Un étrange écosystème découvert prospère sous les bouches hydrothermales du fond marin

Aug 25, 2023

Une expédition utilisant un véhicule télécommandé en haute mer a découvert un écosystème souterrain caché sous les bouches hydrothermales du fond marin.

Il n’y a peut-être aucun écosystème sur Terre qui semble moins hospitalier que les sources hydrothermales. Dans l’obscurité perpétuelle, le froid et les pressions incessantes des profondeurs marines, ces suintements volcaniques crachent une eau chaude si chargée de particules et de métaux qu’elle ressemble à une fumée noire s’échappant d’une cheminée. Mais même ces habitats infernaux regorgent de vie, allant des bénitiers géants et des crabes voraces aux poulpes grêles et aux poissons-anguilles fantomatiques.

Et ce ne sont que les créatures qui se cachent au-dessus des bouches d’aération. À l’aide d’un véhicule télécommandé (ROV) en haute mer, des chercheurs ont récemment retourné des dalles du fond marin pour découvrir un écosystème caché regorgeant de vie minuscule sous les évents eux-mêmes. Selon Monika Bright, zoologiste à l'Université de Vienne, qui a dirigé l'expédition, l'assortiment de vers, d'escargots, de larves microscopiques et de bactéries qui résident ici ajoute une nouvelle couche de complexité aux écosystèmes de sources hydrothermales, que les scientifiques étudient depuis 1977. .

"Nous connaissons les évents ci-dessus depuis longtemps, mais il s'agit fondamentalement d'un tout nouvel écosystème ci-dessous", explique Bright. "C'est particulièrement étrange que nous l'ayons trouvé dans un endroit très bien étudié."

Le mois dernier, Bright et une équipe internationale de collaborateurs sont montés à bord du navire de recherche Falkor (également) du Schmidt Ocean Institute, à but non lucratif, au Panama. Les scientifiques ont sondé les profondeurs de la côte Pacifique de l'Amérique centrale pour étudier des espèces allant des bactéries symbiotiques des palourdes des grands fonds aux limites de température des minuscules crustacés copépodes.

L’équipe a concentré ses plongées en ROV sur une zone où des plaques tectoniques divergentes créent une chaîne de volcans en eaux profondes connue sous le nom de East Pacific Rise. À mesure que les plaques s'écartent, le magma bouillonne depuis la faille et se refroidit pour créer un nouveau fond océanique.

Ces conditions volatiles alimentent les sources hydrothermales. L'eau glaciale s'infiltre à travers les fissures de la croûte océanique éclatée et rencontre le magma brûlant en dessous. Lorsque l’eau de mer est chauffée à des températures supérieures à 400 degrés Celsius, des réactions chimiques créent un fluide suralimenté riche en produits chimiques tels que le soufre, qui est rejeté par les ouvertures du fond océanique.

Ces évents ressemblant à des geyser sont des points chauds de la diversité des fonds marins qui peuvent prospérer dans l'obscurité, grâce à des bactéries qui convertissent les produits chimiques en sucres fournissant de l'énergie. Certaines de ces bactéries résident à l’intérieur du corps allongé des vers tubicoles géants (Riftia pachyptila). Ces vers, dont les branchies plumeuses rouge vif exposées les font ressembler à des tubes de rouge à lèvres de six pieds de long, poussent en zones denses autour des évents et fournissent des habitats aux autres habitants des évents.

Lorsque des éruptions ou des tremblements de terre modifient l'activité volcanique de la région, ces bastions de vers rustiques sont anéantis. Mais lorsque de nouvelles sources hydrothermales apparaissent à des dizaines, voire des centaines de kilomètres, elles sont rapidement colonisées par d’imposants fourrés de vers tubicoles géants en quelques années.

La façon dont ces vers arrivent et s’ancrent dans de nouveaux évents reste inconnue, dit Bright. Les scientifiques ont trouvé peu de larves de vers tubicoles dans la colonne d’eau entourant les évents, et un flux constant de fluide suralimenté rendrait également difficile la fixation des larves par le haut. Cela a conduit les chercheurs à émettre l’hypothèse que les larves du ver tubicole se tortillaient dans les crevasses situées sous le fond marin pour atteindre de nouveaux évents.

Pour tester cette idée, les scientifiques ont envoyé le ROV jusqu'au Tica Vent, un évent hydrothermal bien étudié situé à 2 500 mètres sous la surface de l'océan. Initialement, l’équipe a collé des boîtes grillagées sur les fissures du fond marin pour collecter les animaux qui se déplaçaient entre le sol rocheux lui-même et le sous-sol. Mais lorsque les boîtes se sont révélées encombrantes, l'équipe a eu recours à une méthode plus directe : retourner de gros morceaux de fond marin avec le bras robotique du ROV pour récupérer ce qui se trouvait en dessous.

Cela a révélé un labyrinthe souterrain. Dans un réseau de grottes et de crevasses creusées dans la roche, l'eau était à une température douce de 25 degrés Celsius. Cela fournissait les conditions parfaites pour une communauté microbienne florissante de protistes, de bactéries, de virus et même de certaines créatures plus grandes telles que des escargots et des vers.