Des submersibles robotisés cartographient de vastes champs de lave abyssaux au large des côtes de l'Oregon

Des océanographes utilisant des submersibles robotisés de pointe ont découvert de vastes champs de lave jusqu'alors inexplorés entourant un volcan sous-marin actif à plus de deux kilomètres sous la surface de l'océan Pacifique, au large des côtes de l'Oregon. Selon les informations publiées par TOI Science Desk, des chercheurs du Monterey Bay Aquarium Research Institute ont déployé des véhicules robotisés de haute précision capables de résister à l'écrasante pression hydrostatique des profondeurs marines afin d'effectuer des relevés détaillés du relief abyssal. Cette découverte révèle un paysage sous-marin spectaculaire façonné par une activité volcanique dynamique, fournissant des données visuelles et spatiales inédites sur le comportement des coulées de magma dans les conditions physiques extrêmes des fonds océaniques.

## Key facts - Les champs de lave cartographiés se situent à des profondeurs dépassant 2,000 meters (6,560 feet) dans l'océan Pacifique, au large du littoral de l'Oregon. - L'expédition de recherche a été menée par le Monterey Bay Aquarium Research Institute à l'aide de submersibles robotisés spécialisés dans la plongée profonde. - Des réseaux de capteurs acoustiques et optiques avancés ont permis de cartographier des formations géologiques jusqu'alors indétectées sur le fond marin abyssal. - Le volcanisme sous-marin représente environ 70 to 80 percent de toute l'activité magmatique sur Terre. - La zone d'étude est située le long d'une limite tectonique active caractérisée par une expansion océanique et une activité hydrothermale.

## What happened Selon les informations publiées par TOI Science Desk, l'équipe de recherche du Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI) a ciblé un volcan sous-marin actif au large des côtes du Pacific Northwest, déployant des plateformes robotisées de haute mer pour explorer des régions dissimulées sous des milliers de mètres d'eau. Évoluant dans un environnement où la pression dépasse 200 atmosphères — soit plus de 200 fois la pression atmosphérique au niveau de la mer —, les submersibles autonomes et téléopérés ont exécuté des grilles de relevé méthodiques sur le fond marin.

Équipées de sonars multifaisceaux à haute fréquence, de systèmes de balayage laser et de caméras haute définition, les plateformes robotisées ont survolé le terrain accidenté pour générer des cartes bathymétriques à l'échelle métrique. Les données recueillies ont révélé de vastes champs de roches volcaniques s'étendant sur des zones du lit marin qui semblaient auparavant dépourvues de relief ou mal définies sur les relevés sonar à basse résolution des navires de surface.

Les inspections visuelles menées par les submersibles ont révélé une topographie variée de reliefs volcaniques. Les scientifiques ont identifié d'importantes coulées lisses en nappe, qui se forment lorsque de la lave à haut débit et haute température se répand rapidement sur de plates plaines abyssales, ainsi que des laves en coussins bulbeuses, créées lorsque la roche en fusion s'extrude lentement et refroidit instantanément au contact de l'eau de mer froide. Dans plusieurs secteurs, des coulées lobées complexes et des tunnels de lave effondrés ont été documentés, fournissant des preuves directes d'éruptions cataclysmiques passées qui ont remodelé le fond océanique.

## Why it matters Bien qu'ils recouvrent plus de 70 percent de la surface de la planète, les fonds océaniques restent nettement moins cartographiés en détail que la surface de la Lune ou de Mars. Les volcans sous-marins constituent le principal mécanisme par lequel la Terre transfère la chaleur et la matière de son manteau vers sa surface, environ trois quarts de la production annuelle de roches volcaniques du globe se déroulant sous les vagues. Cependant, les éruptions en haute mer se produisant sous des kilomètres d'eau, observer leur structure et leur étendue s'est historiquement avéré extrêmement difficile.

La cartographie à haute résolution de ces champs de lave abyssaux fournit aux géologues des preuves empiriques cruciales pour affiner les modèles de formation de la croûte océanique. Comprendre le volume, la propagation et la dynamique de refroidissement de la lave sous-marine aide les chercheurs à calculer le débit magmatique global et à évaluer l'impact des cycles du bilan thermique sur la chimie des océans.

En outre, les coulées de lave profondes sont directement liées aux systèmes de sources hydrothermales. Lorsque l'eau de mer froide s'infiltre à travers le basalte fracturé et fraîchement refroidi pour entrer en contact avec les chambres magmatiques sous-jacentes, elle dissout des minéraux et ressort sous forme de fluide hydrothermal surchauffé et riche en minéraux. Ces sources hydrothermales abritent des communautés biologiques chimiosynthétiques complexes qui s'épanouissent indépendamment de la lumière du soleil. La cartographie de nouveaux champs de lave permet aux biologistes marins de retracer la naissance, la migration et la succession de ces écosystèmes abyssaux uniques, qui reposent sur l'énergie chimique plutôt que sur la photosynthèse.

