Xavier Boyer
Les tranchées Hadal, avec leurs emplacements les as well as profonds situés dans la zone dite Hadal, les parties les additionally profondes de l’océan avec une profondeur d’eau supérieure à 6 km, constituent l’environnement le moins exploré sur Terre, reliant la floor de la Terre et son intérieur furthermore profond. Pour la première fois, une équipe internationale a effectué un échantillonnage souterrain profond dans une tranchée hadale à haute résolution spatiale lors de l’expédition 386 du Programme global de découverte des océans (IODP) « Paléosismologie des tranchées japonaises ». Les premiers résultats majeurs de ces expéditions révèlent des informations passionnantes sur le cycle du carbone dans les sédiments des tranchées et sont maintenant publiés dans Character Communications.
La fosse du Japon est située sur la « ceinture de feu du Pacifique », une région présentant un intérêt particulier pour la recherche sur les tremblements de terre et les eaux profondes. “C’est ici que les plaques océaniques se plient, forment des tranchées d’eau ultra-profonde et se déplacent sous les plaques dominantes dans ce que l’on appelle les zones de subduction, tout en accumulant des tensions tectoniques mondiales à very long terme”, explique le Dr Ken Ikehara du National Institute of Highly developed Industrial. Science et Technologie, Japon, et co-scientifique en chef de l’expédition IODP 386. “Cette énergie est libérée de manière cataclysmique lors de ce que l’on appelle les méga-séismes de poussée, comme cela s’est produit en 2011 lors du tremblement de terre dévastateur de Tohoku-oki.”
La déformation et les secousses du fond marin liées aux tremblements de terre peuvent remobiliser de grandes quantités de sédiments et de carbone organique frais qui sont ensuite transférés par écoulement gravitationnel dans le puits terminal des bassins de tranchées hadales. Afin d’étudier l’histoire à extended terme des méga-séismes et d’étudier le rôle des séismes dans l’environnement des eaux extremely-profondes, l’équipe de l’IODP Expedition 386 a collecté et analysé 58 carottes de sédiments prélevées dans des trous creusés jusqu’à 37,82 mètres de profondeur dans le fonds marins sur 15 web-sites le long de l’axe de la tranchée de 500 km de extended. “Ces réalisations opérationnelles d’expédition d’échantillonnage réussi en profondeur à des profondeurs d’eau contains entre 7 445 et 8 023 m sous le niveau de la mer ont établi deux nouveaux data en in addition de 50 ans de forage et de carottage scientifiques des océans”, déclare le professeur Michael Strasser de l’Université d’Innsbruck et co. -scientifique en chef de l’expédition 386 de l’IODP. “Nous avons carotté le website d’eau le furthermore profond à une profondeur d’eau de 8 023 mètres et récupéré l’échantillon sous-marin le furthermore profond à 8 060,74 mètres sous le niveau de la mer.”
Les analyses de ces échantillons sans précédent et les recherches menées par le professeur Rui Bao de l’Université océanique de Chine ont révélé une grande quantité de carbone dissous labile stocké dans l’eau interstitielle des sédiments. Le stockage du carbone dissous implique une reminéralisation lively du carbone organique dans les tranchées hadales qui est bien as well as importante que dans les autres environnements d’eaux profondes de l’océan ouvert. En utilisant des strategies avancées de radiocarbone, l’équipe a découvert le vieillissement et l’accumulation du carbone organique et inorganique dissous dans les sédiments souterrains profonds. “Ce sont des résultats passionnants, car ces fractions de carbone dissoutes peuvent avoir un impact vital sur le cycle profond du carbone vehicle elles sont enfouies encore additionally profondément dans les sédiments des tranchées et la zone de subduction”, a déclaré Mengfan Chu, doctorant à l’Université océanique de Chine, et responsable -auteur de l’étude maintenant publiée dans Character Communications.
Cycle actif du carbone dissous à médiation microbienne dans les sédiments souterrains profonds
Une étude géochimique complète sur l’eau interstitielle des sédiments, basée sur les résultats de l’expédition IODP 386, conforte cette hypothèse. D’énormes réserves de méthane se trouvent dans les sédiments le long de l’ensemble de la fosse du Japon, ainsi que d’autres caractéristiques géochimiques exceptionnelles de l’eau interstitielle. Cela indique une méthanogenèse microbienne intense dans les tranchées hadales et est interprété comme un effet d’amélioration des grands tremblements de terre répétés le very long de la zone de subduction. En augmentant les flux de carbone organique et en régulant les caractéristiques physiques et chimiques des dépôts de sédiments, les tremblements de terre servent de puissant modulateur dans le cycle du carbone des tranchées et dans les métabolismes profonds de la biosphère dans ces environnements extrêmes. “Ces découvertes fournissent des preuves solides que les tranchées hadal ne sont pas des environnements marins profonds” tranquilles “comme on l’avait envisagé précédemment. Nous sommes ravis de dire que d’autres découvertes sur le cycle du carbone des tranchées hadal seront sûrement faites à l’avenir.” dit le professeur Rui Bao. “Par exemple, dans notre étude, nous rapportons également la présence de carbonates authigènes dans le sous-sol profond des sédiments de la tranchée japonaise, ce qui suggère une transformation energetic du carbone entre ses différentes formes (sédimentaire, dissous, gazeux et minéral) et implique que les environnements de tranchée hadale hébergent le cycle dynamique du carbone, qui relie la floor de la Terre et son intérieur furthermore profond le extensive des zones de subduction, offrant ainsi de grandes opportunités pour de futures études. »
Autres views de recherche dans la fosse du Japon
Les nouvelles découvertes d’un cycle dynamique du carbone dans la fosse du Japon représentent la première réalisation scientifique majeure résultant du nouvel échantillonnage souterrain à haute résolution temporelle et spatiale et de l’étude de la tranchée océanique hadal réalisée par l’expédition 386 dans la fosse du Japon. Parallèlement à cette première publication scientifique relative à l’IODP-Expédition 386, les résultats préliminaires de l’ensemble de l’expédition sont désormais publiés par l’IODP. Outre les nouvelles views et le potentiel supplémentaire permettant de faire progresser notre compréhension des cycles élémentaires des grands fonds marins et de leur impact sur les environnements hadaux, les échantillons et les données de cette expédition révèlent également des enregistrements d’événements fascinants remontant à additionally de 24 000 ans. Cela permet des recherches en cours et de nouvelles views pour la discussion sur la récurrence à long terme et les risques des méga-séismes majeurs. Trente-6 scientifiques possédant une knowledge dans différentes disciplines géoscientifiques d’Allemagne, d’Autriche, d’Australie, de Chine, de Finlande, de France, d’Inde, du Japon, du Royaume-Uni et des États-Unis mènent actuellement des recherches moreover approfondies en utilisant les échantillons acquis par la plate-forme avancée de forage océanique de l’IODP.. Des avancées scientifiques moreover substantielles devraient repousser les limites de la recherche sur les eaux ultra-profondes, les zones de subduction et les tremblements de terre.
Le Programme international de découverte des océans (IODP) est un programme global de recherche maritime financé par des fonds publics et soutenu par 21 pays, qui check out l’histoire et la dynamique de la Terre telles qu’enregistrées dans les sédiments et les roches des fonds marins. L’expédition 386 de l’IODP – Paléosismologie des tranchées japonaises – a été mise en œuvre conjointement par le Consortium européen pour le forage de recherche océanique (ECORD) et l’Institut d’exploration et d’ingénierie maritime-terrestre (MarE3) au sein de l’Agence japonaise pour les sciences et technologies marines-terrestres (JAMSTEC). ).
