Recherches scientifiques

Présentation

Au-delà de la beauté saisissante des paysages, la Grotte Saint-Marcel permet d'entrevoir la richesse du monde souterrain comme un écosystème rare, archives de l'histoire de la terre et de la mémoire des Hommes.
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Depuis sa découverte, la Grotte Saint-Marcel a suscité la curiosité d'un grand nombre de chercheurs et scientifiques : 159 publications en spéléologie, 24 articles en archéologie et 12 sur l'écosystème souterrain ainsi que 4 thèses de doctorat. 
La grotte attire de plus en plus de chercheurs et d'étudiants dans des domaines variés : géologie, archéologie, paléontologie, biologie, climatologie, spéléologie et même planétologie !

La Géologie


La thèse soutenue en 2007 par Ludovic Mocochain est devenue LA référence en matière de formation du site. Ce chercheur a apporté les arguments décisifs qui démontrent le lien entre la formation du réseau de Saint-Marcel et les fluctuations du niveau de la mer Méditerranée pendant la « crise de salinité messinienne ». 
Pour essayer de faire simple, il y a 5,9 millions d’années, la fermeture du Détroit de Gibraltar entre l’Espagne et l’Afrique a entrainé l’abaissement de 2000 m du niveau de la mer Méditerranée par évaporation. Cet abaissement a entraîné le creusement sur plusieurs centaines de mètres des canyons du Rhône et de l’Ardèche car ces cours d'eau ont cherché à rejoindre le niveau de la mer. C'est ainsi que le 1er réseau de Saint-Marcel s'est creusé profondément. 
Dans une seconde étape, le Détroit de Gilbraltar s'est à nouveau ouvert (il y a 5.3 millions d’années) et a immergé le 1er réseau de Saint-Marcel. La pression de l'eau dans ce réseau alliée au dépôt d'argile a entraîné un creusement du bas vers le haut sculptant ainsi les étages supérieurs au réseau 1. 
Enfin, entre 2 et 1 million d’années, d’importants volumes d’eau, infiltrés par les plateaux de Bidon et Saint-Remèze, ont progressivement éliminé une partie des argiles colmatant le réseau, laissant en place sur le sol et sur les parois des sédiments argileux bruns rouges apparents dans l’ensemble du réseau. 

Vous n'êtes pas sûr d'avoir tout compris ? Ce n'est pas grave, rejoignez-nous directement à la grotte, on vous explique tout et on vous dévoile les différents indices qui ont permis à Ludovic Mocochain d'établir sa thèse.

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Archéologie et Paléontologie


Des recherches archéologiques menées sous le porche de l’Entrée naturelle dans les années 70-80' ont permis la découverte d’un site néandertalien composé d’une douzaine de couches archéologiques datées entre 90 et 40 000 ans. Le site, fouillé sur 28 m2 et 6 m de profondeur a livré plus de 5000 pièces de silex et 1000 restes osseux. L’étude de ce matériel montre que ce site était vraisemblablement une halte de chasse pour les néandertaliens. Des sites archéologiques plus récents, entre 4500 et 1000 av. notre ère, attestent de plusieurs occupations par l’Homme Moderne à l’intérieur de la Grotte, à une vingtaine de mètres de l’entrée.

Que se passe-t-il à la Grotte Saint-Marcel entre 40 000 et 4 500 ans ?
Dans le prolongement du niveau supérieur du Réseau Saint-Marcel, dans une petite Grotte attenante, une peinture pariétale a été découverte en 1963. Cette peinture dite de la « Grotte de la Tête du lion », réalisée à l’ocre rouge, a pu être datée. Les charbons de bois présents dans la couche archéologique fouillée au sol sous la peinture attribuent l’œuvre au Solutréen il y a environ 20 000 ans. Cela laisse à penser que le réseau a été fréquenté par l’Homme Moderne à cette période. Des recherches sont actuellement menées sur ce sujet par les archéologues alors rendez-vous au prochain épisode !

Il n’y a pas que les Hommes qui se sont introduits par l’Entrée naturelle. De nombreux témoins sur les sols sont en cours d’étude pour nous montrer que l'Ours des Cavernes s'y était fait une place. On étudie des bauges creusées dans le sol, des griffades et des poils sur les parois, des empreintes dans l’argile, des ossements. Autant de témoignages qu'on trouve dans la galerie de l’Entrée naturelle mais aussi dans le réseau profond.
Les questions sont nombreuses : Comment l'Ours des cavernes a-t-il pu aller si loin dans le Réseau ? Serait-il passé par une autre entrée ? Autant de mystères qu'ils nous restent à découvrir...

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Paléo-climatologie

Les réseaux souterrains sont d’extraordinaires archives pour la connaissance de l’évolution du climat de la planète. La datation et l’analyse des cernes de croissance des stalagmites sont des données utilisées en complément de celles obtenues sur les carottes glaciaires pour reconstituer les climats anciens.

Une recherche collaborative entre des chercheurs français et australiens est actuellement en cours sur 44 fragments de stalagmites prélevées à la Grotte Saint-Marcel. La datation de ces fragments révèle des âges variés couvrant une période exceptionnellement longue, de 390 000 ans à 2000 ans. L’analyse des cernes de croissance de ces concrétions, corrélée avec ces datations fournissent un enregistrement détaillé de l’évolution du climat sur cette période de temps.

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La Faune de la Grotte Saint-Marcel 


Jusque dans les années 60, la Grotte Saint-Marcel abritait d’importantes colonies de chauves-souris. L’étude des traces de guano (leur excrément) et sa datation ont permis de formuler l’hypothèse d’une occupation hivernale intense il y a 2000 ans par environ 160 000 individus. Elles ne sont plus qu’une centaine aujourd’hui mais on compte parmi celles-ci des espèces rares et variées : Rhinolophe Euryale, Grand Rhinolophe, Petit Rhinolophe, Oreillard. Si la majorité est présente en hiver dans la galerie attenante à l’entrée naturelle, certaines pénètrent plus profondément dans le réseau, jusqu’au bas de la partie aménagée pour certaines. Un projet visant à favoriser le retour des chauves-souris dans le Réseau Saint-Marcel, dirigé par la Réserve Naturelle des Gorges, a mené en 2017 à la pose d’un nouveau système de fermeture de l’Entrée naturelle : une grille aux barreaux horizontaux. Un suivi annuel et de nouvelles études sont en cours sur ce sujet
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Planétologie


Les planétologues s’inspirent des formations du Réseau Saint-Marcel pour interpréter des paysages observés sur différentes planètes du Système Solaire. Bien que les processus varient entre ces environnements, ils obéissent aux mêmes lois physiques : ils peuvent donc produire des motifs similaires à des échelles différentes.
Les gours du Réseau Saint-Marcel ont par exemple servi de modèle pour comprendre l'origine de certains champs de rides observées par les sondes spatiales sur la calotte de glace qui recouvre le pôle nord de la planète Mars. Ils ont ainsi pu démontrer que ces rides, plus ou moins parallèles, visibles ici autour d'un cratère de météorite de 100 m de diamètre, résultaient de l'érosion de la glace sous l'effet de vents puissants et continus. Sur l'image acquise pendant le printemps martien, la glace d'eau riche en poussière rouge est encore recouverte d'une fine couche de givre carbonique blanc déposée pendant l'hiver.
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