Origine et histoire de la Grotte Sainte-Reine
La grotte Sainte-Reine, dite trou de Sainte-Reine, est une cavité située sur la commune de Pierre-la-Treiche, en rive droite de la Moselle ; elle est classée pour son gisement archéologique et constitue la deuxième plus importante cavité naturelle du département de Meurthe-et-Moselle en termes de développement connu. L'ensemble, regroupant plusieurs entrées sous le nom générique « grottes dites Trou de Sainte-Reine », faisait partie d'un endokarst situé sous le fond de la vallée de la Moselle, recoupé lors de l'encaissement de la rivière ; avant sa capture par la Meurthe, la Moselle a contribué à la formation et à l'élargissement des grottes puis à leur comblement par des alluvions. La découverte d'ossements d'animaux préhistoriques et d'objets manufacturés a motivé le classement de la cavité au titre des monuments historiques par un arrêté du 24 février 1910.
La toponymie renvoie, selon la tradition, à une femme de chef — une « sainte reine » — qui, après sa mort, aurait été cachée dans la grotte pour la soustraire à l'ennemi. La cavité est connue au moins depuis le XVIIIe siècle : son grand porche a servi d'ermitage puis d'atelier pour un fabricant de patins à la fin de ce siècle, et les Trous de Sainte-Reine sont cités par Henri Lepage en 1861. L'exploration systématique commence dans la seconde moitié du XIXe siècle, avec des prélèvements d'ossements par Moreau puis les travaux de Nicolas Husson et de son fils Camille, qui réalisent des plans en 1863 et 1864.
Nicolas Husson met au jour, dans la salle du Chapeau de Napoléon, les débuts des galeries de l'Ouest et de la galerie Transversale, des ossements d'ours des cavernes et de hyène des cavernes, examinés par Dominique-Alexandre Godron et Paul Gervais ; des restes humains et des pièces manufacturées comme des silex taillés, une amulette en bois de cerf ou de renne et un vase en verre bleu émaillé d'époque romaine sont découverts au niveau du labyrinthe et du portique. D'autres fouilles dans la galerie de l'Est par MM. Gaiffe et Benoît fils complètent ces découvertes.
À la fin du XIXe siècle, Ernest Brésillon et Charles Deschamps reprennent les travaux, procèdent à des désobstructions importantes et publient un nouveau plan repris ensuite par Édouard-Alfred Martel. Au XXe siècle, les explorations se poursuivent avec Restiaux, Jean Bourgogne, Christian Chambosse, Robert Chevallereau et Jean Colin, puis dans les années 1960 l'Association spéléologique de la Haute-Marne et l'Union spéléologique de l'agglomération nancéienne aboutissent au plan actuel. Le développement total de la cavité est de 1 260 mètres pour un dénivelé de 17 mètres.
Des travaux récents ont prolongé la connaissance du réseau : en octobre 2008 David Parrot et l'USAN ouvrent une galerie nommée Salle 33, puis entre 2016 et 2020 Olivier Gradot, Théo Prévot et d'autres membres de l'USAN désobstruent la galerie dite Rat-Lynx et mettent en évidence l'existence de galeries tridimensionnelles. Dans le cadre de sa thèse, Benoît Losson prélève, à la fin des années 1990, des matériaux destinés à des datations liées à la capture de la Moselle et à l'influence de l'endokarst de Pierre-la-Treiche ; ses travaux conduisent à une datation des grottes de Pierre-la-Treiche antérieure à 300 000 ans.
La faune cavernicole a fait l'objet de relevés scientifiques : en 1932 Paul Remy recense 41 formes terrestres de campodéidés dont une seule, le collembole Tomocerus unidentatus, est considérée comme troglobie. Le 24 mars 1949 Bruno Condé et B. Brutel découvrent des diploures campodéidés à l'extrémité sud de la galerie des Merveilles ; l'eau stagnante de la salle de l'Écho abrite des isopodes du genre Cæcosphæroma burgundum et des ostracodes Sphæromicola topsenti, présence que J.-P. Henry attribue à une forte pluviométrie au printemps 1949. En 2020 Olivier Gradot et Théo Prévot redécouvrent Androniscus dentiger entre la salle aux 3 issues et la galerie transversale, soixante ans après une observation de J.-P. Henry dans la galerie de l'Est en 1959. Les entrées de la grotte accueillent par ailleurs une faune troglophile comprenant notamment l'araignée Meta menardi et des lépidoptères tels que le Paon-du-jour et la Découpure.
Sur le plan spéléologique, l'ensemble de la cavité est classé en catégorie 1, à l'exception de quelques secteurs classés en catégorie 2 ; parmi les points notables figurent les entrées H et I donnant sur le labyrinthe, ainsi que le grand porche et ses abords.