Science & Vie HS No. 319의 목차

La carte de notre planète est tronquée : elle omet plus des deux tiers de sa surface. Soit l’océan, dont le fond et les reliefs sont au trois quarts inconnus. Le mot qui désigne cet endroit si mystérieux résume notre ignorance : c’est abysse, du grec ancien ἄβυσσος, qui signifie “sans fond”. Devant tant d’inconnu, notre curiosité, notre soif d’apprendre sont littéralement abyssales : sans limite. Qu’y a-t-il en bas ? Pour ce que l’on en sait, une obscurité constante, des températures glaciales, une pression de fou. Mais, aussi, des écosystèmes foisonnants qui s’égrènent au pied des cheminées hydrothermales, à flanc des monts immergés et partout dans la colonne d’eau. Des espèces vivantes à 90 % bioluminescentes – vous en aurez un aperçu spectaculaire dans les pages qui suivent. Les…

La zone mésopélagique ou crépusculaire, de 200 m à 1000 m La lumière se fait de plus en plus rare, empêchant la photosynthèse. Requins, calmars et autres poissons-lanternes peuplent cette couche océanique où ils peuvent récolter les dépouilles des organismes de surface qui sombrent dans la colonne d’eau. C’est également dans cette zone, en mer Rouge, qu’a été battu en 2014 le record de plongée autonome avec bouteille par l’Égyptien Ahmed Gamal Gabr : 332,35 m. Au-delà, il faut plonger en sous-marin. La zone bathypélagique, de 1000 m à 4000 m Arrive le cap du kilomètre de profondeur, où l’obscurité règne : c’est ici que commencent les abysses. Quelle que soit la région ou la saison, la température de l’eau descend à 2°C et ne varie pratiquement plus. La vie…

Le dernier rapport de l’observatoire Copernicus sur le sujet est formel : le rythme du réchauffement de l’océan ne cesse de s’accélérer. Depuis 2005, celui‑ci a presque doublé. En cause : le fait que les mers absorbent l’excès de chaleur généré par les activités humaines, et cela dans des proportions importantes. Les scientifiques estiment que depuis 1970, l’océan a absorbé 90 % de l’excès de chaleur du système climatique. Le réchauffement affecte en premier lieu les eaux de surface, celles en contact direct avec l’atmosphère (deux tiers de la chaleur sont stockés dans les 700 premiers mètres). Mais qu’en est‑il pour les abysses ? “Les tendances de températures attestent bien d’un réchauffement en cours de l’océan profond. À 4 000 m de profondeur, l’océan austral a pris 3 millidegrés par…

Dans le Pacifique nord-ouest, à 2 790 km au sud du Japon, se trouve le point le plus profond de l’océan connu à ce jour : la fosse des Mariannes, un gouffre confiné où règnent des températures ne dépassant pas 4°C, une obscurité totale et une pression mille fois plus importante que celle existant à la surface de la mer. C’est là, à 8 900 m sous les eaux, qu’ont été prélevés les sédiments dans lesquels le virologue Min Wang et ses collègues de l’université océanique de Chine ont isolé un étonnant virus au nom de code “vB_ HmeY_H4907”, décrit en 2023 dans la revue scientifique Microbiology Spectrum. “À ma connaissance, c’est le virus trouvé le plus profondément dans l’océan à ce jour”, commente Claire Geslin, virologue au laboratoire de…

L‘océan va-t-il devenir le nouvel eldorado de la recherche pharmaceutique ? Pendant longtemps, pour découvrir de nouveaux médicaments, les “big pharma” ont prospecté l’univers des plantes et des champignons terrestres, ou les banques de substances chimiques. Mais depuis quelques années, de plus en plus de chercheurs tentent de trouver des principes actifs au sein d’une autre source potentielle de médicaments : les espèces marines. Et dans cette course “au trésor”, la France n’est pas en reste ! Si tant de regards se tournent vers l’océan, c’est “en raison de sa biodiversité unique sur Terre, encore très peu explorée”, explique Jean-Baptiste Bérard, ingénieur en biologie marine à l’Institut français de recherche pour l’exploitation de la mer (Ifremer) de Nantes. Alors que les flots occupent plus de 70 % de la surface…

