Fumeurs noirs

Des sources hydrothermales riches en métaux ont été découvertes au coeur de l'Atlantique

LE MONDE | 30.04.07 | 16h08  •  Mis à jour le 30.04.07 | 16h08

Trois nouveaux sites de sources hydrothermales sous-marines viennent d'être découverts dans l'Atlantique, lors d'une campagne océanographique franco-russe dont les résultats ont été rendus publics, jeudi 26 avril. La mission Serpentine, qui s'est déroulée du 26 février au 6 avril au niveau de l'équateur, avait pour but d'étudier les sources hydrothermales dites "mantelliques", un phénomène peu connu car on n'en avait détecté jusqu'à présent que trois exemplaires.

Au fond des océans, l'écartement des plaques tectoniques crée en permanence une croûte océanique neuve. Ce processus, qui s'accompagne souvent d'émissions de laves et de volcanisme, donne naissance à de longues chaînes de montagnes sous-marines - les dorsales - creusées en leur centre par une sorte de vallée, le rift. On sait, maintenant, que ces zones abritent à grande profondeur des sources hydrothermales - les fumeurs - où vit une faune exubérante capable de s'adapter à une pression et à une température très élevées.

Centrée sur la dorsale atlantique, entre 13° et 17° Nord, la campagne Serpentine a permis de prélever 22 fluides hydrothermaux, 50 échantillons d'eau, 255 échantillons biologiques et 128 roches. Elle visait l'étude de sources mantelliques, caractéristiques de zones où la production de lave est très faible et sur lesquelles l'écartement des plaques laisse directement apparaître le manteau terrestre. Il se produit alors des échanges directs entre l'eau de mer et le manteau qui donnent lieu à des processus physico-chimiques particuliers.

Parmi les trois nouveaux sites répertoriés par les vingt-huit scientifiques de la mission, celui d'Ashadze, situé à 4 100 m de fond, est le plus profond connu à ce jour de toutes les sources hydrothermales. Etudiée par le robot sous-marin Victor-6 000 qui aura parcouru au total 144 km au fond, manoeuvré depuis le navire océanographique le Pourquoi Pas ?, cette source a révélé des particularités étonnantes.

On savait déjà que le contact de l'eau de mer et du manteau, qui ne contient pas d'eau, produit des minéraux hydratés comme la serpentine, un silicate magnésien riche en eau. Mais les scientifiques ont découvert que cette zone, où règne une température de 350 ^oC, produisait aussi une grande quantité d'hydrogène dissous (40 % des gaz des fluides). "C'est un des rares endroits au monde où l'hydrogène est produit de manière naturelle" précise Yves Fouquet, responsable de la campagne Serpentine et du programme d'études des milieux extrêmes dans les grands fonds à l'Institut français de recherche pour l'exploitation de la mer (Ifremer).

Outre l'hydrogène, les chercheurs ont noté la présence d'hydrocarbures complexes produits grâce à une chimie du carbone dissous dans les fluides, ainsi que l'absence totale d'oxygène. "Des conditions qui sont similaires à celles qui existaient sur Terre au moment de l'origine de la vie, et qui s'appuient sur des réactions purement minérales", ajoute Yves Fouquet. La faune détectée à Ashadze diffère aussi de celle qui a été observée sur les sites hydrothermaux classiques. Elle associe des crevettes, très peu de moules, des vers en forme de tube ainsi qu'une très forte densité d'anémones de mer.

A 6 km du site Logatchev déjà connu, les scientifiques ont découvert un "fumeur" qui a la particularité étonnante de produire de l'eau presque douce. Un phénomène qui est dû aux processus d'ébullition de l'eau de mer quand elle passe dans les anfractuosités des fonds marins.

Les réactions physico-chimiques locales donnent aussi lieu à la concentration de métaux intéressants : cuivre, zinc, argent, or et cobalt associés au soufre des cheminées mantelliques. Ces caractéristiques intéressent de plus en plus les compagnies minières, en raison de la hausse des cours des matières premières. Certains songent déjà à exploiter vers 2010 des sites hydrothermaux contenant du cuivre et de l'or, près de la Papouasie.

En raison de leurs richesses potentielles, de plus en plus de pays lancent des programmes d'exploration des grands fonds marins. Outre les Etats-Unis, le Canada, quelques pays européens et le Japon, de nouveaux venus, comme la Corée et la Chine, prévoient des programmes de recherche échelonnés sur dix ans. Ce que ne fait pas l'Union européenne, regrette Yves Fouquet. La campagne Serpentine, qui a coûté environ 750 000 euros et qui n'inclut pas les salaires des chercheurs, n'a reçu aucune aide de l'Europe. A ce compte, le Vieux Continent risque fort de se faire dépasser par les nouveaux venus.

Christiane Galus

IFREMER/SERPENTINE 2007

Les cheminées actives des "fumeurs", des sources hydrothermales sous-marines, sont propices à la vie, mais aussi à la concentration de métaux.

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Serpentine : plongée en eaux profondes
La mission Serpentine, c'est un équipage de scientifiques qui partage un même objectif : mieux connaître les milieux océaniques de grandes profondeurs. Découvrez les coulisses de la mission et surtout les premiers résultats. Dossier

Sur YouTube : Les fumeurs noirs de la fosse des Mariannes