Au large de l’Amérique du Sud, des robots s’enfoncent à 2 500 mètres dans une dorsale volcanique du Pacifique et révèlent un écosystème inattendu.
Dans une zone volcanique des profondeurs du Pacifique oriental, au large de l’Amérique du Sud, des robots téléguidés ont mis en évidence une faune abondante là où les scientifiques n’attendaient que des microbes. Cette découverte, rapportée par un article scientifique publié dans la revue Nature Communications et relayée par le média scientifique italien qui cite les travaux du Schmidt Ocean Institute, bouleverse la vision que les chercheurs avaient des abîmes marins et des sources hydrothermales.
Un écosystème caché sous le fond marin à 2 500 mètres de profondeur
Depuis des décennies, les scientifiques étudient les dorsales volcaniques sous-marines, ces longues cicatrices où les plaques tectoniques s’écartent et laissent remonter de la roche en fusion. Les cheminées hydrothermales visibles à la surface du fond marin sont connues pour abriter une vie spectaculaire, mais les cavités situées en dessous étaient considérées comme presque stériles, limitées à des bactéries et à quelques micro-organismes.
À l’été 2023, une mission menée par le Schmidt Ocean Institute a décidé de s’intéresser à ce qui se passe sous la croûte du fond marin. Pour cela, l’équipe a utilisé un robot sous-marin capable de s’enfoncer dans les anfractuosités où circulent les fluides très chauds chargés en soufre et en minéraux.
À 2 500 mètres de profondeur, dans des cavités volcaniques remplies de fluide hydrothermal, les chercheurs ont observé une faune riche, variée et active.
Les caméras embarquées ont révélé un environnement très différent de ce que les modèles prédisaient : non pas une zone marginale, réservée à quelques microbes résistants, mais un véritable habitat pour une multitude d’animaux marins complexes.
Des vers géants de trois mètres et des mollusques partout sur les parois
Parmi les créatures qui ont le plus frappé les chercheurs figurent les gigantesques vers tubicoles Riftia pachyptila. Ces vers polychètes vivent enfermés dans un tube blanc et chitineux solidement accroché au substrat rocheux. Seule leur partie supérieure, un panache rouge vif, dépasse et forme une sorte de touffe branchiale.
Les images montrent des dizaines de ces vers géants agglutinés autour des points de sortie des fluides hydrothermaux. D’après les travaux cités, ils peuvent atteindre environ trois mètres de longueur, un record pour des invertébrés dépourvus de bouche et d’intestin. Leur survie repose sur une alliance intime avec des bactéries symbiotiques hébergées dans leurs tissus internes.
- Les vers n’ingèrent pas de nourriture solide.
- Les bactéries utilisent le soufre et les composés chimiques du fluide pour produire de la matière organique.
- Les vers leur fournissent l’oxygène et le dioxyde de carbone nécessaires grâce à leurs panaches branchiaux.
Ce système, appelé chimiosynthèse, remplace ici la photosynthèse qui domine dans les zones éclairées de l’océan. Autour de ces vers, les chercheurs ont décrit d’autres vers mobiles rappelant de gros mille-pattes marins, des escargots de mer, des moules et des poissons abyssaux évoluant dans les cavités.
Les cavités sous le fond marin, longtemps jugées marginales, s’avèrent peuplées de vers géants, de mollusques et de poissons, formant un écosystème complet.
Les vidéos diffusées par les équipes de recherche montrent des parois rocheuses littéralement tapissées d’animaux, signe d’une source de nourriture suffisante et d’un environnement stable, malgré des conditions extrêmes de pression, de température et de toxicité.
Pourquoi ces animaux survivent-ils dans un environnement aussi extrême ?
La grande question scientifique soulevée par cette campagne d’exploration concerne l’origine et la circulation de cette vie dans les profondeurs. Ces cavités se trouvent sous la surface visible du fond marin, là où les fluides hydrothermaux circulent dans des fissures et remontent par des bouches de ventilation plus ou moins discrètes.
Les chercheurs avancent une hypothèse : les larves des animaux qui vivent habituellement sur le fond marin seraient capables d’utiliser ces fluides comme des voies de passage entre les différents compartiments de l’écosystème. Autrement dit, le dessus et le dessous du plancher océanique ne seraient pas deux mondes séparés, mais un système connecté où la vie circule.
Si les larves exploitent les fluides hydrothermaux pour se déplacer, le fond marin et le sous-sol profond forment un réseau unique, bien plus connecté qu’on ne l’imaginait.
Les larves, minuscules et souvent invisibles à l’œil nu, seraient aspirées, transportées et redéposées par ces courants chauds, trouvant parfois dans les cavités des conditions favorables pour se fixer et se développer. Cela expliquerait la présence simultanée de vers tubicoles, de mollusques et d’autres animaux complexes dans un milieu a priori hostile.
