Les
grottes et cavernes forment un biotope
souterrain obscur, froid ou thermiquement stable, très humide,
pauvre en lumière et en végétation, où la matière organique est
rare et provient surtout des infiltrations, des déjections
animales ou des apports extérieurs ; l’air y est souvent
stagnant, les sols argileux ou rocheux, et l’écosystème est
structuré en trois zones : l’entrée lumineuse, la zone
crépusculaire et la zone profonde totalement aphotique.
La
richesse spécifique des grottes est faible mais
très spécialisée : on y trouve des espèces troglophiles (qui
utilisent les grottes sans y être strictement inféodées) et des
espèces troglobies (strictement cavernicoles), souvent
endémiques ; la diversité est dominée par les invertébrés
(coléoptères, araignées, crustacés, diploures), quelques
amphibiens spécialisés, et des colonies de chauves‑souris dans
les zones d’entrée.
Les
grottes et cavernes sont présentes sur tous les
continents, mais leur répartition dépend surtout de la géologie,
en particulier des régions riches en roches solubles comme le
calcaire, le gypse ou le sel ; les plus vastes réseaux se
trouvent dans les
zones karstiques où l’eau dissout la roche et
crée des galeries profondes ; en Europe, les
grands systèmes karstiques se situent dans les Balkans,
les Alpes, les Pyrénées, les
Carpates, la Slovénie
(Postojna), la France (Causses, Jura, Pyrénées)
et l’Espagne ; en Asie, les
grottes les plus spectaculaires se trouvent en Chine du
Sud (Guangxi, Yunnan), au Vietnam (Phong
Nha‑Ke Bang), en Malaisie, en Indonésie
et dans l’Himalaya ; en Amérique du
Nord, les grands systèmes se situent dans les
Appalaches, les Ozarks, le
Nouveau‑Mexique (Carlsbad), le Kentucky
(Mammoth Cave, plus grand réseau du monde) et les
Rocheuses ; en Amérique du Sud, les
grottes sont nombreuses au Brésil, au
Venezuela, en Argentine et dans les
massifs calcaires andins ; en Afrique, les
grottes sont concentrées en Afrique du Sud, en
Éthiopie, au Maroc, en
Algérie et dans les zones karstiques d’Afrique de l’Est
; en Océanie, l’Australie (Nullarbor,
Jenolan) et la Nouvelle‑Zélande possèdent
d’importants réseaux souterrains ; globalement, la
répartition mondiale des grottes suit les grands
massifs calcaires, les plateaux karstiques et les zones
montagneuses où l’érosion souterraine façonne des cavités
profondes, faisant de ces milieux des îlots écologiques isolés
et souvent riches en endémisme.
Les organismes des
milieux souterrains présentent des adaptations
extrêmes : perte totale ou partielle de la pigmentation,
réduction ou disparition des yeux, allongement des antennes et
des pattes pour percevoir l’environnement, métabolisme lent pour
économiser l’énergie, reproduction espacée, longévité élevée, et
dépendance à des ressources très limitées ; les amphibiens
cavernicoles comme le protée ou l’olm possèdent une respiration
cutanée efficace et une tolérance exceptionnelle au jeûne.
La
faune cavernicole comprend des invertébrés
troglobies comme les
coléoptères cavernicoles, les
araignées dépigmentées,
les crustacés isopodes
et amphipodes
aquatiques, des myriapodes et des pseudoscorpions ; parmi les
vertébrés, on trouve des amphibiens spécialisés comme le
protée (Proteus
anguinus) ou l’olm,
ainsi que des poissons cavernicoles aveugles comme
Astyanax mexicanus
; dans les zones d’entrée, vivent des
chauves‑souris,
des rongeurs,
des renards et
divers oiseaux qui utilisent les cavités comme abris, tandis que
la zone profonde reste dominée par une microfaune hautement
spécialisée.