L'exploration d'une grotte dans le lagon de Mayotte est une découverte géologique majeure pour l'île et pour le sud-ouest de l’océan Indien. © Gabriel Barathieu
Planète

Unique au monde : Mayotte dans les entrailles du lagon, une plongée de 18.000 ans !

ActualitéClassé sous :Fossile , Grandes découvertes , paléogéographie

[EN VIDÉO] Mayotte dans les entrailles du Lagon, une plongée de 18.000 ans !  Gabriel Barathieu vous emmène dans une plongée extrême au large de Mayotte ! À 80 mètres de profondeur, une grotte unique au monde se révèle. Seuls six personnes l'ont vu de leurs propres yeux, découvrez-là à votre tour. 

Aux abords de la barrière de corail ceinturant l'île de Mayotte, sur le plancher du lagon, un sombre et large trou béant a été découvert par hasard en juin 2016, par le plongeur Tom Marneffe, à presque -50 m de profondeur. Cette mystérieuse ouverture n'est autre que l'entrée d'une grotte jusque-là inconnue. Remontons dans le passé !

Un an plus tard en juin 2017 G. Barathieu  et O. Konieczny sont les premiers hommes à explorer la grotte dans sa totalité (jusqu'à 80 m de profondeur) et à découvrir la « salle des stalagmites ». « Nous avons décidé de ne pas en parler jusqu'à aujourd'hui pour la préserver. Au total, seulement six personnes ont vu le fond de leurs propres yeux. Il s'agit d'une découverte géologique majeure pour Mayotte et même pour le sud-ouest de l'océan Indien. » D'après le professeur Bernard Armand Thomassin, directeur de recherche honoraire CNRS du Centre d'Océanologie de Marseille et le professeur Michel Pichon, océanographe et biologiste, cette grotte, par ses caractéristiques, est unique au monde.

Entrée de la grotte. © Gabriel Barathieu, tous droits réservés

Il y a un peu plus de 20.000 ans

À cette période du maximum de la dernière grande glaciation ayant affecté la Planète, le niveau des océans était de 120 mètres plus bas que le niveau actuel. Le récif corallien préexistant, plus ancien, s'est donc trouvé totalement émergé pendant plusieurs millénaires. Comme toute roche de nature calcaire, ce récif émergé a été livré à l'action combinée des éléments atmosphériques, essentiellement vents et pluies, ayant donné naissance à des formes d'érosions typiques, telles que formations de fissures, gouffres, cavités, galeries, grottes, dont certaines ornées de stalagmites et stalactites. À la suite de la fonte des glaces qui débuta il y a environ 20.000 ans (début de la dernière déglaciation), le niveau de la mer commença à remonter et, à une période située entre 14.000 et 15.000 ans environ, la grotte se trouva ennoyée. Et ainsi, une fois submergée par la remontée du niveau des océans, celle-ci s'est figée au travers du temps pendant des millénaires.

Cette grotte est un abri pour de nombreux poissons. © Gabriel Barathieu, tous droits réservés

Plus qu'un voyage au cœur des profondeurs inconnues du récif, pénétrer au fond de cette grotte du lagon de Mayotte revient à remonter dans le passé de plusieurs milliers d'années ! En effet, cette nouvelle grotte de Mayotte, qui descend en pente douce depuis -50 m à son entrée jusqu'à -75 m au fond, exploré jusqu'alors, recèle un trésor dans sa partie médiane, des « spéléothèmes » : avec un plafond orné de milliers de petites stalactites sous forme de « nouilles » et un sol sur lequel se dressent de grosses stalagmites à l'architecture en « piles d'assiettes », plus ou moins encore dressées, dont certaines atteignent près de 2 m de haut. 

On peut voir sur cette photo le nombre impressionnant de bouteilles et de mélange de gaz nécessaire pour cette plongée profonde exceptionnelle. © Gabriel Barathieu, tous droits réservés.

Ces calcifications n'ont pu se former que lorsque cette cavité était émergée et remplie d'air et par la précipitation lente des carbonates contenus dans les eaux d'infiltration percolant les fonds du lagon, lequel devait être alors complètement à sec. Ce paysage karstique s'est formé principalement par la dissolution du substrat rocheux au niveau des fissures d'un interfluve dans les dépôts sédimentaires carbonatés, accumulés par les vents sous forme de grandes dunes éoliennes solidifiées, à l'arrière d'une barrière récifale ou d'une ancienne passe, d'où le fait que cette grotte à multiples galeries soit en pente.

L'eau de pluie, qui est légèrement acide, capte alors le dioxyde de carbone (CO2) lorsqu'elle traverse les sols, devenant plus acide. Elle ruisselle ensuite, se précipite et coule à travers les fissures du substrat lagonaire, les élargissant lentement en tunnels et en vides. Au fil du temps, si une chambre troglodytique devient assez grande, le plafond peut s'effondrer progressivement, ouvrant d'énormes gouffres ou avens.

Vue rapprochée d'une stalagmite datant d'au moins 17.000 ans. © Gabriel Barathieu, tous droits réservés

Or, ces stalactites et stalagmites montrent des stries d'accroissement et grâce à des analyses fines des constituants des calcaires qui les forment (différents isotopes stables et inclusions métalliques), elles peuvent ainsi indirectement renseigner sur le climat qui pouvait régner à l'époque de ces calcifications. Ce sont des enregistreurs de paléoclimat.

