Monde de la physique : forage record dans le manteau terrestre

Le forage profond nous permet de regarder loin dans le passé de notre planète. De la composition des échantillons de matériaux, on peut tirer des conclusions sur les processus géologiques, le climat et l’émergence de la vie. Les chercheurs ont désormais réussi à prélever une carotte de plus d’un kilomètre de long sous la dorsale médio-atlantique, dans l’océan Atlantique, soit une carotte plus longue que toute autre carotte obtenue jusqu’à présent. Comme ils le rapportent dans la revue « Science », il s’agit en grande partie de minéraux provenant du manteau terrestre.

La dorsale médio-atlantique est une zone géologique particulière. Il s’étend de l’autre côté de l’Atlantique et abrite un certain nombre de formations inhabituelles, notamment le massif de l’Atlantide. Là, les roches du manteau terrestre se trouvent particulièrement près du fond marin.

Afin d’examiner la roche de plus près, une équipe de recherche dirigée par Johan Lissenberg de l’université de Cardiff a foré à des profondeurs record. Dans le cadre de l’« Expédition 399 » du Programme international de découverte des océans (IODP), les scientifiques ont réussi à prélever une carotte de forage de 1 268 mètres de long dans le massif de l’Atlantide.

Ils ont ensuite analysé sa composition. Il a été démontré que les proportions des différents minéraux varient considérablement. De plus, la proportion de pyroxènes, une classe importante de minéraux formant des roches, était inhabituellement faible. Selon les chercheurs, cela est probablement dû aux processus de fonte qui se sont produits lors de la montée de la roche. Ils ont également trouvé du matériel oxydé jusqu’à une profondeur de 200 mètres. Des processus chimiques doivent avoir eu lieu autrefois, au cours desquels de l’oxygène a été libéré.

Une nouvelle carotte de forage pourrait résoudre d’autres mystères

En plus de ces résultats, la carotte de forage ouvre de nombreuses perspectives pour des investigations plus approfondies. Il existe également un champ hydrothermal inhabituel dans cette région appelé Lost City. Là-bas, des cheminées atteignant 60 mètres de haut émettent de l’eau et du méthane dont la température est supérieure à 120 degrés Celsius, et non des liquides acides chauds à 350 degrés Celsius, comme c’est le cas dans les régions volcaniques sous-marines. Le rôle que jouent ces conditions dans l’émergence de la vie et la transition de processus qui n’impliquent pas de modes de vie vers des cellules auto-reproductrices n’est toujours pas compris.

De plus, les fonds marins du massif de l’Atlantide s’élèvent d’environ deux centimètres par an. Pendant des millions d’années, cela garantit que les roches profondes finissent par remonter à la surface. Lorsque les minéraux du manteau terrestre entrent en contact avec l’eau, ils se transforment. Par exemple, sous les fonds marins, l’olivine anhydre du manteau terrestre finit par se transformer en minéraux serpentins lorsqu’elle réagit avec l’eau de mer. Cela modifie à son tour l’environnement des fonds marins, ce qui est particulièrement important pour les micro-organismes.

Les nouveaux échantillons de roches prélevés en profondeur peuvent être utilisés pour examiner en détail les différents processus sous les fonds marins en laboratoire. Cela pourrait fournir des informations sur la mesure dans laquelle les roches en fusion se sont déplacées dans des canaux en profondeur et ont ainsi formé différents minéraux. Les chercheurs espèrent également obtenir davantage de carottes de forage provenant d’autres régions afin d’obtenir une image plus complète de ce qui se passe loin sous les fonds marins.