définitive des sources de la Garonne. De son côté, Robert de Joly, fondateur du Spéléo-Club de France, révolutionne les techniques d'exploration en inventant les échelles métalliques souples.

La spéléologie française connaît alors un nouvel essor, marqué successivement par trois records du monde de profondeur : réseau de la Dent de Crolles (Isère) en 1944, gouffre de la Pierre-Saint-Martin en 1953, gouffre Berger (Isère) enfin, dans lequel est franchie pour la première fois en 1956 la profondeur symbolique de 1 000 mètres.

Spéléologie alpine, plongée souterraine et spéléologie tropicale

Les progrès techniques et l'extension ininterrompue des champs d'investigation devaient encore accroître le nombre des découvertes.

Depuis les années 1960, les échelles métalliques ont en effet cédé la place à un matériel plus léger et plus sûr : les spéléologues, en équipes plus réduites, progressent aujourd'hui sur corde unique. Telle l'araignée au bout de son fil, ils se laissent glisser à l'aide de descendeurs et remontent au moyen de systèmes autobloquants. Éclairé par la traditionnelle lampe à acétylène, vêtu d'une combinaison en toile plastique, chaque explorateur est ainsi autonome. Lorsque la cavité s'avère très profonde, un bivouac est installé, qui permet de prolonger sur plusieurs jours les séances d'exploration. Dans ces conditions, rares sont les obstacles infranchissables : à l'automne 1996, un puits de 643 m de verticale a été ainsi descendu d'un seul jet dans les Alpes slovènes !

Parallèlement, en même temps qu'étaient atteintes des profondeurs toujours croissantes, un autre domaine s'ouvrait à l'exploration, celui des siphons. On nomme siphons les galeries qui, en fond de gouffre ou au point de sortie des eaux, sont entièrement noyées. Sur la base du scaphandre autonome de Cousteau, les plongeurs spéléos adaptèrent le matériel à la plongée souterraine, doublant en particulier la plupart des appareils pour parer à toute défaillance fatale. Le recours aux mélanges gazeux a ainsi permis d'explorer la source du Bestouan (calanques de Cassis) sur près de 3 km de longueur et de descendre à 200 m de profondeur dans la célèbre Fontaine de Vaucluse. En septembre 1996, la première traversée intégrale du gouffre de Padirac était réalisée, après le franchissement de vingt-deux siphons.

Enfin, sans se détourner des grands massifs d'Europe occidentale, du Texas ou du Kentucky, les spéléologues ont, depuis une vingtaine d'années, porté leurs regards sur le monde neuf des karsts tropicaux : le Mexique, Bornéo, Madagascar ont ainsi livré de formidables découvertes et, en 1995, était exploré en Nouvelle-Guinée le gouffre Muruk, où, pour la première fois dans l'hémisphère Sud, on a dépassé les 1 000 m de profondeur.

La spéléologie reste ainsi l'un des rares domaines où de véritables découvertes sont encore régulièrement effectuées, pour l'essentiel par des amateurs pratiquant en week-end et pendant leurs vacances.

L'étude scientifique des cavernes

En un siècle et demi d'exploration, les spéléologues ont accumulé une formidable moisson d'informations sur le monde souterrain. Chaque nouvelle cavité découverte est systématiquement topographiée ; les plans et les descriptions sont rassemblés dans des inventaires régionaux ; et l'injection de puissants colorants dans les cours d'eau souterrains permet de déterminer leur point de sortie, et de délimiter ainsi les bassins versants des sources. Les spéléologues sont donc de précieux auxiliaires pour les géographes, géologues, hydrogéologues et autres scientifiques impliqués dans la recherche en karstologie.

La karstologie

On nomme karstologie, du nom des plateaux du Karst situés entre la Slovénie et l'Istrie, la branche des sciences de la Terre qui décrit et explique l'hydrologie et le relief propres aux massifs calcaires, et, le cas échéant, à d'autres roches présentant les mêmes caractéristiques. Les eaux tombées à la surface de ces plateaux fracturés et perméables s'infiltrent dans la masse rocheuse, de même que s'engouffrent les rivières venues buter contre ces massifs. Les paysages de surface sont donc dépourvus de tout écoulement. La roche apparaît souvent à nu sous la forme de vastes lapiaz, grandes dalles blanches aux arêtes tranchantes. Et la topographie est marquée par l'abondance de bassins fermés de toutes dimensions, depuis les dolines de quelques mètres de diamètre aux vastes poljés de plusieurs kilomètres.

Cette eau absente en surface, on la retrouve donc sous terre, où elle circule tout en poursuivant un lent travail de dissolution chimique et d'usure mécanique de la roche. Lorsqu'elle ne peut plus creuser, l'eau redépose les carbonates dissous et forme ainsi les stalactites et stalagmites qu'admirent tous les visiteurs de cavernes. Les cours d'eau souterrains sont sujets à de violentes crues extrêmement dangereuses pour les spéléologues. Ces rivières des ténèbres réapparaissent au jour par de puissantes émergences qui, telles la Fontaine de Vaucluse ou la source de Fontestorbes (Ariège), ont de tous temps excité les imaginations. Encore inconnus il y a un siècle, ces systèmes sont de mieux en mieux compris, et, dans les Pyrénées comme dans les Alpes, nombre de ces rivières souterraines ont désormais été explorées.

