Sommaire
Les mystères des profondeurs marines
La majorité de la surface terrestre est recouverte d’océans, mais plus de 80 % de ces vastes étendues restent inexplorées, non cartographiées et jamais vues par l’homme. Les parties les plus profondes de la mer sont frappantes par leur froid glacial, leur obscurité totale, et la difficulté de survie pour l’homme, qui ne peut y accéder qu’à bord de sous-marins spécialement conçus. Pourtant, même dans ces environnements hostiles, certaines créatures ont su s’adapter et prospérer.
Le fond marin n’est pas uniforme. Selon la National Oceanic and Atmospheric Administration, on y trouve à la fois la plus longue chaîne de montagnes du monde et le plus haut sommet. Les océans abritent des trenches profondes, des dépressions, des plaines plates, et même des lacs salés sous les vagues.
Le fond marin le plus proche de la côte est connu sous le nom de plateau continental. Ces zones, inondées de lumière solaire, abritent une vie foisonnante. En s’enfonçant plus profondément, la pente continentale plonge dans une partie de l’océan si profonde qu’aucune lumière ne peut y parvenir, appelée la Zone de Minuit. Cette profondeur s’élargit à nouveau (appelée montée continentale) dans une région dépassant les 4 000 mètres. On désigne cette zone comme « l’abîme ». Plus de 70 % du fond océanique se situe dans cet abîme, appelé plaine abyssale. À première vue, ce vaste fond marin plat et profond peut sembler inhabitable, mais des écosystèmes fascinants ont su s’adapter à cet environnement rigoureux et sans lumière, créant des communautés de vie uniques au monde.
Pression élevée
La majorité des profondeurs marines restent largement inexplorées, principalement en raison des conditions extrêmes qui y règnent. La pression de l’eau augmente considérablement à mesure que l’on descend dans l’océan.
Sous la surface, l’eau exerce une pression sur tous les côtés, un phénomène connu sous le nom de pression hydrostatique. En surface, la pression ressentie est de 1 atmosphère, c’est la mesure à laquelle la plupart d’entre nous sommes habitués. Toutefois, à 10 mètres de profondeur, la pression double, et à environ 2,4 miles (environ 3,8 km) de profondeur, on atteint la moyenne du fond marin.
Dans des zones encore plus profondes, comme celles qui atteignent jusqu’à 6,8 miles (environ 10,9 km) de profondeur, la pression augmente de manière significative, chaque tranche de 10 mètres équivalant à une atmosphère supplémentaire pesant sur les explorateurs. Pour les humains, cette pression écrasante serait immédiatement fatale.
Pour pouvoir explorer ces profondeurs inaccessibles, des véhicules spéciaux et des robots sont nécessaires, capables de résister à des pressions colossales, comprises entre 380 et 1 100 atmosphères, sans se fissurer.
Absence de lumière
La lumière du soleil représente la source de chaleur, de lumière et d’énergie pour la majorité de notre planète, mais dans les trois couches les plus profondes de l’océan, la lumière solaire est totalement absente.
La zone la plus proche de la surface, connue sous le nom de zone de lumière, est celle où la lumière du soleil illumine et réchauffe l’eau. À travers le monde, les températures dans cette région varient entre environ 0 °C et 36 °C. La région qui se situe juste en dessous est appelée la zone crépusculaire, car, bien que très sombre, une partie de la lumière solaire atteint encore cette couche. À environ 1000 mètres de profondeur commence la zone des ténèbres, qui est complètement noire en permanence, avec une température d’environ 4 °C.
Ensuite, nous rencontrons la zone abyssale, qui présente les mêmes caractéristiques d’obscurité que la zone des ténèbres et qui se rapproche des températures proches du gel. Pour la plupart des mers, c’est à cette profondeur que l’océan atteint ses limites. Cela dit, certains des fonds marins les plus profonds ont une appellation particulière : la zone hadale, qui débute à 6000 mètres sous la surface et s’étend jusqu’aux profondeurs maximales de l’océan.
Pour survivre sans rayons de soleil, les créatures qui habitent ces profondeurs extrêmes doivent dénicher d’autres sources d’énergie, un défi fascinant qui souligne la résilience et l’ingéniosité de la vie marine.
La diversité des formes de vie
Malgré la pression écrasante et l’obscurité totale, les profondeurs marines représentent l’habitat le plus vaste de la Terre. Pourtant, des études estiment que plus de 90 % des créatures océaniques n’ont pas encore été découvertes et classées. Les animaux qui ont évolué dans cet environnement semblent parfois d’un autre monde, mais chaque adaptation leur permet de survivre dans les profondeurs de l’océan.
