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Une « tour Eiffel », en fait un fumeur noir, vue en 3D à 1.700 m de fond

Une superbe image, tridimensionnelle et interactive, montre l’un de ces fumeurs noirs, au milieu de l’océan Atlantique, d’où sort une eau chauffée à 350 °C. Fière de ce travail remarquable qui réunit 4.600 photographies prises par un ROV autour d’un observatoire sous-marin permanent, l’Ifremer a baptisé cette construction naturelle « tour Eiffel ». Mais elle n’est pas qu’une œuvre esthétique, c’est un outil de travail précieux, comme nous l’explique la biologiste Marjolaine Matabos, qui étudie ces communautés très mal connues vivant en deçà de la lumière.

Une vue fixe de la reconstruction 3D de la source hydrothermale appelée « tour Eiffel », à 1.700 m de profondeur sur la ride médio-atlantique, là où se fabriquent les deux plaques tectoniques de l’Atlantique ouest et est. La formation mesure environ 12 m de hauteur. Le document interactif a été créé à partir d’un film réalisé par le ROV Victor 6000 dont le mouvement autour de cette structure a été précisément programmé. © Ifremer Une vue fixe de la reconstruction 3D de la source hydrothermale appelée « tour Eiffel », à 1.700 m de profondeur sur la ride médio-atlantique, là où se fabriquent les deux plaques tectoniques de l’Atlantique ouest et est. La formation mesure environ 12 m de hauteur. Le document interactif a été créé à partir d’un film réalisé par le ROV Victor 6000 dont le mouvement autour de cette structure a été précisément programmé. © Ifremer

Une « tour Eiffel », en fait un fumeur noir, vue en 3D à 1.700 m de fond - 4 Photos
Tour Eiffel Ifremer 3D

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L’image qui ouvre cet article est belle, mais pour en comprendre la saveur, il faut aller sur le site de l’Ifremer voir la reconstruction en 3D de ce fumeur appelé « tour Eiffel » et qui fait partie du site volcanique Lucky Strike. Situé sur la dorsale médio-atlantique, au sud-ouest des Açores, par 1.700 m de profondeur, il rassemble une vingtaine de fumeurs noirs sur plusieurs kilomètres. La « tour Eiffel » est l’un d’eux. Un tel édifice hydrothermal se forme là où ressort une eau de mer qui, dans le sous-sol, s’est chauffée et chargée en minéraux variés. La source hydrothermale de la « tour Eiffel » exsude de l’eau à 350 °C.

C’est une « oasis du fond des mers », comme le disait l’océanographe Lucien Laubier, parce que des communautés d’animaux et de micro-organismes prolifèrent à proximité de ces cheminées qu’aucune lumière n’atteint. En 1977, pour la première fois, les occupants du petit sous-marin Alvin découvraient une faune invraisemblable, avec des grandes moules et des vers géants par 2.500 m sur la dorsale des Galapagos. Depuis, ces fumeurs noirs intéressent autant les biologistes que les géologues, lesquels étudient en direct les mouvements de plaques tectoniques et même, dans l’Atlantique, la formation du plancher océanique. Ils passionnent aussi les exobiologistes, qui y voient la possibilité que la vie puisse exister dans des océans enfouis sous la glace, comme celui d’Europe, satellite de Jupiter. D’autres y voient le lieu de l'apparition de la vie terrestre.

Le Pourquoi Pas ? (du nom de plusieurs bateaux du commandant Charcot) est un navire océanographique d’une centaine de mètres de long, armé par Genavir, utilisé par l’Ifremer (Institut français de recherche et d’exploitation de la mer) et par la Marine nationale. © Ifremer
Le Pourquoi Pas ? (du nom de plusieurs bateaux du commandant Charcot) est un navire océanographique d’une centaine de mètres de long, armé par Genavir, utilisé par l’Ifremer (Institut français de recherche et d’exploitation de la mer) et par la Marine nationale. © Ifremer

La tour Eiffel filmée par un ROV

Depuis 2010, les campagnes MomarSat (Momar pour Monitoring the Mid-Atlantic Ridge, « suivi de la ride médio-atlantique ») vont régulièrement sur la zone, une fois tous les ans ou tous les deux ans, avec un grand navire de l’Ifremer, le Pourquoi pas ?. En 2014, nous relations la mission Bicose, qui, à partir de ce navire, a étudié les grands fonds et, justement, les sources hydrothermales, fumeurs noirs notamment. Pour qui voudrait comprendre comment se passe une campagne de ce genre, il faut lire le reportage effectué par Klervi L’Hostis, une journaliste de Science Ouest, qui a embarqué en 2014. Sur le navire, les scientifiques de différents domaines multiplient les expériences de toutes sortes, et côtoient un collègue robotisé : Victor 6000, petit sous-marin téléguidé, ou ROV (Remotely Operated Vehicle), relié par un câble au bateau.

