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La découverte des sources hydrothermales

Dossier - La vie dans les abysses
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Le milieu abyssal, où règnent le froid et l'obscurité, couvre 307 millions de kilomètres carrés, soit les deux tiers de la surface du globe. Longtemps considéré comme un désert (pas de lumière, pas de photosynthèse), il recèle en réalité une vie foisonnante...

  
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Parmi les premières observations sur la dynamique du système abyssal, une expérience fortuite fut réalisée à l'occasion d'un accident du submersible américain Alvin. C'est en perdant au fond des eaux son sandwiche que le pilote du submersible accidenté put faire une étonnante découverte.

Une source hydrothermale. © Ifremer

La fable des sandwichs de l'Alvin

En 1968, au cours d'une manœuvre de mise à l'eau, le sous-marin Alvin fut heurté et coula par 1.540 mètres. Le pilote eu le temps de se sauver, mais le submersible sombra ouvert. Le repas des plongeurs fut considéré comme perdu...

L'Alvin resta 11 mois sur le fond de l'océan, puis fut récupéré. Lorsqu'un mécanicien ouvrit les sacs qui contenaient les sandwichs, il les goûta et les trouva salés, mais sentant encore bon. Les trois pommes et le bouillon n'étaient pas non plus avariés. Le microbiologiste H. Jannasch s'appuya sur cette observation pour conclure à une vie bactérienne très réduite en milieu profond.

C'est à partir de cet « accident » que l'idée d'un milieu abyssal à dynamique biologique très lente s'imposa. Elle fut renforcée, quelques années plus tard, par la publication de l'âge (par des méthodes de chronologie isotopique) d'une coquille d'un petit bivalve de moins d'un centimètre : sa maturité sexuelle n'aurait été atteinte qu'à cinquante ans et son âge serait d'un siècle !

Les oasis des grandes profondeurs

En février 1977, lorsque l'Alvin plonge par 2.500 mètres de profondeur sur la crête de la dorsale des Galápagos, par 86° de longitude ouest au niveau de l'équateur, les deux géologues embarqués découvrent, ébahis, une profusion de vie. Une communauté entière d'organismes de grande taille et de morphologie étonnante, forme autour des sources chaudes, des peuplements exubérants contrastant avec la pauvreté de ceux des basaltes de la dorsale.

La vie au cœur des sources hydrothermales. © Ifremer/Hope

Les géologues poursuivent leur chemin et découvrent, autour de sources d'eau tiède (une dizaine de degrés au-dessus de la température ambiante de 2°C), de nombreux organismes étranges qu'ils nomment en fonction de leur ressemblance. Ainsi apparaissent dans la littérature scientifique le pissenlit, le ver tubicole géant, le clam géant, le ver spaghetti... Les scientifiques tombent sous le charme et donnent à ces sites hydrothermaux des noms évocateurs, comme La Roseraie, Le Four à Coquillages, Le Jardin de l'Eden...

Cette première observation fut un choc pour la plupart des scientifiques spécialistes. Ainsi donc, contrairement à toute attente, dans certaines conditions, le désert abyssal pouvait « fleurir », comme le font les déserts terrestres lorsque la pluie vient.

Un fluide surchauffé à plus de 300°C

Dopée par cette première découverte, l'exploration du système de dorsales se poursuivit rapidement les deux années suivantes et conduisit, quelques mois plus tard, à la découverte fondamentale des émissions hydrothermales à très haute température sur la dorsale du Pacifique oriental.

La dorsale du Pacifique oriental. © Ifremer/Pico

En 1979, la campagne Rise de l'Alvin fut consacrée à l'étude de la même zone de la dorsale. Bill Normark (US Geological Survey) et Thierry Juteau (Université de Strasbourg) effectuèrent la seconde plongée de la campagne. Après avoir survolé une zone de coquilles fénestrées de grands clams morts, le pilote observa « une sorte de locomotive dont sortait un truc ».

Cette locomotive était en fait une cheminée constituée de sulfures polymétalliques, et ce « truc » était un panache hydrothermal noir et dense. La température prise dans le panache n'était pas très élevée (32,7°C) mais, en surface, après la plongée, les ingénieurs découvrirent que le PVC entourant la thermistance avait fondu... La température était donc d'au moins 180°C, température de fusion du PVC. Elle était en fait beaucoup plus élevée : les plongées suivantes confirmèrent qu'elle était de l'ordre de 350°C !