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Des bactéries dévoilent la vie méconnue de la croûte océanique

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Difficile d'accès, le fond des océans reste aujourd'hui largement méconnu alors qu'il abrite le plus grand écosystème de la planète, au sein de la croûte océanique, sous les sédiments marins. Un milieu quasiment inexploré qu'un programme international de forages commence à révéler.

Les laboratoires sous-marins ont été installés à 4.400 mètres de profondeur, sur la ride médioatlantique (point jaune sur la carte). Les dorsales océaniques parcourent plus de 64.000 km au fond des océans. La ride médioatlantique à elle seule est longue de 7.000 km. © IODP-USIO

Les océans recouvrent plus de 70 % de la surface du Globe. Pourtant, la connaissance des fonds marins reste limitée. Les grandes profondeurs et les pressions élevées rendent leur exploration difficile. Les planchers océaniques se composent pour la plupart de sédiments pouvant abriter des organismes en grand nombre : ils hébergeraient un tiers de la biomasse totale de la Terre.

Mais ce ne serait que la partie émergée de l'iceberg : ces sédiments reposent sur une croûte océanique composée de roches basaltiques provenant du refroidissement du magma qui s'immisce entre deux plaques tectoniques divergentes. Une partie de cette croûte serait habitable par des microorganismes. Cette zone aurait un volume dix fois supérieur à celui des sédiments ! Pourtant, elle demeure quasi inexplorée et donc inconnue de la science.

Le programme international de forages océaniques scientifiques IODP (Integrated Ocean Drilling Program), auquel la France participe activement, a décidé de s'attaquer à ce problème. Une  expédition nommée « Mid-Atlantic Ridge Microbiology » a eu lieu durant les mois de septembre à novembre 2011, sur le navire Joides Resolution. L'objectif de cette mission était de mettre en place le matériel nécessaire à la réalisation des expériences scientifiques. Le site d'étude se trouve dans la zone appelée « North Pond », sur le flanc ouest de la ride médioatlantique.

La croûte océanique, le plus grand des écosystèmes

Deux dispositifs expérimentaux (dénommés Cork pour Circulation Obviation Retrofit Kits) ont été enchâssés dans les fonds océaniques, à 4.400 mètres de profondeur, grâce à des forages réalisés depuis le navire. Ils contiennent de nombreux appareils mesurant la pression, la température et analysant les liquides et la faune bactérienne. D'une durée de vie de 10 ans, ils seront utilisés pour étudier l'activité biologique des sédiments et des basaltes sous-jacents durant au moins 5 ans. par ailleurs, des échantillons de basaltes et de sédiments ont été prélevés lors de la mise en place des laboratoires sous-marins.

Cette vidéo (en anglais) présente les Cork mis en place par l'expédition Mid-Atlantic Ridge Microbiology durant le second semestre 2011. Les résultats vont fournir de précieuses informations sur les communautés biologiques vivant dans la croûte océanique. © OceanLeadership, Youtube

Concrètement, les expériences à venir devraient fournir des réponses à trois questions :

  • Quelle est la nature de la faune microbienne de la croûte océanique ?
  • Quelle est l'origine des communautés biologiques rencontrées ?
  • Quel est leur rôle dans l'altération de la croûte océanique ?

De nombreuses et précieuses informations sur la nature et l'ampleur de la vie biologique de la croûte océanique devraient bientôt être disponibles, qui permettront de mieux comprendre le fonctionnement du plus grand écosystème de la planète. Les scientifiques espèrent également comprendre le rôle joué par les bactéries sur la morphologie des océans et sur les croûtes océaniques en cours de formation. Les résultats sont donc attendus avec impatience.