Localisation
La caverne s'ouvre dans le parc Pie-XII, espace vert municipal de l'arrondissement de Saint-Léonard, dans le nord-est de l'île de Montréal (région administrative de Montréal). Elle se trouve en plein milieu urbain, sous un quartier résidentiel, ce qui en fait l'une des rares cavités naturelles accessibles au cœur d'une grande ville québécoise.
L'entrée est aménagée et protégée ; l'accès au réseau souterrain n'est possible que dans le cadre de visites encadrées. Le parcours proposé aux visiteurs, d'environ 125 mètres, emprunte désormais en partie les galeries découvertes en 2017, sur réservation. Les visites sont organisées en collaboration avec Spéléo Québec, organisme voué à la pratique et à la promotion de la spéléologie au Québec, et l'arrondissement de Saint-Léonard. Les modalités pratiques (horaires, saisons, tarifs, conditions d'admission) sont fixées par ces organismes et peuvent varier d'une année à l'autre.
Le secteur environnant est marqué par l'exploitation du calcaire : l'est et le nord-est de l'île de Montréal ont longtemps abrité de grandes carrières ouvertes dans les mêmes formations rocheuses que celles qui encaissent la caverne, témoignage de l'importance de ce socle sédimentaire dans l'histoire industrielle montréalaise.
Contexte géologique
La caverne est creusée dans le socle sédimentaire de la plate-forme du Saint-Laurent, province géologique qui occupe les basses-terres du Saint-Laurent entre le Bouclier canadien, au nord, et les Appalaches, au sud-est. Cette plate-forme est constituée de roches sédimentaires déposées au Paléozoïque inférieur dans une mer peu profonde qui recouvrait alors le sud du Québec.
Les parois de la cavité sont formées de calcaire datant de l'Ordovicien, soit environ 450 millions d'années. Ces calcaires, disposés en bancs à peu près horizontaux séparés par des joints de stratification et recoupés de fractures verticales, appartiennent à la séquence carbonatée qui forme une grande partie du sous-sol de l'île de Montréal.
Il importe de distinguer l'âge de la roche de celui de la cavité :
| Élément | Âge approximatif |
|---|---|
| Calcaire encaissant (Ordovicien) | environ 450 millions d'années |
| Ouverture de la cavité (fin de la dernière glaciation) | environ 15 000 ans |
La roche s'est donc formée des centaines de millions d'années avant que la caverne ne s'y ouvre. Entre ces deux périodes, la région a connu l'intrusion des collines Montérégiennes, dont le mont Royal, puis de longues phases d'érosion et plusieurs cycles glaciaires au Quaternaire.
Formation glaciotectonique
La caverne de Saint-Léonard n'est pas une grotte karstique au sens habituel. Dans les régions calcaires, la plupart des cavités résultent de la dissolution lente de la roche par des eaux légèrement acides circulant dans les fissures. Ici, le mécanisme dominant est mécanique : la cavité provient de l'écartement de bancs et de blocs de calcaire le long de fractures préexistantes.
Selon l'interprétation retenue par les chercheurs, cette ouverture s'est produite il y a environ 15 000 ans, à la fin de la dernière glaciation, alors que l'inlandsis laurentidien recouvrait encore le sud du Québec. Les déplacements de la calotte glaciaire et les contraintes qu'elle exerçait sur le substratum, notamment lors de son retrait, auraient soulevé et décollé des dalles de calcaire, élargissant les fractures verticales et créant des vides dans la masse rocheuse. On parle alors de phénomène glaciotectonique, c'est-à-dire de déformation du substrat sous l'action de la glace.
Cette origine se traduit dans la morphologie des galeries : passages étroits et rectilignes, souvent hauts et à parois planes, qui suivent l'orientation des fractures, plutôt que les conduits arrondis et les concrétions abondantes caractéristiques des réseaux karstiques. La dissolution a pu jouer un rôle secondaire après l'ouverture des fissures, mais elle n'est pas à l'origine de la cavité.
