Pourquoi y a-t-il des stalactites et des stalagmites dans les grottes ?

Pourquoi y a-t-il des stalactites et des stalagmites dans les grottes ? Des dents acérées parées de couleurs ocres ou rouges pendent du plafond calcaire des grottes ou alors se dressent du sol. Un environnement étrange et chaotique qui existe depuis des milliers d'années. Explications.

Bouches de l'enfer ou encore témoins des civilisations passées avec ses fresques d'art rupestre, les grottes incarnent à la fois une crainte et une fascination. Nos ancêtres y ont élu refuge pour se protéger des prédateurs et des mauvaises conditions climatiques. Les murs de certaines d'entre elles, comme Lascaux, sont de véritables livres ouverts sur le passé et sur l'histoire de nos origines. Un trésor du patrimoine de l'Humanité.

Outre ces peintures historiques, les grottes se parent de nombreuses concrétions ou spéléothèmes, des dépôts de minéraux précipités. Les stalactites et les stalagmites sont les plus connues et les plus répandues. A quoi sont-elles dues ?

stalactite roland masson
De véritables lustres de calcaire pendent du plafond des grottes. © Roland Masson

Erosion des roches

Les stalactites viennent du grec stalaktos  qui signifie "qui coule goutte à goutte". Il faut plusieurs milliers d'années pour former une telle suspension reconnaissable à sa forme très effilée vers le bas.

Cette concrétion minérale se forme grâce à l'eau qui percole le long des fissures et autres crevasses du plafond de la grotte. Ces édifices géologiques sont généralement creusés dans du calcaire. En ruisselant le long des microfailles, l'eau va éroder les roches, c'est-à-dire qu'elle va mécaniquement, par frottement, arracher le calcaire qui les compose.

L'eau est également riche en dioxyde de carbone, CO2, ce qui va l'acidifier (pH est de 5 ou 6). Elle dissout donc le calcaire rocheux, c'est l'érosion chimique.

Formation des sculptures calcaires

L'eau ruisselle le long des fissures du plafond de la grotte mais la vitesse de progression est très lente au point qu'elle peut stagner. Le carbonate de calcium, un sel, présent dans l'eau va avoir le temps de se cristalliser à l'air libre et former un dépôt calcaire le long duquel les gouttes d'eau vont perler et précipiter à leur tour pour agrandir la structure. En effet, l'eau va être soumise à une évaporation et une perte de CO2, d'où la précipitation.

Les gouttelettes d'eau s'écoulent le long de la structure pendante, cela forme un genre de gouttière, ce qui explique cette forme très affinée, caractéristique des stalactites. Suivant les grottes, elles peuvent augmenter de plusieurs centimètres par an ou de quelques millimètres.

Les gouttes d'eau du plafond tombent aussi au sol, la précipitation du carbonate de calcium s'opère également et des dépôts calcaires se construisent petit à petit. Ces structures montantes plutôt larges sont appelées stalagmites.

Toutes ces concrétions calcaires prennent différentes couleurs : jaune, rouge, orange... Tout dépend de la concentration en métaux des roches : manganèse, oxyde de fer, cuivre, etc.