## The background Les eaux au large des côtes de l'Oregon se situent directement au-dessus de la Juan de Fuca Plate, une petite plaque tectonique océanique qui s'éloigne activement de la Pacific Plate au niveau de la Juan de Fuca Ridge tout en s'enfonçant par subduction sous la North American Plate à l'est. Cet environnement tectonique complexe fait de la zone au large du Pacific Northwest l'une des régions marines les plus volcaniquement actives d'Amérique du Nord.

Des reliefs majeurs le long de cette limite, tels que Axial Seamount et les segments de dorsale adjacents, font l'objet de recherches en géologie marine depuis plusieurs décennies. Axial Seamount, situé à environ 480 kilomètres au large des côtes de l'Oregon, a connu des événements éruptifs majeurs et bien documentés en 1998, 2011 et 2015. Lors de ces événements, les réseaux de surveillance océanographique ont détecté des milliers de micro-séismes, une déflation localisée du fond marin et d'importantes extrusions de lave fraîche.

Historiquement, les océanographes cartographiaient le fond marin à l'aide d'échosondeurs acoustiques montés sur la coque de navires de recherche en surface. Bien qu'efficaces pour définir les grandes caractéristiques bathymétriques comme les montagnes sous-marines et les fosses, les sonars de surface perdent en résolution spatiale à mesure que les ondes sonores se dispersent à travers des milliers de mètres d'eau, produisant des grilles avec des résolutions de plusieurs dizaines ou centaines de mètres par pixel.

Au cours des deux dernières décennies, des institutions comme le MBARI ont pionné l'utilisation de véhicules sous-marins autonomes (AUV) et de véhicules téléopérés (ROV) évoluant à seulement quelques mètres au-dessus du lit marin. En plaçant des capteurs sonar à haute fréquence, des scanners laser à ligne et des caméras optiques à proximité immédiate du fond marin, les scientifiques peuvent générer des cartes bathymétriques avec une résolution centimétrique, révélant des formations géologiques totalement invisibles pour les navires de surface.

## Reaction La communauté océanographique et scientifique a largement salué l'application de la cartographie robotisée à haute résolution dans des environnements marins extrêmes. Les géologues marins soulignent que la bathymétrie près du fond est essentielle pour transformer la recherche abyssale, passant d'une vaste exploration qualitative à une science quantitative précise.

Les chercheurs en environnement et les défenseurs de la protection des océans soulignent qu'une cartographie de référence détaillée est vitale pour la planification spatiale et la protection marines. Alors que l'intérêt commercial pour l'extraction minérale en eau profonde s'accroît à l'échelle mondiale, l'établissement de cartes exhaustives des écosystèmes hydrothermaux vulnérables et des habitats du fond marin est de plus en plus considéré comme essentiel pour élaborer des cadres de gestion marine solides.

Les chercheurs impliqués dans les réseaux de surveillance océanique à long terme, tels que l'Ocean Observatories Initiative Regional Cabled Array de la National Science Foundation — qui entretient des câbles de capteurs en temps réel à travers la Juan de Fuca Plate —, ont souligné à quel point des cartes spatiales détaillées des nouveaux dépôts de lave améliorent l'interprétation des données sismiques et hydrothermales fournies en temps réel par les capteurs.

## What we don't know yet Bien que cette découverte établisse la présence et la distribution spatiale de ces vastes champs de lave, plusieurs questions scientifiques clés restent ouvertes : - L'âge exact et la séquence chronologique des coulées de lave individuelles au sein des champs nouvellement cartographiés n'ont pas encore été entièrement déterminés. - Le volume total de roche basaltique extrudée sur l'ensemble de la zone d'étude nécessite d'autres datations radiométriques et analyses géochimiques d'échantillons physiques prélevés par les ROV. - Il reste incertain de savoir si les champs de lave se sont formés au cours d'une seule phase éruptive massive ou s'ils se sont accumulés au fil de dizaines d'éruptions épisodiques plus modestes s'étalant sur des siècles. - La mesure dans laquelle ces champs de coulées spécifiques abritent actuellement des évents hydrothermaux actifs ou des communautés biologiques nouvellement installées nécessite une surveillance environnementale continue.

## What to watch Dans les mois et années à venir, plusieurs développements clés permettront d'éclairer davantage la portée de cette découverte : - Les publications scientifiques détaillant l'analyse géochimique, la pétrologie et la datation des échantillons de roche recueillis lors de l'expédition du MBARI. - Les futures campagnes océanographiques utilisant des AUV pour étendre les limites des relevés à haute résolution plus loin le long des segments adjacents du système de dorsale en mer. - Les données de surveillance continue issues des réseaux acoustiques sous-marins, qui suivent l'activité micro-sismique et les mouvements du fond marin indicateurs de déplacements de magma en profondeur. - Les perfectionnements technologiques en matière de navigation autonome profonde et de technologie des batteries, permettant aux submersibles d'effectuer des missions de cartographie encore plus longues et à plus haute résolution à des profondeurs abyssales.

Ce récit s'appuie sur des informations publiées par TOI Science Desk.