Des chercheurs de l'Université du Québec à Montréal (UQAM) ont qualifié la caverne de cavité exceptionnelle, certains estimant qu'elle compte parmi les plus grandes cavités glaciotectoniques connues. Il s'agit d'une appréciation scientifique rapportée et non d'un classement officiel.
Morphologie et exploration
Pendant la majeure partie de son histoire connue, la caverne se limitait à une portion d'environ 35 à 40 mètres de développement, accessible depuis l'entrée du parc Pie-XII. Cette partie, fréquentée depuis longtemps, était considérée comme l'essentiel de la cavité.
En 2017, des spéléologues ont mis au jour, au-delà d'un passage jusque-là jugé sans issue, un ensemble de galeries inexplorées. Les médias ont alors rapporté la découverte de galeries demeurées intactes depuis environ 15 000 ans, c'est-à-dire depuis leur formation. Ces nouveaux passages ont porté le développement connu de la caverne à plus de 400 mètres, soit une dizaine de fois sa longueur antérieure.
Évolution du développement connu
| Période | Développement connu |
|---|---|
| Depuis 2017 | plus de 400 mètres |
| Avant 2017 | environ 35 à 40 mètres |
Les galeries découvertes présentent des volumes nettement plus importants que la partie anciennement connue, et certaines portions sont occupées par de l'eau. Leur caractère intact en fait un milieu d'intérêt pour l'étude des processus glaciaires et des dépôts associés, préservés à l'abri des perturbations humaines.
À la suite de travaux d'aménagement visant à en assurer la sécurité et la protection, une partie de ces nouvelles galeries a été ouverte aux visites guidées, comme l'a annoncé la Ville de Montréal lors de leur dévoilement. Le parcours de visite, d'environ 125 mètres, ne couvre qu'une fraction du réseau total.
Histoire et usages
La caverne est connue depuis le début du XIXe siècle. Située alors en territoire agricole, sur des terres qui appartiendront plus tard au secteur de Saint-Léonard, elle a été mise à profit par les exploitants locaux. Sa température fraîche et stable toute l'année en faisait un lieu propice à la conservation des denrées périssables, et elle a notamment servi à entreposer des produits laitiers, en lien avec l'activité laitière et la ferme Saint-Laurent évoquées dans la documentation de la Ville de Montréal.
Diverses traditions orales sont associées à la cavité, comme c'est souvent le cas pour les grottes urbaines ; elles relèvent de la légende plutôt que de l'histoire documentée.
Avec l'urbanisation de Saint-Léonard au XXe siècle, la caverne s'est retrouvée enclavée dans un quartier résidentiel, sous ce qui est devenu le parc Pie-XII. Son intérêt scientifique et pédagogique a conduit à la mise en place, en 1981, d'un programme de visites guidées, qui a fait connaître le site au grand public et aux milieux scolaires.
La découverte des nouvelles galeries en 2017 a renouvelé l'intérêt pour le site, tant sur le plan scientifique que touristique, et a mené à leur aménagement pour la visite.
Patrimoine, recherche et éducation
Selon l'arrondissement de Saint-Léonard, la caverne a obtenu le statut de site patrimonial en 1989. Elle est considérée comme un élément du patrimoine naturel de Montréal et comme un témoin direct de l'histoire glaciaire du sud du Québec.
Sur le plan scientifique, la caverne présente un intérêt pour plusieurs disciplines :
- géologie du Quaternaire, pour l'étude des effets mécaniques des glaciers sur le substratum rocheux ;
- géomorphologie, en tant qu'exemple de cavité non karstique dans un calcaire ;
- géologie sédimentaire, par l'exposition en coupe de bancs de calcaire ordovicien ;
- sciences de l'environnement, en raison de la préservation de galeries restées fermées depuis leur formation.
L'UQAM a consacré des articles au caractère exceptionnel de la cavité et y a tenu des activités d'enseignement sur le terrain, la caverne servant de laboratoire naturel pour la formation des étudiants en sciences de la Terre.
Le site joue également un rôle de vulgarisation auprès du public et des écoles. Les visites guidées abordent la formation de la caverne, la géologie du sous-sol montréalais et la pratique de la spéléologie, dans un cadre sécuritaire encadré par des guides.