Découverte d’un gigantesque champ de cheminées hydrothermales à 2 550 mètres sous l’océan Pacifique
Dans l’océan Pacifique, à une profondeur d’environ 2 550 mètres, les scientifiques ont découvert un champ de cheminées hydrothermales qui pourrait changer la façon dont ils comprennent l’influence de ces champs de cheminées sur la vie et la chimie de l’océan.
Un grand nombre de cheminées hydrothermales ont été découvertes dans les eaux profondes, ce qui montre l’importance de la cartographie bathymétrique pour localiser ces cheminées.
Grâce à la découverte d’un nouveau champ de cheminées hydrothermales à haute température et hors axe à 2 550 mètres de profondeur dans l’océan Pacifique, les scientifiques pourront peut-être mieux comprendre comment les systèmes de cheminées du plancher océanique affectent les océans et la vie sur Terre.
Dans une zone de la dorsale médio-océanique mondiale appelée East Pacific Rise, un groupe de chercheurs dirigé par Jill McDermott, océanographe chimiste à l’université de Lehigh, a découvert le champ hydrothermal hors axe appelé YBW-Sentry.
Il est situé à environ 320 km au large de la côte ouest du Mexique. Comparé aux monts hydrothermaux actifs les plus proches dans la région, le nouveau site d’évents couvre une superficie équivalente à un terrain de football. Hautes comme des immeubles de trois étages, les cheminées ressemblent à des candélabres.
Ces résultats ont été publiés dans l’article des Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) intitulé “Discovery of Active Off-Axis Hydrothermal Vents at 9° 54’N East Pacific Rise”.
Dans la plupart des cas, les cheminées hydrothermales des grands fonds sont situées le long des crêtes océaniques. L’enveloppe externe de la Terre, ou croûte, est fendue par une activité magmatique alimentée par des remontées de chaleur dans le manteau.
L’activité magmatique et les éruptions volcaniques forment de nouvelles roches sur le plancher océanique à mesure que les plaques s’écartent. Sous l’effet de l’activité magmatique et des mouvements tectoniques, l’eau de mer s’infiltre dans les fissures des roches de la croûte. Comme les sources chaudes sur terre, les cheminées hydrothermales crachent des liquides riches en minéraux sous terre.
C’est aux chercheurs du laboratoire McDermott de l’université Lehigh que l’on doit la découverte du champ de cheminées hors axe le long de l’East Pacific Rise. Pour déterminer la température à laquelle les fluides se forment, l’équipe recueille du fluide dans les cheminées de fumeurs noirs et l’analyse pour ses caractéristiques géochimiques.
Des températures plus élevées peuvent signaler une éruption imminente. Un enregistreur de température des fluides à enregistrement automatique est également fixé sur les cheminées des évents actifs, de sorte que des mesures seront effectuées toutes les dix minutes pendant une période de deux ans.
Il y a des taches de fer jaune sur les structures de soufre dans le champ d’évent YBW-Sentry, et des crabes Bythograeid habitent la structure. Photo : Woods Hole Oceanographic Institution, National Deep Submergence Facility, équipe du véhicule télécommandé Jason, WHOI-MISO Facility, National Science Foundation.
Grâce aux mesures de température, nous pouvons suivre les changements que subissent les évents au fil du temps. L’équipe de recherche a instrumenté neuf évents dans la zone d’étude.
Les cartes haute résolution des caractéristiques du plancher océanique établies par l’équipe ont été étudiées à l’aide du véhicule sous-marin autonome (AUV) Sentry, fourni par le WHOI, qui a effectué des relevés de bathymétrie près du fond entre 2018 et 2021.
Les chercheurs ont identifié un champ de grands pinacles qui étaient hors axe, et ils ont supposé soit qu’il s’agissait de flèches volcaniques ornées, soit d’anciennes cheminées hydrothermales.
Selon le co-auteur Daniel Fornari, géologue marin au WHOI, “Nous avons été stupéfaits de constater que non seulement ce champ est très actif, mais qu’il est également plus grand et présente une température d’origine plus élevée que tout autre champ d’évents hydrothermaux connu le long de cette portion de l’East Pacific Rise qui a été observé au cours des 30 dernières années.”
Les cartes à haute résolution produites par les véhicules sous-marins autonomes ont révolutionné la façon dont les scientifiques étudient et échantillonnent les fonds marins au cours des 15 dernières années, selon M. McDermott. Les cartes sonar des AUV sont similaires à celles générées par la cartographie par drone et le balayage laser, qui sont utilisés dans l’étude et la cartographie géologiques terrestres.
“Très peu de zones de l’océan profond ont été cartographiées à haute résolution à l’aide de technologies d’immersion profonde”, explique Parnell-Turner, co-auteur.
“Cependant, des découvertes majeures peuvent être faites en collectant la bathymétrie proche du fond à l’aide de AUVs”.
Historiquement, la plupart des éruptions volcaniques le long de l’East Pacific Rise se sont produites dans la fosse qui marque l’axe des cheminées hydrothermales actives. Au cours des trois dernières années, l’AUV Sentry du NDSF a été utilisé pour étendre les cartes à haute résolution de ce creux axial, entre 9° 45’N et 57’N de latitude. McDermott décrit le NDSF comme la “NASA des grands fonds”.
Le géophysicien Thibaut Barreyre, coauteur de l’étude et géophysicien à l’université de Bergen en Norvège, prévoit que la prochaine éruption pourrait avoir lieu dans les prochaines années. Elle s’est produite en 1991-1992 et en 2005-2006.
Crédit image : Woods Hole Oceanographic Institution.
D’autres documents de lecture sont disponibles à l’université de Lehigh.
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Source : Curiosmos – Traduit par Anguille sous roche
