Quelque chose produit de « l'oxygène noir » au fond de l’océan

Bulles de gaz au fond du Pacifique (photo d'illustration).

Cette découverte vient chambouler nos connaissances sur l’oxygène, élément indispensable à l’apparition de formes de vie complexes. D’où vient l’oxygène naturel ? À l’école, on nous apprend qu’il est le fruit de la photosynthèse des plantes, terrestres mais aussi marines.

Organismes

Ces organismes vivants exploitent la lumière du soleil pour transformer le dioxyde de carbone et l’eau en molécules dont ils ont besoin, et produisent en contrepartie de l’oxygène. Mais une nouvelle étude à découvert une autre source d’oxygène dans un endroit qui n’est pas censé en contenir, le fond de l’océan.

Lumière

Alors que la lumière du soleil n’atteint pas ces profondeurs, l’oxygène y est particulièrement rare. Pourtant, le professeur Andrew Sweetman, de l’Association écossaise des sciences marines, a bien relevé des niveaux élevés d’oxygène à environ 500 km au sud-est d’Hawaï dans l’océan Pacifique.

Découverte

Cette découverte, publiée le 22 juillet 2024 dans la revue Nature, est si inédite qu’elle a d’abord été prise pour une erreur. « Lorsque nous avons reçu ces données, nous avons pensé que les capteurs étaient défectueux », a déclaré Andrew Sweetman dans un communiqué.

Capteurs

« Nous rentrions chez nous et réétalonnions les capteurs, mais, au cours des 10 années qui ont suivi, ces étranges mesures d’oxygène ont continué à apparaître. » Pour confirmer sa découverte, l’équipe de recherche a même utilisé une seconde méthode de détection d’oxygène.

Scientifiques

De par son côté mystérieux, les scientifiques ont appelé cette découverte « l’oxygène noir ». Cela fait aussi référence à l’endroit où il a été découvert, à plus 4 000 mètres de profondeur dans la zone Clarion-Clipperton.

Noir

Aussi profond, aucun rayon de lumière ne passe, c’est le noir complet. Mais alors, d’où vient cet oxygène ? Les chercheurs n’ont pour l’instant pas trouvé de réponse.

Pistes

Ils ont cependant quelques pistes. La première concerne les nodules polymétalliques, des sortes de gros galets constitués d’un mélange de minéraux qui font saliver les sociétés minières. Ces derniers, à cause de l’électrolyse naturelle due à la rouille des métaux et de l’eau de mer, pourraient produire de l’hydrogène et de l’oxygène.

Hypothèse

Techniquement, cette hypothèse est plausible, car les chercheurs ont confirmé que les nodules produisaient seuls une charge électrique de 0,95 volt.

Franz Geiger

S’ils se combinent, ils peuvent donc en théorie dépasser le seuil d’environ 1,5 volt nécessaire pour l’électrolyse. « Il semble que nous ayons découvert une « géobatterie » naturelle », a déclaré le professeur Franz Geiger de l’Université North-Western.

Nodules

La composition des nodules polymétalliques varie, mais ceux responsables de l’oxygène découvert regorgent de matériaux précieux. Ils « contiennent des métaux tels que le cobalt, le nickel, le cuivre, le lithium et le manganèse, qui sont tous des éléments essentiels utilisés dans les batteries », a ajouté Franz Geiger.

Exploitation

D’où l’attrait d’entreprises minières pour les fonds marins. L’exploitation minière est en vogue. Objet de convoitises, les nouvelles technologies ont fait baisser les coûts de production, si bien qu’il est aujourd’hui possible de généraliser l’exploitation du fond des océans.

Catastrophe

Il s’agirait néanmoins d’une potentielle catastrophe pour la biodiversité marine, dont une grande partie demeure méconnue.

Biologistes

« En 2016 et 2017, des biologistes marins ont visité des sites exploités dans les années 1980 et ont constaté que même les bactéries ne s’étaient pas rétablies dans les zones exploitées », explique Franz Geiger, ajoutant qu’on « ne sait toujours pas pourquoi de telles « zones mortes » persistent pendant des décennies ».

Faune

Cette mise en garde est d’autant plus importante que la faune et la flore des fonds marins est plus riche dans les zones à nodules que dans les forêts tropicales comme l’Amazonie. Exploiter ces fonds marins s’apparente donc à de la déforestation marine, détruisant l’habitat de nombreuses espèces.

Vie

Si cette découverte met en avant les risques liés à l’exploitation du fond des océans, elle rebat également les cartes de l’apparition de la vie.

Terre

Sur Terre, la vie a émergé entre autres à l’aide d’oxygène, « et nous savons que l’approvisionnement en oxygène de la Terre a commencé par les organismes photosynthétiques », note Andrew Sweetman.

Oxygène

Mais si l’oxygène est aussi produit dans les profondeurs de nos océans, n’y a-t-il pas eu d’autres chemins ayant amené à l’apparition de la vie ? Le rôle joué par cet oxygène noir dans l’évolution pourrait être la plus grande question que pose une telle découverte.

Eva Stüeken

Pour Eva Stüeken, biogéochimiste à l’Université de st Andrews, au Royaume-Uni, l’oxygène noir pourrait aussi aider à détecter de potentielles formes de vie extraterrestre.

Gaz

En effet, « la présence de gaz O2 sur d’autres planètes devrait peut-être être interprétée avec une prudence supplémentaire », estime la chercheuse.