La cavité est une grotte dite de contact entre deux couches géologiques[4]. Le siège de la corrosion se situe dans les calcaires ou conglomérats calcaires qui recouvrent les marnes. Ces marnes ont été ensuite ravinées et érodées par soutirage pour former l’essentiel des vides pénétrables[5].
Dès 1861, l'abbé Féraud signale que la grotte renferme des ossements dont plusieurs appartiennent à l’espèce humaine[6]. Dans les années 1950-1960, de nombreux vestiges ont été extraits des fouilles archéologiques effectuées par l’équipe de l’Association de préhistoire et de spéléologie de Monaco. L'occupation de la grotte s'étale du Néolithique à l’âge du Fer[7].
Depuis la grotte du Cul de Bœuf, on domine la vallée de la Vaïre et le village de Peyresq (Thorame-Haute) situé à moins de 2 km sur l'autre rive. Or, l’humaniste Pierre Gassendi mentionne dans la région l’antre du mont Coyer et indique qu’en 1634, Nicolas-Claude Fabri de Peiresc a envoyé «un médecin érudit nommé Malian pour observer sur le Mont Coyer l’antre d’où s’échappe un vent froid, mais d’autant moins sensible qu’on se rapproche de son origine.»[8]
Dans une lettre à son frère, Palamède de Valavez, Nicolas-Claude Fabri de Peiresc lui a demandé de contribuer à une recherche qui l’enflammait alors, en étudiant les courants froids sortant de la grotte du Grand Coyer, toute proche de Peyresq[9].
Au XIXesiècle, l’histoire est rapportée par l’abbé Féraud qui précise que l’on trouve, dans la commune de Peyresq, «une caverne d’où sort, tous les soirs au coucher du soleil, un petit vent qui augmente jusqu'à minuit, et diminue depuis minuit jusqu'au lever du soleil qu’il cesse entièrement.»[6]
Il est possible de confondre la grotte de Peyresq ou grotte du Grand Coyer avec la grotte du Cul de Bœuf qui exhale un petit vent froid l’été, probablement dû à la convection. Généralement une cavité descendante et borgne, comme la grotte du Cul de Bœuf, fonctionne en piège à air froid. Dans ces pièges thermiques, des variations d’intensité des courants d’air froid peuvent se produire la nuit notamment lorsque la température extérieure descend en dessous de la température de la grotte. Ainsi, la grotte du Cul de Bœuf pourrait être celle du Grand Coyer dans laquelle Peiresc voyait la «source des vents»[N 2].
Le , le lac des Fées, situé au fond de la grotte à -106 m[N 3], est coloré avec 500 g de fluorescéine. Des fluo-capteurs installés à la cascade du Maouna (Méailles) attestent du passage du colorant. Le temps de transit n’est pas connu précisément, mais il est de plus de 4 jours[13].
La grotte du Cul de Bœuf, ou grotte de Méailles, est connue et fréquentée de longue date[14], mais les visites sont certainement plus anciennes encore[15]. En effet, le profil de la cavité présente une pente régulière jusqu'à une laisse d’eau appelée « lac des Fées » à la cote -106 m qu'il est relativement facile d'atteindre.
Paul Courbon et René Parein, Atlas souterrain de la Provence et des Alpes de Lumière. Cavités supérieures à 100 m de profondeur ou 1000 m de développement des départements suivants: Alpes de Haute-Provence, Hautes-Alpes, Alpes Maritimes, Bouches-du-Rhône, Var, Vaucluse (3e édition), La Ravoire, GAP, , 253p., A4 (ISBN2-7417-0007-9, présentation en ligne), p.16.
Bigot Jean-Yves, «Les grottes de contact conglomérats/marnes: l’exemple de la grotte du Cul de Bœuf et du trou Madame (Méailles).Méailles et la région d’Annot. Paysages culturels karstiques. Architecture d’une relation homme-territoire unique. Université de Nice Sophia Antipolis, Département de Géographie», Méailles et la région d’Annot., Montebelluna, Museo di Storia Naturale e Archeologia di Montebelluna, , p.59-63 (ISBN978-88-901411-2-6, lire en ligne, consulté le ).
L'idée du vent sortant des cavernes est présente chez les savants du XVIIe siècle qui s'interrogent sur l'antre du mont Coyer (= grotte du Cul de Bœuf à Méailles), le trou du Vent à Brantes sur le mont Ventoux ou encore le trou de Ponthias à Nyons. Il s'agit d'un thème classique héritée de l’Antiquité qui fait référence aux légendes grecques où les vents sont enfermés dans une caverne.
En spéléologie, les mesures négatives ou positives se définissent par rapport à un point de référence qui est l'entrée du réseau, connue, la plus élevée en altitude.
Garcin Etienne (1835) – Dictionnaire historique et topographique de la Provence ancienne et moderne. Tome II (J à Z), Réimp. en 1972, Chantemerle édit., Nyons, 612 p.
Bigot Jean-Yves, La toponymie : un sens aux noms de lieux, Italie, Université de Nice Sophia Antipolis, Département de Géographie, coll.«Méailles et la région d’Annot. Paysages culturels karstiques. Architecture d’une relation homme-territoire unique», (ISBN88-901411-2-3, lire en ligne), p.47-48
Bigot Jean-Yves, «Spéléométrie de la France. Cavités classées par département, par dénivellation et développement.», Spelunca Mémoires n° 27, , p.160 (ISSN0249-0544)
Bigot Jean-Yves, Les grottes de contact conglomérats/marnes: l’exemple de la grotte du Cul de Bœuf et du trou Madame (Méailles), Italie, Université de Nice Sophia Antipolis, Département de Géographie, coll.«Méailles et la région d’Annot. Paysages culturels karstiques. Architecture d’une relation homme-territoire unique», (ISBN88-901411-2-3, lire en ligne), p.59-63
Bigot Jean-Yves et Bès Christophe, «Les grottes de contact des marno-calcaires. La caunhà de Rouairoux (Aude) et la grotte du Cul de Bœuf (Alpes-de-Haute-Provence)», Le Grotte d’Italia, Rivista dell’Istituto Italiano di Speleologia e della Società Speleologica Italiana. Atti della Tavola Rotonda Internazionale “Grotte e carsismo nel gruppo delle Grigne e nelle valli del Lario”, Valsassina, 2-5 settembre 2004, Frasassi, v, n. 5, , p.63-68 (ISSN0373-7500, lire en ligne)
Féraud Jean-Joseph-Maxime (1861) – Histoire géographique et statistique du département des Basses-Alpes. Nouv. Edit., Digne, Réédition Lafitte Reprints en 1980.
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Gassendi Pierre (1992) – Peiresc 1580-1637. Vie de l'illustre Nicolas-Claude Fabri de Peiresc, conseiller au parlement d'Aix. Collection « Un savant, une époque ». Traduit du latin par Roger Lassalle avec la collaboration d'Agnès Bresson. Belin édit., Paris, p. 231.
Bigot Jean-Yves, Les grottes bas-alpines de l’est de la Durance: approche historique, Italie, Université de Nice Sophia Antipolis, Département de Géographie, coll.«Méailles et la région d’Annot. Paysages culturels karstiques. Architecture d’une relation homme-territoire unique», (ISBN88-901411-2-3, lire en ligne), p.37-46
Féraud Jean-Joseph-Maxime (1841) – Les Alpes de Haute Provence. Géographie historique et biographique du département des Basses-Alpes. Res Universis édit., Coll. Monographies des villes & villages de France, réédition en 1992.