Toutes les cavités naturelles, qu'elles soient ornées ou non, représentent des systèmes en relation constante avec le milieu environnant interne comme externe. Il est maintenant reconnu que, bien que des milieux oligotrophes, les grottes présentent un microbiome abondant et diversifié. Il a également été démontré qu'il est très réactif aux changements environnementaux tels que les apports de CO2. L'augmentation des niveaux de CO2 actuellement observée dans les grottes ainsi que l'augmentation générale des températures souterraines qui modifient les gradients thermiques et l'aérologie interne des grottes sont alors des facteurs de risque importants qui pourraient entraîner des modifications substantielles de la vie microbienne du sous-sol. Généralement, cette microflore est en veille et ne donne pas de manifestations visibles et nuisibles pour la conservation de ces milieux. Parfois à la faveur de conditions favorables, une espèce va se développer et coloniser l'espace de manière anarchique. Anticiper les crises de micro-organismes dans les grottes est particulièrement difficile mais essentiel car les augmentations de température et présence de matière organique facilitent le développement de microorganismes à la surface des parois et/ou à l'intérieur des matériaux constitutifs du karst. L'examen visuel est la seule solution dans la détermination de la présence de microorganismes dans les milieux souterrains. Il consiste à rechercher tout indice d'une contamination microbienne odeur suspecte ou développement microbien visible à l'œil nu. Actuellement, Le développement brutal des microorganismes reste imprévisible et représente un problème majeur pour la conservation des grottes ornées. Seules des actions correctives destinées à stopper un développement sont menées. Il n'existe pas de stratégie préventive avec une procédure d'alerte permettant d'intervenir en amont avant que des dégâts importants ne soient constatés. Les travaux de cette thèse s'intègrent dans DECACLIM, projet financé dans le cadre de l'AAPG2022, ont pour objet d'étudier la biodiversité microbienne en identifiant les communautés microbiennes à différentes échelles spatio-temporelles et en fonction des facteurs climatiques. Trois grottes seront étudiées dans le cadre de ce projet : Grotte de Gargas (Hautes-Pyrénées), Grotte aux Points (Gard) et Grotte de Villars (Dordogne). Cette biodiversité microbienne sera appréhendée par des approches classiques de culture et par des approches de biologie moléculaire et particulièrement la métagénomique pour étudier le contenu génétique (ADN) d'un échantillon issu directement de cet environnement complexe que constituent les grottes. L'étude se focalisera sur la compréhension de la relation entre les particules biologiques en suspension dans l'air avec celles présentes à l'interface air-roche et dans la roche. L'une des originalités de DECACLIM est la possibilité de coupler directement la stratégie de prélèvement microbien avec une investigation précise du microclimat et de l'aérologie de la grotte. L'objectif global est d'apporter de nouvelles connaissances sur les microorganismes présents dans les différentes grottes, leur biodiversité et leur dynamique. La participation de ces microorganismes dans la biodégradation des supports rocheux sera également étudiée. Le but est d'ouvrir la voie vers le développement d'outils d'alerte pour anticiper les développements anarchiques des microorganismes dans les milieux souterrains (comme Lascaux, Altamira, Takamatsuzuka...etc). Il définira également de nouvelles directives de conservation pour le patrimoine d'art rupestre dans un climat changeant.
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