C’est lui qui a filmé les images ayant servi à reconstruire l’image 3D de la « tour Eiffel ». La formation, d’une douzaine de mètres de hauteur pour une vingtaine en largeur, est ainsi vue en entier, avec tous ses reliefs, et une résolution qui atteint par endroits le millimètre. L’Ifremer explique qu’il ne s’agit pas d’une simple addition de photographies. Le ROV, qui n’a utilisé qu’une caméra, a dû suivre une trajectoire très précise autour de cette cheminée, et chaque vue a été traitée pour compenser les variations de luminosité le long du parcours.

Le ROV Victor 6000 au bout de son câble, prêt à plonger. © Ifremer
Le ROV Victor 6000 au bout de son câble, prêt à plonger. © Ifremer

Le réseau EMSO : des observatoires installés en permanence au fond de l’océan

« Cette vue en 3D est très importante, car elle donne une vision précise du relief, alors que les images 2D déforment tout. » Marjolaine Matabos, du laboratoire Environnement profond, sera l’un des utilisateurs de cette reconstruction. Elle est écologiste et suit les communautés de ces sites. La « tour Eiffel » est en fait surveillée toute l’année, grâce à un observatoire automatique et permanent installé au fond et qui fait partie du réseau EMSO (European Multidiciplinary Subsea Observatory). D’un système central, le « nœud », partent des câbles reliés à différents instruments. Il les alimente grâce à ses batteries et en recueille les données. Celles qui ne sont pas trop lourdes (en octets), sont expédiées à une bouée en surface par une liaison acoustique et, de là, transmises par satellite.

Mais certaines données ne passent pas. « Nous utilisons une caméra du système Tempo, qui filme régulièrement une zone d’environ un mètre carré » explique-t-elle. Trop lourdes pour la liaison acoustique, ces données sont stockées sur place et récupérées par le bateau lors d’une campagne. À cette occasion, Victor 6000 tourne autour de la « tour Eiffel », filme et réalise des prélèvements. « Beaucoup d’organismes peuvent survivre en surface malgré la différence de pression, les crevettes en particulier » souligne-t-elle. L’an prochain, le site sera mieux instrumenté, avec des capteurs de température tous les 50 cm.

Une colonie de moules sur son rocher. La scène se passe par 1.700 m de fond, au milieu de l’Atlantique. Les mollusques n’ont pas froid, car la roche, volcanique, est chauffée par l’intérieur. Les larves, en revanche, devront braver des eaux à 4 °C pour rejoindre (avec de la chance) un autre site de ce genre. La lumière de cette image est celle des projecteurs du ROV. Cet écosystème, dans l’obscurité totale, vit grâce à l’énergie chimique recueillie par des micro-organismes dans les molécules expulsées par l’activité volcanique. © Ifremer
Une colonie de moules sur son rocher. La scène se passe par 1.700 m de fond, au milieu de l’Atlantique. Les mollusques n’ont pas froid, car la roche, volcanique, est chauffée par l’intérieur. Les larves, en revanche, devront braver des eaux à 4 °C pour rejoindre (avec de la chance) un autre site de ce genre. La lumière de cette image est celle des projecteurs du ROV. Cet écosystème, dans l’obscurité totale, vit grâce à l’énergie chimique recueillie par des micro-organismes dans les molécules expulsées par l’activité volcanique. © Ifremer

Les oasis du fond des mers, encore bien mal connues

Même si leur découverte remonte à près de 40 ans, ces communautés sont très mal connues. On sait qu’elles vivent grâce à l’énergie chimique tirée des molécules sortant des sources hydrothermales, mais on ne sait que peu de choses sur la vie de ces organismes ni sur l’équilibre de ces écosystèmes. Le milieu est difficile : il faut trouver sa place entre les 350 °C de la source et les 4 °C de l’eau alentour. Cette bulle chaude ne s’étend guère qu’à une dizaine de mètres de la source, avec « des gradients de températures et de composition chimique qui jouent parfois sur quelques centimètres ».

De plus, ces écosystèmes sont fragmentés. La « tour Eiffel » n’est que l’un de ces sites, séparés par de vastes étendues d’une eau trop froide pour que les animaux adultes s’y aventurent. « Ce sont des îles… » Seules les larves font le voyage. Mais comment ? En profitant des courants de marée qui, étonnamment, existent à ces profondeurs ? En grimpant plus haut pour attraper d’autres courants ? Mystère. Les abysses ont encore beaucoup à nous apprendre…


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