Il a découvert des récifs coralliens d’eau froide au large de l’Irlande. Observé de très près un jeune volcan des profondeurs proche de Mayotte. Ou encore contribué à identifier des sources sous-marines d’hydrogène jusque-là inconnues. En 2023, alors que le submersible Titan, en exploration sur l’épave du Titanic, disparaît des radars, il est dépêché sur place pour participer aux recherches. Lui, c’est Victor 6000 : 27 ans, 96 campagnes d’océanographie scientifique et 800 plongées – soit 15 000 heures – au compteur. De la carrure d’une Twingo, cet infatigable explorateur de 4,6 t est capable d’embarquer jusqu’à 600 kg de charge utile répartis dans des modules interchangeables en fonction des missions. Il est régulièrement modernisé : un système de caméras HD et 4K, des bras articulés pouvant soulever des objets…

Depuis des millénaires, des créatures sous-marines effrayantes peuplent les récits des marins de retour d’expédition. L’une d’elles revient régulièrement sur le devant de la scène mythologique : une bête gigantesque, dotée de tentacules et particulièrement agressive. Chez les Grecs anciens, elle prend les traits de Scylla, la nymphe mentionnée pour la première fois par Homère dans L’Odyssée, et qui fut changée en monstre marin par Circé. Cette “terrible créature aboyeuse et tentaculaire” menace alors les navires du détroit de Messine, en Méditerranée. En Scandinavie, cette créature se nomme le kraken. Au XVIIIe siècle, l’évêque de Bergen (Norvège), Erik Pontoppidan, dit de lui qu’il est sans doute “le plus grand et le plus frappant de tous les animaux de la création”. Mais quel est donc, dans la réalité, cet épouvantable animal…

Continent : vaste étendue de terre émergée”, peut-on lire dans la plupart des dictionnaires. Sauf que, avertit d’emblée Julien Collot, enseignant-chercheur en géosciences marines à l’université de Bretagne occidentale, “cette définition est celle des géographes, pas celle des géologues !”. Pour ces derniers, en effet, le littoral ne marque absolument pas la limite entre les continents et l'océan et, de ce fait, on peut très bien trouver des continents… sous l'océan ! C’est le cas de Zealandia, 4,9 millions de kilomètres carrés, qui inclut la Nouvelle-Zélande et la Nouvelle-Calédonie, mais dont la plus grande partie se trouve entre 1 000 et 3 000 m sous le niveau de la mer. Comment expliquer ce phénomène ? “Ce qui différencie un continent d’un océan, c’est la nature de la croûte terrestre. Alors…

SVHS : Vous avez l’un et l’autre participé à plusieurs missions sous-marines. Que ressent-on quand on descend si profondément ? Françoise Gaill : On a le sentiment de vivre quelque chose d’unique. C’est un grand moment de découverte et d’émerveillement : se révèlent à nos yeux des paysages et des animaux dont on avait jusque-là du mal à croire qu’ils existaient vraiment ! Il s’agit d’une expérience intellectuelle, mais surtout sensitive. Pierre-Marie Sarradin : C’est aussi une aventure humaine. Nous vivions plusieurs semaines à bord d’un navire, en vase clos. Tous – scientifiques, marins, opérateurs – partageant le même but. C’est le seul endroit au monde où vous avez tout à votre disposition pour vivre votre passion ! SVHS : Le mot “abysses” est très poétique, il fait rêver. Que recouvre…

