Les chercheurs ont découvert une mystérieuse source d'oxygène au fond de l'océan: elle ne devrait pas exister
À 4.000 mètres de profondeur, dans l'obscurité totale, l'oxygène a plutôt tendance à disparaître, pas à se former. Pourtant, des mesures répétées révèlent que sa concentration y augmente: de minuscules nodules métalliques pourraient être à l'origine de ce phénomène..
En 2021, Andrew Sweetman, écologiste spécialiste des grands fonds marins à l’Association écossaise des sciences marines (SAMS), a mené des expéditions dans la zone de Clarion-Clipperton, une plaine abyssale située entre Hawaï et le Mexique à environ 4 000 mètres de profondeur. Cette région, plongée dans une obscurité totale, est l’une des zones océaniques les plus profondes de la planète. Lors de ses mesures, Sweetman a observé une hausse paradoxale des niveaux d’oxygène, alors que la production d’oxygène en profondeur était jusqu’alors attribuée uniquement à la photosynthèse, un processus nécessitant la lumière du soleil. Les capteurs optiques utilisés pour ces mesures sont des instruments coûteux conçus pour détecter avec précision les concentrations d’oxygène dans l’eau.
Les résultats obtenus par Sweetman ont révélé l’existence d’un phénomène inexpliqué : la production d’oxygène en l’absence totale de lumière, qualifié d’oxygène sombre. Ce terme désigne un processus de génération d’oxygène qui ne dépend pas de la photosynthèse solaire. Initialement sceptique, Sweetman a multiplié les mesures dans d’autres environnements océaniques, confirmant que ce phénomène semblait unique à la zone de Clarion-Clipperton, du moins selon ses connaissances. Cette découverte remet en cause une croyance scientifique établie selon laquelle l’oxygène des océans ne peut provenir que de la photosynthèse.
La clé de ce mystère réside dans la présence de nodules de manganèse, des structures sphériques formées de couches successives d’oxydes métalliques. Découverts pour la première fois en 1868 dans la mer de Kara, au large de la Sibérie, ces nodules se forment sur des millions d’années à partir d’ions métalliques dissous dans l’eau. Leur croissance est extrêmement lente, comparable à une partie de Tetris au ralenti, selon Franz Geiger, chimiste ayant collaboré avec Sweetman. Ces nodules, soumis à une pression immense et à des températures basses, agissent comme de petites géobatteries sous-marines, capables de produire de l’oxygène.
Les nodules de manganèse fonctionnent comme des piles naturelles. Lorsqu’ils sont immergés dans l’eau de mer, ils se décomposent en libérant de l’oxygène et de l’hydrogène, un processus similaire à celui d’une pile électrique classique. Sweetman et Geiger ont émis l’hypothèse que des électrons pourraient circuler à travers la structure interne des nodules, générant ainsi de l’oxygène. Les tests ont confirmé que la présence de ces nodules dans l’eau océanique augmentait significativement les niveaux d’oxygène, tandis que leur absence entraînait une baisse conforme aux attentes des scientifiques.
Cette découverte suscite déjà l’intérêt de sociétés minières, car les nodules de manganèse sont présents dans plusieurs régions océaniques, notamment aux îles Cook et en mer Baltique. Leur exploitation pourrait devenir une source de revenus pour des entreprises spécialisées dans l’extraction minière des grands fonds marins. Cependant, cette perspective soulève des questions environnementales, car ces nodules jouent un rôle écologique encore mal compris. Leur extraction pourrait perturber des écosystèmes fragiles et des processus géologiques lents, dont la formation s’étend sur des millions d’années.