D'autres roches, tels les grès ou les gypses, peuvent donner des formes comparables : l'immense réseau labyrinthique d'Optimisticeskaja en Ukraine, avec ses 178 km de galeries explorées, est le plus vaste actuellement connu dans le gypse. En revanche, les tunnels de lave explorés sur les flancs des volcans d'Hawaii ou de la Réunion procèdent d'une tout autre genèse, où l'eau ne joue aucun rôle, puisque c'est la lave qui, en continuant à s'écouler sous la croûte solidifiée, crée ces tubes. De même, les grottes marines s'expliquent par l'action mécanique des vagues taraudant indifféremment des roches de toutes natures.

Archéologie, biospéléologie et autres apports scientifiques

De façon fortuite, ou à la suite de patientes recherches, l'exploration des cavernes fournit aussi toutes sortes d'informations précieuses pour de nombreuses disciplines.

La recherche de vestiges paléontologiques a été un des grands moteurs de la curiosité pour les grottes, les os des espèces disparues se trouvant sous terre à l'abri des agents météoriques. Ainsi, la découverte en 1826 de squelettes d'ours des cavernes dans les grottes d'Osselle, près de Besançon, entraîne les savants à revisiter toutes les cavernes de la région. Puis la recherche de gisements archéologiques, et surtout la reconnaissance de l'authenticité de l'art pariétal (gravures et peintures) valent aux cavernes un regain d'intérêt qui ne s'est plus démenti. Une collaboration s'impose alors entre les spéléologues qui découvrent les sites et les archéologues chargés de les étudier.

Moins spectaculaire, la faune souterraine a également retenu l'attention depuis fort longtemps : le protée, petit batracien cavernicole, fut décrit dès 1768 par Laurenti, et les entomologistes furent parmi les premiers à visiter systématiquement les grottes et à en dresser des inventaires fort complets. En effet, la vie souterraine se développe dans des conditions très particulières, la concurrence entre les espèces étant très réduite, mais les ressources alimentaires très limitées ; le métabolisme des insectes troglobies (ou inféodés au milieu souterrain) s'en trouve très ralenti ; les animaux, dépigmentés et aveugles, ont évolué beaucoup plus lentement que les espèces de surface et sont ainsi considérés comme de véritables fossiles vivants . À la faune étudiée dans les cavernes accessibles à l'homme s'ajoute une faune encore très mal connue qui peuple les réseaux de fissures millimétriques ou des espaces clos sans communication avec le monde extérieur, comme la grotte de Movilé, découverte en 1986 en Roumanie.

Les cavernes ont aussi été, depuis quelques décennies, le support de nombreuses études sans rapport direct ni avec la spéléologie ni avec le monde souterrain à proprement parler : expériences de chrono-biologie humaine menées en particulier par Michel Siffre dans les Alpes-Maritimes, au Texas et en Aveyron (expériences hors du temps ) ; laboratoires de sismologie, étude des marées terrestres ou des variations de la gravitation. Les grottes se prêtent bien à de tels travaux en isolant les appareils de mesure des perturbations extérieures. Ici, la spéléologie n'a fait que fournir un cadre propice.

Pratique de la spéléologie et protection des cavernes

Le monde souterrain est donc l'objet d'une fréquentation parfois intense, ne serait-ce que sur le plan du tourisme : en France, une centaine de grottes et de gouffres sont aménagés pour la visite et reçoivent chaque année plus de cinq millions de touristes. En Chine, 217 cavernes sont exploitées pour le tourisme, ce qui ne va pas sans de nombreuses dégradations du milieu. La fréquentation par les spéléologues peut également entraîner des pollutions locales, mais les écosystèmes souterrains sont surtout sensibles aux pollutions extérieures dont les spéléologues sont les témoins privilégiés  : gouffres utilisés comme autant de décharges malgré les interdictions formelles de la loi, villages entiers injectant dans le sous-sol leurs eaux usées, contaminations bactériennes par les rejets non traités des fermes d'élevage... Consciente de ce problème, la FFS (Fédération française de spéléologie) s'est dotée dès 1969 d'une commission Protection et Environnement, et des opérations de dépollution sont régulièrement organisées.

Forte aujourd'hui de plus de 8 000 membres, la FFS est amenée à remplir des missions très variées, officiellement reconnues par les pouvoirs publics pour ce qui concerne les questions d'environnement, mais aussi pour l'organisation des secours souterrains lorsque des accidents surviennent. Face à la demande croissante des centres de vacances curieux de faire découvrir les cavernes, elle a également participé à la mise en place d'un brevet d'État d'éducateur sportif spécifique à la spéléologie. La FFS publie également deux revues de grande renommée : Spelunca, où sont relatées les dernières découvertes en date dans le monde, et où sont traités les aspects techniques ; et Karstologia, où chercheurs et spéléologues publient les résultats de leurs observations scientifiques.

Hors de France, la plupart des pays européens, la Russie, de nombreux pays d'Amérique connaissent de même une grande activité spéléologique, l'ensemble des fédérations étant réunies dans une Union internationale de spéléologie qui tient congrès tous les quatre ans. La liste réactualisée des plus grands gouffres traduit bien cette internationalisation de la recherche spéléo, puisque les quarante-sept gouffres de plus de 1 000 m de profondeur se répartissent entre treize pays différents.

Voir aussi :

• grotte
• karstique (relief)
• les spéléothèmes