Voilà un peu plus d'un mois que la mission Hess Deep Plutonic Crust est achevée. C'est la première fois qu'un navire de forage permet d'obtenir du gabbro aussi pur. © Jean-Luc Berenguer

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Forage au coeur du Pacifique : les gabbros du Hess Deep vont parler

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Au rift du Hess Deep dans le Pacifique, des scientifiques ont passé deux mois à bord du JOIDES Resolution. L'objectif de la mission était de forer la croûte océanique pour obtenir des échantillons de gabbros non altérés. En direct depuis le bateau, Jean-Luc Berenguer avait partagé avec Futura-Sciences les avancées de l'expédition. De retour sur la terre ferme, il nous expose le devenir de ces rares prélèvements de roche magmatique.

L'expédition Hess Deep Plutonic Crust est terminée. Les scientifiques à bord du navire de forage JOIDES Resolution ont carotté la croûte océanique durant deux mois. Le rift du Hess Deep est un point triple où se rencontrent trois plaques tectoniques : la plaque pacifique, de Cocos et de Nazca. Cette région est l'une des rares « fenêtres tectoniques » où la croûte profonde et le manteau terrestre sont plus accessibles.

La mission consistait donc à forer en ce point le plancher océanique. Jean-Luc Berenguer, enseignant de SVT au centre international de Valbonne, s'était improvisé envoyé spécial pour Futura-Sciences à bord du bateau d'exploration. Les internautes avaient donc pu suivre les difficultés et les succès des forages dans le Pacifique. Maintenant que les scientifiques sont arrivés à quai, qu'adviendra-t-il des carottes de gabbro ? A-t-on déjà quelques résultats d'études ? Jean-Luc Berenguer revient avec nous sur la mission et le devenir des échantillons de gabbro.

Futura-Sciences : Voilà un mois que le JOIDES Resolution est arrivé au port, qu'est-il advenu des échantillons de roches ?

Jean-Luc Berenguer : L'expédition en mer est terminée, mais à terre, c'est maintenant que tout commence ! Lorsque nous sommes arrivés au port, des camions nous attendaient pour récupérer les carottes de gabbro. À bord du JOIDES Resolution, nous avions coupé les carottes en deux : une partie, complètement intacte, a été empaquetée et est partie dans les camions. Ces moitiés de carottes sont archivées à College Station, une ville du Texas, où un entrepôt stocke tous les forages d'archive du Pacifique oriental. Les carottes sur lesquelles les scientifiques travaillent, les carottes W, ont été découpées sur le bateau. Les chercheurs en ont prélevé des échantillons pour faire des lames minces, ou des cubes, pour étudier le magnétisme et travailler sur les propriétés physiques de la roche. Les carottes W, une fois échantillonnées par les scientifiques, rejoignent aussi College Station.

À l’arrivée d’une carotte, les structuralistes effectuent les premiers examens des échantillons. © Jean-Luc Berenguer

Qui peut travailler sur les échantillons des carottes de travail (les carottes W) ?

Jean-Luc Berenguer : L'expédition est financée par des fonds publics, les échantillons sont donc à la portée de tous. Toutefois, il y a une sorte de moratoire d'un an sur les roches. Durant la première année, l'équipe de l'expédition a le privilège d'être la seule à avoir accès aux prélèvements. Les restes des carottes de travail (les carottes W) sont aussi stockés au Texas, mais personne ne peut les utiliser tant que l'année ne s'est pas écoulée. D'ici un an donc, tous les scientifiques du monde pourront demander ces échantillons. En attendant, les scientifiques de l'expédition ne peuvent travailler qu'entre eux. Des équipes se sont formées à bord et travailleront en collaboration. Mais si l'une d'entre elles souhaite publier un article scientifique dans le courant de l'année du moratoire, tout l'équipage doit signer ! Après cela, chacun pourra publier individuellement.

Au cours de la mission à bord, vous nous aviez montré des scientifiques qui étudiaient déjà les roches des carottes. Ces analyses ont-elles donné des résultats ?