Il n’existe pas de montagnes et de vallées au fond de l’océan…” C’est du moins ce qu’affirmait Henry N. Moseley en 1880 dans la revue Nature. Ce naturaliste britannique, connu pour avoir pris part à une campagne océanographique internationale à bord du Challenger, se trompait, comme l’a prouvé ultérieurement le sonar. En réalité, les fonds océaniques sont loin d’être une immense plaine monotone. Ils sont parsemés de reliefs : des canyons, des fosses, mais aussi des monts qui s’élèvent à des centaines, voire des milliers de mètres au-dessus du plancher de la mer. D’après les données des satellites alti-métriques, qui mesurent la morphologie de la surface de l’océan et en déduisent celle du fond, les océanographes estiment qu’il en existerait des centaines de milliers. Ces monts sous-marins sont découverts et…

Non, les abysses ne sont pas silencieux. Ils sont même plutôt bruyants ! Ils crépitent, ils craquent, ils grognent, ils tapent, ils cliquent, ils pulsent, ils choquent. Si vous plongez un hydrophone dans la mer, c’est-à-dire un micro sous-marin, vous n’entendrez pas la même chose selon que vous soyez dans un environnement côtier, sur une barrière de corail, à côté d’une cheminée hydrothermale ou au fin fond des abysses. Chaque milieu a sa propre signature auditive, que les écoacousticiens appellent le paysage sonore. Celui-ci varie aussi en fonction de la saison et de l’heure du jour ou de la nuit. Les données scientifiques qui concernent les sons abyssaux sont minces, notamment à cause des difficultés à procéder à des relevés (voir encadré). “Dans les abysses, il y a une problématique…

Octobre 2024, dans la nuit du 12 au 13, Jérémie Morizet battait le record français de plongée sous-marine en atteignant 10 806 m de profondeur dans la fosse des Tonga, la deuxième fosse océanique la plus profonde du monde. Ce défi, l’ingénieur normand l’a relevé à bord du Bakunawa, un sous-marin qui n’en était pas à son coup d’essai. D’abord baptisé Limiting Factor avant son rachat en 2022 par Inkfish, une compagnie américaine d’exploration sous-marine, il détient actuellement les records des plongées les plus profondes avec équipage dans les cinq océans. Si descendre dans les abysses reste un exploit, l’être humain n’en est pas à son coup d’essai : en 1960 déjà, le Suisse Jacques Piccard et l’Américain Don Walsh touchaient le plancher océanique, à 10 900 m de profondeur,…

Depuis 107 ans, l’Endurance, le navire de sir Ernest Shackleton, l’un des plus fameux explorateurs de l’Antarctique, était considéré comme disparu à tout jamais… Le 18 janvier 1915, après plus d’un mois de navigation dans l’Atlantique sud, le trois-mâts se retrouve piégé dans les glaces. Happée dans le gyre de la mer de Weddell pendant des mois, la banquise entraîne le navire dans sa dérive. Le 21 novembre, d’énormes craquements retentissent. Brisée par l’étreinte glacée, l’Endurance sombre sous les yeux de Shackleton et des 27 membres d’équipage. Le “Boss” a échoué dans sa mission : amarrer son navire et traverser le Continent blanc à pied. Mais il parvient, au prix d’une incroyable épopée d’un an, à ramener tous ses hommes sains et saufs. Le mythe était né. Mais personne ne…

Transport, énergies renouvelables, pêche, aquaculture, tourisme, industries extractives et biomarines… Les activités économiques liées à la mer se multiplient. Plus de 3 milliards de personnes dans le monde, principalement dans les pays en développement, dépendent de l’océan comme source d’alimentation, d’emploi et de revenus. Une population mondiale de 9 milliards d’individus prévue d’ici à 2050 augmentera encore la pression. Or, l’océan fait déjà face à des conditions sans précédent de réchauffement et d’acidification, de diminution de l’oxygène, de pollution et de déclin des espèces. Si rien n’est fait, ce bien commun sera durablement abîmé, mettant en péril non seulement les avantages socioéconomiques que la société tire de l’océan, mais surtout les conditions de la vie sur Terre. Devant l’urgence à inverser ces tendances, l’ONU a, pour la première fois, intégré…

