La grotte de Movile : la grotte scellée de Roumanie où la vie se passe du soleil
En 1986, près d'une petite ville de la côte roumaine de la mer Noire, des ouvriers creusaient un puits à la verticale dans le sol.
Ils ne cherchaient pas de grotte. À environ 18 mètres de profondeur, le puits a soudain débouché dans un vide.
Un géologue et spéléologue roumain, Cristian Lascu, est descendu dans le noir.
En bas, l'air sentait l'oeuf pourri. Il faisait chaud et humide, 21 degrés constants. Aucune lumière, aucun souffle d'air.
Et pourtant, l'endroit grouillait de vie. Des araignées, des sangsues, des mille-pattes.
C'est la grotte de Movile. Elle est petite : environ 200 mètres de galeries, enfouies sous des couches d'argile et de calcaire. Ses animaux vivent dans un air qui rendrait un humain malade, et leur nourriture ne vient pas de la lumière du soleil, même indirectement. Comment ils se nourrissent, on l'a expliqué. Ce qu'on ignore encore, c'est comment ils sont entrés et depuis combien de temps ils sont coupés du monde. Sur cette deuxième question, les sources ne concordent pas, et cet article montre où.
Où elle se trouve, et comment on l'a trouvée
La grotte se trouve près de la ville de Mangalia, à l'extrême sud-est de la Roumanie, près de la frontière bulgare. La mer est à quelques kilomètres.
L'histoire du puits se raconte de 3 façons.
Un groupe de recherche qui étudie la grotte écrit que le puits a été creusé "pour des investigations géologiques". Un magazine britannique de nature écrit que les ouvriers foraient pour sonder le terrain d'une centrale électrique. Un journal américain écrivait en 1996 que les équipes creusaient des puits d'eau pour les villes voisines.
Les 3 s'accordent sur l'essentiel : c'était en 1986, et la grotte a été découverte par hasard.
Une source donne aux galeries une longueur d'environ 200 mètres. Une autre parle d'environ 240 mètres. Dans tous les cas, elle est petite.
Une grotte où l'on n'entre pas comme ça
Y entrer est difficile, et c'est voulu.
Le journal décrivait en 1996 le trajet : descendre par une échelle de câble, ramper dans des boyaux étroits pleins de boue, puis plonger dans un lac souterrain.
L'eau tiède de la partie basse de la grotte remonte des profondeurs. Par endroits, le plafond de roche descend presque jusqu'à la surface de l'eau. Entre l'eau et la roche restent de petites poches d'air emprisonné. Les scientifiques les appellent des "cloches d'air".
Selon le groupe de recherche, l'entrée du puits est aujourd'hui fermée par une porte étanche. Seuls quelques chercheurs peuvent entrer chaque année, pour de courtes visites et avec un équipement spécial.
Chaque visiteur apporte de l'air et des bactéries de l'extérieur, c'est pourquoi les visites restent rares.
Un air qui rend malade
L'air normal contient 21% d'oxygène. Dans la grotte de Movile, il y en a 7 à 10%. Dans les cloches d'air, on a mesuré de 7 à 16%.
L'air normal contient environ 0.04% de dioxyde de carbone. Dans la grotte, 2 à 3.5%. Le magazine de nature le résume simplement : environ 100 fois plus de dioxyde de carbone qu'à l'extérieur.
Il y a aussi 1 à 2% de méthane.
L'air et l'eau contiennent beaucoup d'hydrogène sulfuré, le gaz qui sent l'oeuf pourri, et beaucoup d'ammoniac.
L'humidité frôle les 100%. Aucun mouvement d'air n'est détectable.
Dans l'eau, l'oxygène disparaît presque entièrement à 3 ou 4 centimètres sous la surface. Plus bas, il n'y en a plus du tout.
Une longue pause, puis le travail
Un biologiste roumain, Serban Sarbu, a commencé à explorer la grotte en 1986, l'année de sa découverte.
Puis le travail s'est arrêté. La Roumanie était alors une dictature communiste. Le biologiste a quitté le pays et, pendant plusieurs années, personne n'a étudié la grotte.
En 1990, après la chute du régime, il est revenu. Cette fois, il a travaillé avec des scientifiques de l'université de Cincinnati, aux États-Unis, grâce à des fonds de la Fondation nationale pour la science américaine et de la National Geographic Society.
Ce qu'ils ont trouvé dans le noir
À la surface de l'eau tiède flottaient de fines taches blanches. Dans l'une des cloches d'air, la roche était couverte d'une couche visqueuse jaunâtre, épaisse de 2 centimètres au plus.
Ce sont des colonies de bactéries, serrées en tapis vivants.
Autour de ces tapis vivaient les animaux : cloportes, araignées, sangsues, escargots, mille-pattes.
L'un d'eux est un scorpion d'eau, un insecte qui chasse dans l'eau. Son nom scientifique, Nepa anophthalma, signifie "celui qui n'a pas d'yeux". C'est le seul scorpion d'eau au monde adapté à la vie dans une grotte.
Au sommet de la chaîne alimentaire se trouve un mille-pattes. Les scientifiques l'ont décrit comme espèce nouvelle en 2020 et l'ont nommé Cryptops speleorex. Le nom veut dire "roi de la grotte".
La question de la nourriture
À la surface de la Terre, presque toutes les chaînes alimentaires commencent par la lumière du soleil : les plantes poussent grâce à la lumière, et les animaux mangent les plantes.
Même dans une grotte obscure ordinaire, la nourriture finit par venir du soleil : des feuilles et d'autres débris sont entraînés depuis la surface.
Dans la grotte de Movile, presque rien ne descend d'en haut. L'épaisse couche d'argile qui la recouvre l'en empêche.