Jean-Luc Berenguer : Oui, il y a des résultats très intéressants. En raison du moratoire je ne peux pas tout vous dire, mais voilà quelques choses intéressantes. Le rift du Hess Deep est bien un endroit où le gabbro affleure. D'après les carottes prélevées, il apparaît que le gabbro provient du milieu de la croûte océanique. C'est très exceptionnel, car le gabbro est frais, c'est-à-dire qu'il n'est pas altéré. Du gabbro si pur est une première ! Ces roches sont jeunes, et sont formées par la chambre magmatique de la dorsale. Mais dans cette région, les scientifiques ne savent pas s'il existe une seule chambre magmatique ou plusieurs. Tous sont venus sur le bateau avec des modèles de fonctionnement de la roche magmatique, des hypothèses sur le nombre de chambres existantes...

Mais d'après les premières analyses, certains de ces modèles devront être abandonnés. Le principal travail à venir va justement consister à valider certains modèles. S'il y a une seule chambre magmatique, les échantillons de gabbro seront plus homogènes. S'il y en a plusieurs plus petites, le gabbro sera beaucoup plus hétérogène. La roche devrait nous dire « j'ai été fabriquée avec des magmas différents ».

Pour déterminer cela, il faudra réaliser des études pointues, sur les minéraux et les éléments majeurs, comme les oxydes de fer, de magnésium et de silicium. Résoudre la question de la validation des modèles va donc intéresser les géochimistes, les pétrologues, ainsi que les géologues qui se préoccupent du métamorphisme. Dans le cas où il y aurait plusieurs chambres magmatiques, l'eau infiltrée est surchauffée, et altère alors différemment la roche suivant la profondeur.

Avez-vous des projets post-expédition ?

Jean-Luc Berenguer : Oui, j'ai repris l'enseignement, mais je suis en train de mettre en place un projet de recherche participative. J'ai ramené des échantillons de la mission. Il s'agit de broyats de roches. Les chercheurs ne les étudient pas, mais l'étude de ces roches pourra leur servir. Les lycéens étudieront donc ces broyats de roches, dans le cadre d'un projet scolaire. En janvier 2014, nous tiendrons un séminaire dédié aux professeurs, et lancerons un appel à candidature aux lycées par la suite. L'expédition est terminée sur l'eau, mais tout ne fait que commencer sur terre.

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Futura-Sciences a suivi la mission Hess Deep Plutonic Crust du JOIDES Resolution durant deux mois. Revivez les temps forts des forages à travers notre série d'articles.

C'est le jour de l'embarquement pour l'expédition Hess Deep Plutonic Crust qui, dans l'océan Pacifique, va forer pour la première fois la croûte océanique inférieure. Jean-Luc Berenguer, qui s'est fait envoyé spécial pour Futura-Sciences, nous racontera depuis le navire JOIDES Resolution ce forage exceptionnel, à la confluence de trois plaques tectoniques.

 

C'est fait, le JOIDES Resolution, ce bateau scientifique de forage, fait cap vers le rift du Hess Deep. Le 17 décembre 2012, le JOIDES Resolution a levé l'ancre et l'équipage a quitté les côtes du Costa Rica que l'équipe ne reverra pas d'ici 8 semaines. Si la Hess Deep Plutonic Crust est une grande mission scientifique, c'est aussi une aventure humaine. Jean-Luc Berenguer la partage en images avec Futura-Sciences.

 

Au rift du Hess Deep, les opérations de l'expédition IODP 345, Hess Deep Plutonic Crust, se poursuivent. Après l'étude du plancher océanique, les foreurs du JOIDES Resolution sont passés à la phase de prospection de puits pilote. Pour Futura-Sciences, Jean-Luc Berenguer commente, images à l'appui, les résultats de cette mission délicate et passionnante.

 

À bord du JOIDES Resolution, l'enseignant en biologie et géologie Jean-Luc Berenguer partage avec Futura-Sciences le premier forage de la croûte océanique inférieure au rift du Hess Deep. Vivez en images ce défi technologique et humain qui se déroule en plein Pacifique.

 

Au rift du Hess Deep, les forages ont repris. Le puits de forage a été cimenté avec succès. Depuis, une dizaine de mètres de gabbros ont pu être récoltés. Jean-Luc Berenguer, enseignant français de SVT, nous explique comment ces échantillons sont analysés et archivés à bord du JOIDES Resolution. Découvrons, en images, le travail des scientifiques.

 

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