Certains chiffres parlent d’eux‑mêmes : Mars est cartographiée dans sa totalité avec précision (6 m), alors que l’on connaît seulement 25 % des profondeurs océaniques, à une résolution avoisinant plutôt le kilomètre. Les cartes dont nous disposons, appelées bathymétriques – l’équivalent de la carte topographique pour les océans –, représentent les fonds par un dégradé de couleurs selon la profondeur. “Elles nous donnent une idée du relief, ce qui n’est en fait qu’une partie de la réalité. C’est comme si on ne connaissait des Alpes que leur forme, sans voir leur paysage”, illustre Julien Collot, chercheur en géosciences marines à l’université de Bretagne occidentale. “La cartographie est cependant l’étape indispensable qui permettra, ensuite, de déployer des outils d’exploration de l’océan.” Si nous connaissons mal les abysses, c’est à cause de…

De petites cavités dans le sous‑sol océanique où grouille une biodiversité animale jusque‑là insoupçonnée… Voilà ce qu’a découvert une équipe internationale au pied de cheminées hydrothermales ! “Jusqu’ici, on pensait que seuls des microbes et des virus pouvaient vivre sous la croûte océanique. Mais, à l’évidence, cette couche de la biomasse peut aussi abriter une vie plus complexe”, s’émerveille Stéphane Hourdez, biologiste à l’observatoire océanologique de Banyuls‑sur‑Mer et coauteur de ces travaux publiés fin 2024 dans Nature Communications. À la base, les chercheurs voulaient comprendre comment les larves de certains animaux des fonds océaniques, notamment celles du ver tubicole géant Riftia pachyptila, peuvent s’installer dans les cheminées hydrothermales. Pour ce faire, en juillet 2023, l’équipe s’est rendue à bord du navire de recherche américain Falkor (too) de l’Institut Schmidt de…

La bioluminescence nous fascine car elle constitue la seule source de clarté disponible dans les noirceurs abyssales. Rare, oui… mais pas tant que ça. La proportion d’organismes capables de produire de la lumière visible augmente en effet avec la profondeur. La bioluminescence, une faculté acquise voici un demi-milliard d’années, est le résultat d’une réaction biochimique. Celle-ci se produit quand un substrat, appelé luciférine, interagit avec une enzyme, la luciférase, sous l’effet du dioxygène. L’énergie dégagée par cette oxydation est transmise sous forme de photons. La bioluminescence est donc différente de la fluorescence ou de la phosphorescence (lesquelles restituent de la lumière absorbée), même si elles peuvent être associées dans un même organisme. Un animal est bioluminescent soit par symbiose avec des bactéries présentes dans l’organisme, soit par réaction biochimique intracellulaire…

Poissons, crustacés, mollusques, algues… Second plus grand domaine maritime au monde, les eaux françaises – métropolitaines et ultramarines – recèlent une riche biodiversité, forte de plusieurs dizaines de milliers d’espèces de plantes et d’animaux ainsi que de champignons et d’organismes à une cellule (protistes). Cependant, jamais les génomes complets de ces organismes n’avaient été séquencés à grande échelle. Mais ça… c’était avant le vaste projet ATLASea ! Copiloté par le CNRS et le CEA, “ATLASea vise à construire la première bibliothèque génomique des espèces vivant dans les eaux de notre pays. Cet atlas contiendra les génomes de référence, c’est-à-dire complets et de très haute qualité, d’environ 3 900 organismes issus du littoral métropolitain et d’environ 600 autres collectés dans les eaux des territoires ultramarins”, précise Hugues Roest Crollius, directeur de…

