Abysses : l’exploitation minière menace un mécanisme climatique vital

Tag, un laboratoire à 3600 mètres de fond

Il fait toujours nuit. Il fait toujours froid. À 3600 mètres sous la surface, le site hydrothermal Tag s’étend sur 200 mètres de diamètre. Sa cheminée centrale culmine à vingt mètres. Les scientifiques le comparent au Colisée de Rome.

C’est là que la mission Bicos 3 de l’Ifremer a déployé ses moyens. Soixante marins et chercheurs à bord du Pourquoi Pas ?, le plus grand navire océanographique français. Vingt-sept plongées prévues dans le sous-marin Nautile — l’un des cinq engins habités capables de franchir 6000 mètres de profondeur.

Marion Cambon, chef de mission, connaît Tag depuis 2014. Elle étudie la crevette Rimicaris exoculata, espèce dominante du site. Jusqu’à 2500 individus par mètre carré. « C’est complètement énorme », lâche-t-elle.

Ces crevettes vivent en symbiose avec des bactéries chimiosynthétiques. Pas de lumière solaire ici. L’énergie vient des fluides hydrothermaux chargés en soufre et en fer. Les bactéries transforment le CO₂ en matière organique. La crevette offre le gîte, les bactéries fournissent la nourriture.

Un pacte invisible. Un équilibre précaire.

Le fer, lien entre les abysses et la surface

Olivier Roussel, océanographe, analyse les fluides collectés à la sortie des cheminées. Le fer hydrothermal se présente sous forme de minuscules particules noires — des sulfures de fer — qui se forment quand le fluide à 350°C refroidit brutalement dans l’eau à 2°C.

80 % de ces particules retombent sur le fond, dans un rayon de quelques kilomètres. Elles rouillent pendant des milliers d’années. Voilà pourquoi le sol autour des cheminées est rouge.

Mais une fraction se disperse. Une étude britannique de 2017 estime que 23 % du fer hydrothermal rejoint la surface. Les panaches sont tracés jusqu’à 500 ou 1000 kilomètres des sources.

En surface, le phytoplancton utilise ce fer pour la photosynthèse. Il fixe le carbone. Une étude publiée dans Nature en 2023 chiffre à 15 milliards de tonnes le carbone exporté chaque année vers les profondeurs. Les abysses en stockent un milliard par an.

Le cycle est bouclé. Le fer des cheminées nourrit le plancton. Le plancton fixe le CO₂. Les abysses le stockent.

Retenez ce détail.

Forage test : un organisme sur deux disparaît

En juillet 2020, l’Institut d’études géologiques du Japon (JAMSTEC) a réalisé le premier forage test sur un mont sous-marin, Takuyo Daigo. Une excavatrice miniature. Une heure et demie d’opération.

Travis Washburn, biologiste à l’Université du Texas A&M, a collaboré à l’étude. Son équipe a mesuré la diversité des espèces avant le forage, puis un mois après, puis un an après. Dans un rayon de 300 mètres, là où les dépôts de particules étaient les plus importants.

Les résultats sont nets. « Dans les zones où il y a eu beaucoup de dépôts sédimentaires, la diversité était moindre », explique Washburn. Selon ses premiers résultats, près d’un organisme sur deux aurait disparu ou fui la zone un an après l’excavation.

Le chercheur reste prudent. Ce n’est qu’une première étude. Mais les hypothèses s’accumulent déjà : destruction des habitats, toxicité des métaux, ensevelissement, privation de nourriture.

Les questions sont nombreuses. Les certitudes, rares.

Dix minutes suffisent pour intoxiquer

Bruce Shillito, biologiste marin à l’Université Pierre et Marie Curie, a mené une expérience en laboratoire. Il a exposé des crevettes Rimicaris exoculata à une solution de sulfures — les mêmes particules que celles soulevées par une exploitation minière.

Résultat : après seulement dix minutes d’immersion, des dépôts noirs apparaissent sur les antennes et les antennules. Ces organes sont essentiels à la détection des fluides hydrothermaux. Sans eux, la crevette ne peut plus repérer les sources dont dépendent ses bactéries symbiotiques.

Au bout d’une heure, la crevette a réussi à se nettoyer. Mais lors d’une exploitation minière, l’exposition durerait des heures, peut-être des jours. « Si ça impacte la respiration en plus de la perception sensorielle, au bout d’un moment ça peut être létal », prévient Shillito.

L’affaire commence ici.

Les sites « morts » abritent 100 millions de bactéries par cm³

Erwan Roussel, microbiologiste à l’Université de Bretagne Occidentale, a plongé sur un site fossile à moins de 2 km de Tag. D’anciennes cheminées hydrothermales éteintes. Des blocs de sulfure massif. La communauté scientifique les avait négligés depuis les années 80.

Roussel a prélevé des échantillons de roches et de fluides. De retour à Brest, il les a analysés au microscope à balayage électronique. Il a compté les micro-organismes un par un.