La nourriture vient des bactéries des tapis. Elles n'ont pas besoin de lumière. Elles tirent leur énergie de substances chimiques de l'eau, surtout de l'hydrogène sulfuré et du méthane. Avec cette énergie, elles transforment le dioxyde de carbone en matière vivante, comme les plantes le font avec le soleil.
C'est ce qu'on appelle la chimiosynthèse. Les petits animaux broutent les tapis, et les plus gros mangent les petits.
Comment les scientifiques l'ont prouvé
L'équipe a utilisé une méthode appelée analyse des isotopes stables. Les atomes de carbone et d'azote existent sous des formes plus légères et plus lourdes. La nourriture produite par la lumière du soleil en surface porte un certain mélange de ces formes. Celle produite par les bactéries de la grotte en porte un autre.
Les chercheurs ont mesuré les animaux de la grotte de Movile. Leurs corps portaient le mélange des bactéries de la grotte, pas celui de la surface. Des organismes d'autres grottes et d'un puits voisin, mesurés pour comparaison, étaient différents.
Les résultats ont paru dans la revue Science le 28 juin 1996. L'article recensait 48 espèces vivant de cette chaîne alimentaire. 33 d'entre elles n'avaient été trouvées nulle part ailleurs sur Terre.
Un biologiste américain de l'équipe a déclaré que Movile était "le seul système de grottes connu fondé sur la chimiosynthèse", c'est-à-dire une grotte où toute la chaîne alimentaire part de la chimie et non de la lumière.
Depuis, la liste s'est allongée. Elle compte aujourd'hui 57 espèces animales, dont 37 vivent uniquement dans cette grotte. Les chercheurs y ont aussi trouvé 123 espèces de champignons microscopiques, dont 96 n'ont été trouvées nulle part ailleurs.
Une cousine en Israël
En 2006, dans une carrière près de la ville de Ramla, en Israël, une autre grotte fermée a été ouverte : la grotte d'Ayalon.
Les chercheurs y ont trouvé 8 nouvelles espèces de petits animaux et une chaîne alimentaire elle aussi fondée sur des bactéries qui se nourrissent de substances chimiques.
Movile n'est donc plus seule. Mais elle a été la première.
Ici s'arrête ce que l'on sait
Ceci est solide : les animaux mangent ce que les bactéries fabriquent à partir de substances chimiques. C'est mesuré et publié.
**La question de savoir comment et quand les animaux sont entrés dans la grotte de Movile, et depuis combien de temps elle est scellée, n'a pas de réponse admise par tous.**
Le chiffre le plus cité veut que la vie dans la grotte soit coupée de l'extérieur depuis environ 5.5 millions d'années.
Le groupe de recherche donne une autre image. Selon lui, la grotte a commencé à se former il y a environ 5.5 millions d'années, mais n'a été isolée de la surface qu'il y a environ 2.5 millions d'années.
Le journal de 1996, d'après les scientifiques de l'époque, racontait une troisième version. Il y a environ 10 millions d'années, quand le climat s'est asséché, des animaux se sont réfugiés sous terre. Environ 5 millions d'années plus tard, des dépôts ont scellé la grotte. Et ce n'est qu'il y a environ 100 000 ans que les couches supérieures sont devenues assez épaisses pour que l'eau n'arrive plus que des profondeurs. L'un des biologistes américains a estimé qu'une grande partie de l'évolution de ces animaux s'était probablement produite pendant ces 100 000 dernières années.
Les animaux eux-mêmes donnent des dates différentes. Selon des comparaisons de leur ADN rapportées dans le même article, un parent des cloportes vit dans le noir depuis environ 1 million d'années, et le scorpion d'eau depuis 2 à 5 millions d'années. L'escargot de la grotte y vit depuis un peu plus de 2 millions d'années.
Les animaux ne sont donc pas tous arrivés en même temps.
Ce que l'on sait : comment la vie de la grotte se nourrit. Ce que l'on ne sait pas : quand elle s'est refermée, et comment ses animaux sont entrés.
Conclusions et questions ouvertes
Il y a 3 grandes façons de lire les indices. Aucune n'explique tout.
**Les animaux sont entrés il y a très longtemps, puis la grotte a été scellée.** C'est l'image de 1996 : un climat sec a poussé des animaux sous terre, et des dépôts plus tardifs les ont enfermés. Le problème : les dates ADN des animaux s'étalent sur des millions d'années. S'ils étaient tous entrés ensemble avant une seule fermeture, leurs dates seraient plus proches.
**Il n'y a jamais eu de fermeture unique. Les animaux sont arrivés par vagues.** Des arrivées à des moments différents collent avec les dates ADN différentes, escargot compris. Le problème : si un passage était resté ouvert si longtemps, on s'attendrait à ce que davantage de nourriture arrive de la surface. Les analyses isotopiques montrent que peu ou pas de nourriture arrive d'en haut.
**Le véritable isolement est bien plus récent que "5.5 millions d'années".** Les 2.5 millions d'années du groupe de recherche et les 100 000 ans de l'article de 1996 vont dans ce sens. Le problème : ces chiffres viennent de méthodes et d'années différentes, et personne n'a mesuré directement quand la grotte s'est refermée.
Existe-t-il d'autres poches cachées de ce genre sous la même région ?
Une telle vie pourrait-elle exister sous la surface d'autres planètes ? L'un des biologistes américains a posé exactement cette question en 1996, à propos de Mars : "Y a-t-il de la chaleur venant du noyau martien ? Peut-on détecter de l'hydrogène sulfuré ?"
Pour l'instant, la porte du puits reste fermée, et la grotte garde son plus vieux secret : non pas comment vivent ses animaux, mais depuis combien de temps ils sont là, en bas, seuls.