fiche 2 - Ifremer

Depuis le Pourquoi pas ?, le 7 mars 2007
Fiche N°2 – En direct de la campagne Serpentine
Milieux extrêmes océaniques
Lors de la campagne Serpentine, 3 champs hydrothermaux situés sur la dorsale
Atlantique seront explorés. L’étude de ces milieux, considérés comme extrêmes,
apportera aux scientifiques de nouvelles informations pour mieux comprendre les
phénomènes géologiques et biologiques qui s’y déroulent. En effet, les questions
scientifiques que soulèvent ces milieux spécifiques sont nombreuses. Comment les
fluides hydrothermaux sont générés dans les profondeurs de la terre ? Quelle est
l’importance de la tectonique pour le transfert des fluides ? Les milieux extrêmes
mantelliques, pauvres en oxygène, reflètent-ils les conditions qui régnaient sur terre
au moment de l’apparition de la vie, il y a près de 4 milliards d’années ? Que peuvent
apporter ces milieux extrêmes pour la compréhension de la formation des ressources
énergétiques, des ressources minérales et de la biodiversité des grands fonds
océaniques ?
Site hydrothermal TAG: Atlantique, 3600 m, T°: 360°C, pH : 3.5
©Ifremer/Campagne Exomar
Pourquoi ces milieux sont-ils extrêmes ?
Les sources chaudes des dorsales médio-océaniques et les sources froides des marges
continentales sont considérées comme des milieux extrêmes. Extrême du point de vue des
conditions qui y règnent, mais aussi du point de vue de l’adaptation de la vie.
En effet, dans ces lieux spécifiques, plusieurs paramètres se combinent pour former des
environnements originaux dont la compréhension implique des études géologiques, chimiques,
biologiques et microbiologiques.
Parmi les critères qui caractérisent les milieux extrêmes profonds, on peut citer : l’influence de
la pression et de la température, l’absence de lumière, la variabilité de composition des fluides
émis du plancher océanique, l’influence de la tectonique et du volcanisme profond.

Les caractéristiques des milieux extrêmes
Dans ces milieux océaniques extrêmes, la pression varie entre 100 et 500 bars. Or la pression
joue un rôle capital sur les propriétés physiques et chimiques de l’eau de mer. Elle contrôle les
réactions chimiques au sein des roches et donne naissance à des fluides hydrothermaux. Des
sorties de fluides ont été identifiées depuis des zones situées à quelques centaines de mètres
jusqu’à plus de 4000 m de profondeur.
La température des fluides influence également les processus géochimiques et biologiques
dans les zones de sorties des fluides. Elle peut dépasser 400°C sur les volcans sous-marins.
Dans des roches de nature variée, l’action combinée de la pression et de la température donne
naissance à des fluides de composition chimique très variable (acidité, teneur en métaux,
salinité, concentration en oxygène…). Ces fluides agissent sur l’environnement géologique,
contrôlent la nature des dépôts sulfurés et l’environnement biologique et microbiologique.
Dans ces environnements profonds, du fait de l’absence de lumière, la vie se développe par
chimiosynthèse et non par photosynthèse comme c’est majoritairement le cas sur terre. Les
gaz tels que l’hydrogène, le sulfure d’hydrogène, le méthane ainsi que les éléments minéraux
présents dans les fluides constituent donc les éléments nécessaires au développement animal
biologique et microbiologique.
Les milieux océaniques extrêmes sont des zones sensibles pouvant subir des changements
profonds et rapides du fait de l’activité tectonique et magmatique. En effet, les événements
volcaniques brutaux entraînent des modifications de composition des fluides, des
bouleversements et transformations du monde biologique et microbiologique. Inversement, les
périodes de stabilité sont propices au développement biologique et microbiologique.
Les travaux effectués au cours de la campagne Serpentine
Les observations géologiques, les mesures et les prélèvements effectués au cours de la
campagne permettront de mieux caractériser les milieux extrêmes hydrothermaux résultant de
l’interaction entre l’eau de mer et les roches du manteau terrestre.
L’exploration du site Ashadze, site hydrothermal le plus profond actuellement connu dans les
océans (4200 m), permettra notamment de préciser le rôle de la pression et l’influence des
roches mantelliques sur les processus géologiques et biologiques qui ont lieu dans les milieux
extrêmes océaniques.
Durant la campagne Serpentine, des prélèvements de fluides, de roches et d’animaux seront
effectués à l’aide des bras manipulateurs du Victor 6000. Cela permettra aux scientifiques de
comprendre pourquoi d’une part, les dépôts minéraux associés aux roches du manteau sont
parmi les plus riches en cuivre, zinc, or et cobalt et, d’autre part, pourquoi les fluides sont les
plus riches en fer, en hydrogènes et sont chargés d’hydrocarbures.
La distribution de certains éléments et les flux de matière émis dans la colonne d’eau seront
également étudiés à partir d’échantillons d’eaux prélevés par bathysonde/rosette.
Des roches seront récupérées par dragages et des carottages permettront d’étudier la couche
superficielle composée de roches serpentinisées
1
altérées ou de sédiments.
1
La serpentine, ou serpentinite, est une roche qui résulte de la transformation de la péridotite (roche principale
ultrabasique du manteau terrestre) sous l'action de l'hydratation et de l'effet de la chaleur.

Pour suivre la campagne Serpentine quotidiennement :
http://www.ifremer.fr/serpentine/
Contacts Presse :
Anne Faye
01 46 48 22 40
[email protected]
Marion Le Foll
01 46 48 22 42
[email protected]
Contacts scientifiques :
Yves Fouquet , Chef de mission Serpentine
Responsable du Laboratoire de Géochimie et Métallogénie
[email protected].fr
Jean-Luc Charlou
Géochimiste au Laboratoire Géochimie et Metallogénie
jean.luc.ch[email protected]
Manteau
Sédiments
Croûte volcanique
Croûte continentale
3000 m
100 m
Sources Hydrothermales
Dorsales Médio Océaniques
Sources Froides - Hydrates
Marges Continentales
Milieux Extrêmes Océaniques : Pression, Temperature, acidité, salinité,
concentrations en métaux, absence de lumière, forte activité tectonique et volcanique
Ressources Minérales - Energétiques - Biologiques- Biodiversité
Y. F. - Serpentine -21-02-07
Manteau
Sédiments
Croûte volcanique
Croûte continentale
3000 m
100 m
Sources Hydrothermales
Dorsales Médio Océaniques
Sources Froides - Hydrates
Marges Continentales
Milieux Extrêmes Océaniques : Pression, Temperature, acidité, salinité,
concentrations en métaux, absence de lumière, forte activité tectonique et volcanique
Ressources Minérales - Energétiques - Biologiques- Biodiversité
Y. F. - Serpentine -21-02-07