Des chercheurs de la NASA ont analysé comment des créatures des profondeurs, comme le poisson escargot translucide et gélatineux, peuvent résister à la pression de l’eau qui les entoure. Ils ont découvert que ces animaux avaient développé une enzyme qui contrecarre le poids qui pèse sur eux, en amenant les protéines de leurs cellules à occuper plus d’espace. De plus, de nombreuses espèces vivant dans les parties sans lumière des océans sont bioluminescentes, produisant leur propre éclat fantomatique, comme le montre le documentaire « Blue Planet » de la BBC.
Selon l’Institut de recherche de l’aquarium de Monterey Bay, les profondeurs marines abritent de nombreuses créatures qui prospèrent dans cet environnement hostile. Parmi elles, le calmar fraise, dont l’œil énorme est particulièrement doué pour détecter la bioluminescence dans l’obscurité totale, ou l’étoile plume, qui ressemble à une fleur épanouie au fond de la mer jusqu’à ce que ses « pétales » commencent à onduler et qu’elle s’élance dans l’obscurité.
Le point le plus profond
La partie la plus profonde de l’océan se trouve dans la fosse des Mariannes. Cette immense dépression mesure presque 56 kilomètres de large et 11 kilomètres de profondeur. D’après le Smithsonian Ocean, si le mont Everest était immergé au fond de la fosse des Mariannes, son sommet ne parviendrait même pas à dépasser la surface de l’eau.
Le point le plus bas de cette fosse est désigné sous le nom de « Challenger Deep« , un petit trou au fond de l’immense fosse des Mariannes, qui atteint environ 10 900 mètres au-dessous de la surface de l’océan. Comme le souligne National Geographic, la vie existe même à cette profondeur. Des amphipodes, un type de crustacé, ont été découverts mesurant jusqu’à 5 centimètres de long, soit plus de deux fois la taille de ceux que l’on trouve dans des eaux peu profondes.
Ces créatures sont présumées se rassembler en dessous de 9 000 mètres. À ces profondeurs incroyables, où peu de choses peuvent croître et où la nourriture est rare, ces organismes parviennent à se nourrir de bois qui coule depuis la surface. On pense que certains de leurs apports alimentaires proviennent des épaves de navires.
Lacs de saumure
Bien que l’on pense généralement que les lacs ne peuvent exister que sur terre, il est étonnant de découvrir qu’ils se trouvent également au fond des océans. Ces lacs de saumure, présents sur le fond marin, présentent une surface semblable à celle des lacs terrestres, avec même des vagues qui ne se propagent pas dans l’océan environnant.
Selon les explications de Smithsonian Ocean, ces lacs sont isolés des océans environnants en raison de leur eau qui est nettement plus dense et salée. Cela leur permet de rester au fond de l’océan plutôt que de s’écouler avec les autres eaux. On pense que ces lacs proviennent d’un océan ancien, datant de l’époque jurassique. Comme l’indique Scientific American, l’eau de ces « lacs » est si dense que des sous-marins peuvent s’y poser.
La saumure de ces lacs est riche en méthane, toxique pour la plupart des animaux qui pourraient s’aventurer dans ces eaux. Cependant, certaines bactéries et organismes unicellulaires capables de respirer le méthane prospèrent dans ces lacs salins. Parfois, des moules audacieuses sont attirées par ces bactéries, ce qui les amène à se rassembler près des bords des lacs de saumure.
Plain abyssal
70 % du fond marin se situe dans l’obscurité totale de la zone abyssale, où le sol océanique s’étend de manière vaste et plane, connu sous le nom de plain abyssal. Certains de ces secteurs sont rocheux, tandis que d’autres possèdent un substrat plus souple. Bien que ces plaines semblent désertes comparées à la zone lumineuse, leur biodiversité est étonnante. Comme le précisent plusieurs études, ces écosystèmes figurent parmi les moins observés au monde, et de nombreux aspects de la vie dans le plain abyssal demeurent encore mystérieux.
Le plain abyssal se trouve entre 3 000 et 6 000 mètres de profondeur. À cette profondeur, le sol océanique est extrêmement froid et offre peu d’opportunités de nourrir les créatures marines. Moins de 5 % de la nourriture potentielle provenant de la surface parvient à atteindre ces fonds marins. Les débris de la zone ensoleillée dérivent vers les profondeurs, mais la plupart sont consommés par les espèces qui vivent au-dessus avant d’atteindre le fond, à des milliers de pieds sous la surface.