Toutefois, la vitesse de croissance d'une stalagmite varie entre 0,01 et 1,0 mm/an en fonction de la température et de la concentration des ions calcium dans les eaux interstitielles. La toute première datation, réalisée en 2019 sur une « nouille » tombée du plafond, par l'équipe allemande du professeur Hubert Vonhof, Climate Geochemistry Department, Max Planck Institute for Chemistry, grâce à la collaboration avec le professeur Jens Zinke, Univ. Leicester, a permis de la dater de -17.000 ans B.P (Before Présent ou en français AP : avant le présent).

Au cours de l’histoire récente du Quaternaire

En fonction des variations du niveau marin du nord de l'océan Indien, lors des grandes périodes glaciaires, ces fonds lagonaires ont été asséchés à plusieurs reprises. Ceci s'est produit à partir de 26.000 ans BP, avec la chute rapide, par saccades, du niveau marin et notamment, il y a 18.400 ans BP, alors que ce niveau marin était descendu jusqu'à -145 -150/-155 m pendant une courte période (stade isotopique 2) lors du dernier maximum glaciaire (autour de 20.000 ans BP), ainsi qu'en témoignent les grottes creusées vers -155 m/-150 m dans les falaises verticales des pentes externes des récifs barrières (observées avec le submersible de recherches « Jago », en déc. 1991).

La température de l'eau de mer qui s'est rafraîchie de nouveau permet toujours l'installation d'une flore et faune marines tropicales sur le talus et le bas de cette falaise. Mais cette dernière est battue par les vagues de l'océan et seules les espèces adaptées à cet hydrodynamisme fort y prolifèrent. Ce sont surtout des formes encroûtantes et les coraux y sont peu abondants. Un faible recouvrement corallien commence seulement à se développer peu avant la fin de ce bas niveau marin.

Salle des stalagmites, avec le fil d'Ariane. © Gabriel Barathieu, tous droits réservés

Pendant ce temps, l'érosion aérienne et marine sculpte toutes les falaises externes. Un second niveau karstique (avec des grottes de plus de 3 m de profondeur) se creuse entre -125 et -120 m. De très gros blocs (3 à 5 m de diamètre) s'en détachent et roulent sur le talus détritique, au pied de celle-ci. Au Pléistocène (il y a 120.000 et 80.000 ans BP), en cours de façonnement par l'érosion, apparaissaient à l'horizon comme des murs, formant une sorte de « muraille de Chine » surplombant l'océan qui battait à leurs pieds. Ces récifs fossiles étaient séparés par les canyons des anciennes passes, à sec, et où les eaux pluviales tombant sur les terres émergées (le climat étant alors frais et plus humide, à dominante d'une végétation de fougères, comme au sommet du mont Choungui aujourd'hui), s'écoulaient en cascade sur les falaises abruptes.

Au début de la déglaciation des pôles

Elle fut d'abord modérée, puis très rapide, le niveau marin remonte brusquement de près de 50 m (à une vitesse max. >2 cm/ an), pour submerger entièrement le sommet de la falaise externe, il y a 14.000 ans environ (pulsation A, ou Rolling pulse). Pendant ce temps, la mer a commencé à envahir la cuvette émergée de l'ancien lagon en rentrant par les dépressions des passes ou en percolant à travers la trame récifale ancienne formant le fond de cette cuvette. Les dépressions du lagon se remplissent d'eau, formant des rias et/ou des lacs épars. En bordure de chenaux de fonds de baies, des lambeaux de mangrove s'installent (ainsi que des tourbes fossilisées l'ont montré, à l'ouverture de la baie de Boueni - El Moutaki et al., 1991). La grotte est ainsi ennoyée et elle garde ainsi ses secrets !

Par ailleurs, il y a 11.000 ans environ, le climat de Mayotte change brusquement. Alors qu'il était frais et sec précédemment, il devient plus chaud et plus humide, pour ressembler à celui d'aujourd'hui, avec une alternance des saisons (mousson et alizés), ce qui entraîne une modification de la végétation terrestre (fait attesté par les changements des associations polliniques trouvées dans les vases du lagon datées de cette époque).

Crabe Atoportunus dolichopus. © Gabriel Barathieu, tous droits réservés

Cette découverte remarquable, qui fait de Mayotte un endroit unique et un haut lieu du monde récifal, doit faire l'objet d'études géochimiques et biologiques, et de recherches plus détaillées relevant de plusieurs disciplines. Outre son aspect géologique exceptionnel, cette grotte renferme une diversité biologique pour le moins inattendue. C'est bien à l'abri des regards indiscrets, dans une noirceur presque totale que deux espèces d'invertébrés furent tout récemment identifiées comme étant nouvelles pour l’océan Indien. Il s'agit du corail scléractiniaire Leptoseris troglodyta et du crabe Atoportunus dolichopus, tous les deux précédemment connus seulement du Pacifique occidental.

Crevette Parhippolyte cf. © Gabriel Barathieu, tous droits réservés

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Sur le chemin du retour. © Gabriel Barathieu, tous droits réservés

Cette prochaine mission scientifique servira à réaliser une modélisation en 3 dimensions de la galerie dans son intégralité avec deux objectifs principaux :
• un but scientifique. Comprendre la formation de cette grotte, étape nécessaire avant les études plus approfondies ;
• un but éducatif. L'accès à cette grotte étant réservée à une poignée de plongeurs aguerris, l'idée est de pouvoir visiter ce trésor géologique avec un maximum de personnes par la technologie de la réalité virtuelle.

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