Une biodiversité abyssale encore largement méconnue
Pour les scientifiques cités par le média italien, cette découverte ne serait qu’un aperçu d’une diversité bien plus vaste. La zone étudiée ne représente qu’une petite portion de la dorsale volcanique du Pacifique oriental, elle-même longue de plusieurs milliers de kilomètres.
Le Schmidt Ocean Institute rappelle d’ailleurs que le même groupe de recherche avait annoncé, au début de l’année, la mise en évidence de quatre nouvelles espèces de poulpes dans un « jardin secret » situé à environ 2 800 mètres de profondeur, également dans des fissures réchauffées par des sources hydrothermales. Là encore, des anfractuosités et des poches de chaleur servaient de refuge à des animaux spécialisés.
Ces résultats convergents suggèrent que les anfractuosités, fissures et cavités chauffées par les fluides volcaniques pourraient constituer un réseau d’habitats encore largement inexploré.
| Zone étudiée | Profondeur approximative | Type d’habitat |
|---|---|---|
| Dorsale du Pacifique oriental | 2 500 m | Cavités sous le fond, fluides hydrothermaux |
| « Jardin secret » de poulpes | 2 800 m | Anfractuosités chauffées par les sources hydrothermales |
Pour un lecteur français, ces découvertes rappellent que la majeure partie des fonds océaniques, y compris dans l’Atlantique ou au large des territoires français d’outre-mer, reste très peu étudiée. Les dorsales médio-océaniques et les champs hydrothermaux de l’Atlantique nord, par exemple, ont déjà livré des écosystèmes similaires fondés sur la chimiosynthèse, mais de nombreuses zones ne sont connues qu’à travers des relevés géophysiques et très peu d’images.
Ce que cela change pour la compréhension des océans
Pour la communauté scientifique, la présence de ces faunes complexes au sein des cavités volcaniques remet en cause plusieurs idées reçues sur la distribution de la vie dans les océans profonds. Les modèles de circulation des nutriments, la manière dont les espèces se dispersent et colonisent de nouveaux sites, ou encore la résilience des écosystèmes face aux perturbations devront être réévalués.
Les sources hydrothermales étant aussi ciblées par certains projets d’exploitation minière en eaux profondes, cette nouvelle vision d’une biodiversité cachée, mais très organisée, pèse dans le débat autour de l’extraction des ressources dans ces milieux. Une éventuelle destruction des structures géologiques ne toucherait pas uniquement la surface du fond marin, mais aussi tout un réseau d’habitats internes encore mal compris.
La France et l’étude des sources hydrothermales
La France dispose d’une longue expérience dans l’étude des sources hydrothermales, notamment grâce à des programmes de recherche en Atlantique et dans le Pacifique, et à l’utilisation de sous-marins habités et de robots sous-marins téléopérés. Les organismes français impliqués dans l’océanographie, comme l’organisme national de recherche en sciences de l’univers et les instituts spécialisés en mer, participent régulièrement à des campagnes en haute mer.
Dans ces programmes, l’objectif est comparable à celui du Schmidt Ocean Institute : cartographier les champs hydrothermaux, comprendre les communautés animales qui en dépendent et analyser la circulation des fluides dans le sous-sol océanique. Les chercheurs français s’intéressent également à la façon dont ces milieux extrêmes ont pu servir de berceau à certaines formes de vie primitive.
Pour le public en France, ces résultats fournissent un argument supplémentaire en faveur d’une approche prudente des grands fonds marins. Avant d’envisager une exploitation industrielle, les scientifiques soulignent la nécessité de mieux connaître la diversité réelle de ces écosystèmes, y compris dans les cavités et les fissures invisibles sur les cartes classiques.
Ce que révèlent ces vers géants sur les limites de la vie
Les vers Riftia pachyptila, mis en avant dans l’étude, illustrent parfaitement l’adaptation extrême à un milieu toxique pour la plupart des organismes. Sans bouche ni intestin, ils confient à leurs bactéries internes la gestion complète de leur alimentation. Ce type d’association symbiotique fait l’objet de nombreuses recherches, car il montre que la vie peut prospérer sans lumière solaire, uniquement grâce à l’énergie chimique des profondeurs.
Pour les astrobiologistes, ces écosystèmes servent de modèle pour réfléchir à la possibilité de formes de vie dans les océans profonds de certaines lunes glacées, comme Europe ou Encelade. Là aussi, la chaleur interne et les interactions entre roche et eau pourraient générer des environnements semblables aux sources hydrothermales terrestres.
Enfin, ces observations rappellent que la notion de « zone habitable » ne se limite pas à la surface d’une planète baignée de lumière. Les cavités volcaniques, les fractures et les réseaux d’eau souterraine peuvent aussi abriter une vie dense, organisée et durable, bien au-delà de ce que les premiers modèles envisageaient.