Cependant, certaines espèces ont évolué pour survivre dans ces environnements hostiles. On y trouve des langoustes, des crevettes, ainsi que des concombres de mer, des mollusques, des vers, et des échinodermes comme les étoiles de mer et les oursins. Il est également probable que des organismes se cachent dans les sédiments mous, bien que les seules preuves découvertes jusqu’à présent se limitent aux terriers et aux traces qu’ils laissent derrière eux.
Canyons
Tous les fonds marins ne sont pas aussi plats que les plaines abyssales. Comme le décrit Smithsonian Ocean, il existe de profonds canyons sous-marins qui s’étendent sur des centaines de kilomètres. Cette topographie, similaire à celle des terres émergées, crée une grande variété d’habitats, non seulement au fond des canyons mais également dans leurs parois rocheuses. Ces canyons profonds, allant de la zone éclairée à des eaux plus sombres et profondes, sont souvent riches en vie.
Les formes de ces canyons génèrent des courants marins qui favorisent la descente de débris de surface, créant ainsi d’abondantes opportunités alimentaires pour de nombreuses créatures. Les parois du canyon offrent un refuge idéal pour les coraux et les éponges, tandis que les poissons se cachent dans les corniches. Le fond des canyons est souvent constitué d’un mélange de sédiments doux et boueux, permettant aux mollusques et vers de s’y enfouir.
Près de la surface, des algues prospèrent, soutenant ainsi les populations de poissons qui attirent à leur tour des espèces plus grandes. Comme l’indique le NOAA, les calmars, les pieuvres et les crabes prospèrent dans ces environnements. Les requins, attirés par les canyons, viennent s’y nourrir. Il a également été observé que certaines espèces de baleines, y compris des espèces menacées, sont plus fréquentes dans les canyons du nord-est des États-Unis.
On pense également que la géographie des canyons influence l’ensemble de l’océan. Ces formations peuvent moduler la température de l’eau environnante, générer des courants puissants et affecter les migrations de diverses espèces de poissons, allant du thon aux requins.
Seamounts
Les canyons ne sont pas les seules formations géographiques imposantes sous la mer. Les montagnes sous-marines, appelées seamounts, s’élèvent haut du fond marin. En fait, la plus haute montagne du monde se trouve dans l’océan. Comme les canyons, les seamounts influent sur les courants marins.
D’après le National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), certains seamounts sont incroyablement anciens, et on estime qu’il y en aurait environ 100 000 mesurant plus de 3 000 pieds de hauteur. Par exemple, le Bear Seamount, situé dans l’océan Atlantique, est estimé à 100 millions d’années. Même la plus haute montagne de la Terre, Mauna Kea — qui s’élève à plus de 30 000 pieds, soit environ 1 000 pieds plus haut que le Mont Everest — est en réalité un seamount. Comme la plupart des seamounts, Mauna Kea est un volcan endormi. Cela s’explique par le fait que de nombreux seamounts se trouvent aux bords des plaques tectoniques de la Terre, où le magma s’élève à travers la croûte terrestre.
Les seamounts créent de nombreux habitats pour diverses formes de vie marine qui ne pourraient survivre nulle part ailleurs. Leurs sommets perturbent les courants, entraînant phytoplancton et autres sources de nourriture le long de leurs pentes. Des coraux des profondeurs vivent sur ces pentes. Bien qu’il n’y ait pas d’énergie solaire pour ces coraux, ils réussissent à survivre en filtrant les débris organiques qui dérivent depuis la surface. Ces communautés de coraux peuvent exister pendant des centaines, voire des milliers d’années, offrant un abri à de nombreuses créatures marines, dont certaines ne vivent que dans ces conditions spécifiques.
Les évents hydrothermaux
Alors que la majorité des profondeurs marines est glaciale, certains endroits sont brûlants. Ces zones sont connues sous le nom d’évents hydrothermaux, qui regorgent de vie.
Les évents, où des colonnes de fumée montant en volutes émergent du fond marin, se forment dans des zones volcaniquement actives. L’eau de mer s’infiltre à travers les fissures de la croûte terrestre, et après avoir été chauffée jusqu’à environ 370°C par le magma sous-jacent, elle remonte sans bouillir grâce à la pression immense exercée dans les profondeurs. Cette eau chaude est également chargée de minéraux, résultant de la rencontre entre le fluide hydrothermal chaud et l’eau de mer froide. En se refroidissant, ces minéraux se solidifient pour former les évents. Certains sont noirs à cause du sulfure de fer, appelés « fumeurs noirs », tandis que d’autres, appelés « fumeurs blancs », sont constitués de baryum, de calcium et de silicium.