La surprise est totale. « On a un nombre de micro-organismes qui est très important, une densité cellulaire beaucoup plus importante que celle attendue », dit-il. Selon ses estimations, ces sites abritent près de 100 millions de micro-organismes par centimètre cube.

Une densité équivalente à celle des zones côtières. Ces bactéries utilisent l’énergie chimique des minéraux pour fixer le carbone. Elles sont un maillon essentiel du cycle du carbone profond.

« Si elle venait à disparaître, leur disparition ne pourra pas être remplacée », prévient Roussel. « Ce sont des micro-organismes qui ont un mode de vie unique. »

L’industrie minière cible les grands fonds

Depuis le milieu des années 1960, les groupes industriels s’intéressent aux grands fonds marins. Les nodules polymétalliques contiennent du fer, du cuivre, du cobalt, du nickel, du manganèse. Des métaux stratégiques pour les nouvelles technologies.

Les zones ciblées sont vastes. La zone Clarion-Clipperton, dans le Pacifique, est l’une des plus convoitées. Les monts sous-marins de l’Atlantique aussi. Les sources hydrothermales comme Tag regorgent de minerais.

Mais les scientifiques demandent du temps. Ils veulent étudier ces écosystèmes avant qu’ils ne soient détruits. « On a une responsabilité en tant que gardien de cette planète », rappelle un chercheur.

Les enjeux dépassent la simple biodiversité. Les abysses couvrent plus de 60 % de la surface terrestre. Ils jouent un rôle clé dans la régulation du climat. Perturber ces mécanismes, c’est risquer un effet domino.

Un élément vacille. Il entraîne les autres dans sa chute.

Le crabe Hoff, symbole d’un équilibre fragile

En 2010, Christopher Rottermann, océanographe, a découvert une nouvelle espèce de crabe sur la dorsale Scotia, près de l’Antarctique. À plus de 2000 mètres de profondeur. Les plus gros spécimens lui ont immédiatement évoqué les culturistes des plages californiennes.

Il l’a baptisé le crabe Hoff.

Ce crabe ne chasse pas. Il cultive des bactéries sur ses poils ventraux. Des soies très longues forment une trame orangée. Les bactéries s’y développent. Le crabe les transfère vers sa bouche avec des brosses spécialisées.

C’est une agriculture sous-marine. Une symbiose parfaite.

Mais le crabe Hoff joue un jeu dangereux. Il doit s’approcher au plus près des jets hydrothermaux brûlants pour optimiser la croissance de ses bactéries. Trop près, sa carapace brûle. Trop loin, il meurt de faim.

L’équilibre est si précis que la moindre perturbation peut tout faire basculer.

100 milliards d’euros pour l’environnement

Les moyens financiers mobilisés pour prévenir les pollutions, restaurer les milieux et limiter la surexploitation des ressources atteignent 100 milliards d’euros en 2023, selon les statistiques officielles. Soit 3,5 % du PIB.

Un chiffre qui donne la mesure de l’effort consenti. Mais qui souligne aussi l’ampleur des menaces.

Car les abysses ne sont pas un monde à part. Ils sont connectés à la surface par des cycles chimiques et biologiques complexes. Le fer hydrothermal remonte. Le phytoplancton l’utilise. Le carbone est fixé. Les profondeurs le stockent.

Rompre ce cycle, c’est modifier la vie sur Terre.

La communauté scientifique attend des réponses

Les chercheurs de l’Ifremer et leurs partenaires internationaux multiplient les missions. Bicos 3 est l’une des plus ambitieuses. Mais ils savent que le temps presse.

L’exploitation minière des grands fonds n’est plus une hypothèse lointaine. Les industriels ont les technologies. Les forages tests ont commencé. Les premiers impacts sont documentés.

Que se passera-t-il si les machines viennent perturber les sites fossiles ? Si les panaches de particules toxiques s’étendent sur des centaines de kilomètres ? Si les crevettes ne peuvent plus détecter les fluides dont elles dépendent ?

Les scientifiques ne peuvent pas prédire avec certitude. Mais ils savent ce qui est en jeu.

« Prédire ce qui peut se passer, je ne sais pas », admet Erwan Roussel. « En tout cas, si elle venait à disparaître, leur disparition ne pourra pas être remplacée. »

Un milliard de tonnes de carbone par an. Des écosystèmes uniques. Des espèces qui n’existent nulle part ailleurs.

La question n’est plus de savoir si l’exploitation minière aura un impact. Elle est de savoir si nous sommes prêts à en assumer les conséquences.

Sources :

• Vidéo YouTube (source originale de l’enquête)
• Étude britannique de 2017 sur le fer hydrothermal
• Revue Nature (2023) sur le carbone exporté vers les profondeurs
• Étude de l’Institut d’études géologiques du Japon (JAMSTEC) — forage test de juillet 2020
• Travaux de Travis Washburn (Université du Texas A&M)
• Analyses en laboratoire à l’Ifremer (Brest)
• Statistiques officielles : 100 milliards d’euros pour la prévention des pollutions en 2023 (statistiques.developpement-durable.gouv.fr)