On pourrait les confondre avec de simples galets. Mesurant généralement entre 5 et 10 centimètres de long, les nodules polymétalliques sont des concrétions rocheuses formées par la précipitation d’hydroxydes de fer, de manganèse et d’autres métaux sous forme de couches concentriques autour d’un noyau – éclat de coquillage, minéral, voire dent de requin. Un phénomène géologique particulièrement lent : ils grandissent de quelques millimètres par dizaines de milliers d’années. Découvertes dans les années 1870, ces concrétions sont présentes sur les plaines abyssales de l’océan, et même dans certains grands lacs. Elles se forment généralement entre 4 000 m et 6 000 m de profondeur. Leur composition attise les convoitises. On y trouve principalement du manganèse (30 %), du fer (6 %) et de nombreux métaux stratégiques : cobalt (de 0,2…

Vendredi 21 juin 2013, le lanceur d’alerte américain Edward Snowden révèle que les services de renseignement américains et britanniques interceptent conjointement les données transitant par des câbles sous-marins de télécommunications. Le 26 septembre 2022, la mer Baltique est secouée par plusieurs explosions. Les gazoducs Nord Stream 1 et 2, reliant la Russie et l’Allemagne, sont sabotés, provoquant d’importantes fuites de gaz. À l’été 2023, Dmitri Medvedev, vice-président du Conseil de sécurité de la Russie, menace de détruire les communications par câbles des ennemis de son pays. Depuis, l’arrachage “malencontreux” de câbles avec une simple ancre dérivante est devenu monnaie courante. En parallèle, l’Inde, le Japon, le Brésil, mais surtout la Russie et la Chine, multiplient leurs investissements dans les programmes militaires sous-marins. Le fond des mers serait-il devenu un nouveau…

Dans un grand tonneau de verre scellé par du plomb, l’un des plus grands conquérants de l’histoire s’apprête à repousser un nouvel horizon de l’humanité : les fonds marins. Lentement, le dispositif, enchâssé dans une cage et attaché à un bateau par une chaîne, descend dans la mer Rouge. Voilà Alexandre le Grand à 200 m de profondeur. Cinq cents, même, selon certains commentateurs. Grâce à une trappe, il peut prélever des perles, et des lanternes lui permettent d’observer les poissons. La scène, racontée dans de nombreux ouvrages, participe à la légende du roi macédonien. Sauf que… les historiens estiment qu’elle n’a jamais eu lieu. La vie d’Alexandre le Grand, grand conquérant macédonien du IVe siècle av. J.-C., a fait l’objet de nombreux récits en Europe et en Orient. La…

SVHS : Quelle est votre implication dans la troisième Conférence des Nations unies sur l’océan (Unoc 3) ? Olivier Poivred’Arvor : Ambassadeur pour les pôles et l’océan et président du musée de la Marine, je suis envoyé spécial du président de la République française, chargé d’organiser cette rencontre copilotée par la France et le Costa Rica. Avec mon équipe, nous travaillons à la planification logistique de ce grand événement depuis deux ans. Loreley Picourt : En tant que directrice générale de la plateforme Océan & Climat, qui fédère 115 acteurs français et internationaux de la société civile – organisations non gouvernementales (ONG), instituts de recherche, fondations, entreprises, etc. – en faveur d’un océan en bonne santé, j’ai été mandatée par la France et le Costa Rica pour faciliter la mobilisation…

Dans la famille Piccard, on aime les défis extrêmes. Le petit‑fils, Bertrand, parcourt le ciel à bord d’un avion solaire et bientôt, à hydrogène ; son grand‑père, Auguste, rêvait d’atteindre les abysses, libre et sans câble relié à la surface. Dans La Science et la Vie de ce 1er janvier 1939, Auguste Piccard expose son projet : “Je considère que seule une sphère libre de tout lien matériel avec la surface de la mer permettra d’atteindre le fond des océans et d’y observer utilement toutes les circonstances de la vie.” Il imagine une cabine, assortie d’un flotteur, pour lui permettre de rester en équilibre dans l’eau. “Ce rôle pourrait être rempli par un cylindre rempli d’huile. L’huile est, en effet, plus légère que l’eau et la force ascensionnelle d’un tel…