Certains organismes parviennent à vivre sans lumière solaire, grâce à des bactéries qui exploitent les minéraux provenant des évents. Cela a permis le développement d’espèces et de communautés biologiques uniques. Un exemple fascinant est le crabe yéti. Vivre à plus de 2 100 mètres de profondeur, près des évents hydrothermaux près de l’Île de Pâques, ces créatures ont été observées en train de tenir leurs pinces poilues au-dessus de l’eau qui jaillit des évents. Des colonies de bactéries s’installent dans ces poils, et on pense qu’elles pourraient les collecter intentionnellement comme source de nourriture.
Chutes de baleines
La nourriture au fond des océans est rare, car très peu de matière parvient à atteindre ces profondeurs. Cependant, la mort d’une baleine, en raison de sa taille imposante, crée un véritable écosystème. Lorsque les baleines meurent, elles le font généralement dans des eaux plus peu profondes et ensoleillées. Lentement, leur corps coule jusqu’au fond de l’océan, un événement que l’on appelle « chutes de baleines ». Bien que cela se produise dans les profondeurs marines, ces chutes peuvent abriter une des plus fortes densités animales que l’on puisse trouver en mer.
Aucun fragment de la baleine n’est perdu. Des charognards marins affluents vers son corps presque immédiatement. En quelques heures, il attire requins, poissons et crustacés en quête de festin. Alors qu’ils se nourrissent, de plus petites particules se dispersent, fournissant de la nourriture pour des anémones, mollusques et vers vivant sur le fond marin. Bien que la majorité de la baleine soit consommée par de plus gros animaux, des communautés de milliers de vers trouvent également leur subsistance ici. Certaines espèces se sont même adaptées pour pouvoir se nourrir des os. Les chutes de baleines sont également des refuges pour des bactéries, où presque 200 espèces différentes ont été découvertes sur une seule chute.
Exploration des profondeurs marines
Étant donné les conditions extrêmes au fond des océans, il n’est guère surprenant que plus de 80 % de ces vastes étendues restent encore inexplorées. Les scientifiques et les ingénieurs mettent au point de nouvelles méthodes pour explorer même les zones les plus profondes de la mer.
Parmi les dispositifs actuels, on trouve les véhicules sous-marins autonomes (AUV), des explorateurs robotiques programmés pour se rendre dans des zones spécifiques du grand bleu et ramener des informations. D’autres options incluent les véhicules télécommandés (ROV), qui sont reliés à un navire en surface, permettant à des opérateurs humains de contrôler leur mouvement tout en observant ce qui se passe sur des écrans. Il existe également des hybrides, combinant ces deux technologies. Toutefois, il arrive que des humains participent directement à ces missions d’exploration. Les véhicules habités (HOV), capables de plonger dans les profondeurs marines, offrent une sécurité aux personnes à bord, les protégeant de la pression extrême, et certains disposent même de « bras » permettant de collecter des échantillons.
En parallèle, la NASA, célèbre pour ses missions spatiales, se tourne également vers l’exploration de nos océans. Selon une source de la BBC, il est espéré qu’en apprenant davantage sur nos propres mers et en développant des technologies adaptées à leur exploration, les scientifiques pourront mieux comprendre les environnements d’autres planètes. Un AUV nommé « Orpheus », conçu par les ingénieurs de la NASA, incorpore une technologie similaire à celle du rover Mars « Perseverance » pour cartographier le fond marin. Comme l’a souligné le biologiste des profondeurs Tim Shank en janvier 2022 : « Si cela fonctionne, il n’y a aucun endroit dans l’océan où l’on ne puisse pas aller. »
Impact humain sur les profondeurs marines
En 2019, l’explorateur Victor Vescovo a plongé avec un submersible dans la fosse des Mariannes, établissant un record de profondeur inégalé. Il a passé quatre heures à explorer des eaux jamais vues auparavant. Aux côtés de nombreuses créatures marines profondes, Vescovo a découvert un sac en plastique.
Comme l’a rapporté la BBC, des millions de tonnes de plastique finissent chaque année dans les océans. La découverte d’un objet fabriqué par l’homme dans une zone de l’océan inexplorée est devenue un symbole de l’influence de l’humanité sur les mers. Selon un article du New Yorker, les profondeurs marines sont menacées non seulement par les déchets plastiques, mais aussi par tous types de pollution, l’acidification des océans, et les effets globaux du changement climatique. Les dommages déjà causés restent en grande partie inconnus.
Angela Benn du National Oceanography Centre a déclaré, « Il est nécessaire d’avoir une compréhension bien plus approfondie des impacts relatifs des activités humaines sur le fond marin, et en particulier de la manière dont ces activités affectent les écosystèmes et la biodiversité des fonds marins. »