Les roches au fond de l'océan Atlantique recèlent de nombreux secrets qui pourraient aider les scientifiques à comprendre notre planète et comment la vie y est apparue. C'est pourquoi un groupe de chercheurs a entrepris une tâche difficile : creuser un trou de plus d'un kilomètre de profondeur et extraire du manteau terrestre un noyau de roche d'une taille record.
Les scientifiques extraient régulièrement des échantillons de carottes (des échantillons cylindriques de matériaux provenant des profondeurs de la Terre) pour examiner la composition des différentes couches. Ces données peuvent servir de fenêtre sur le passé de la planète, en fournissant des informations sur les changements climatiques et environnementaux, ou sur la formation de la Terre elle-même. Le forage dans les profondeurs marines comporte des défis uniques, de sorte que les chercheurs ont souvent été obligés de draguer des roches du fond de l'océan. L'analyse de la composition de ces roches peut révéler des informations précieuses, mais ces roches peuvent être altérées par la pression de la mer et par l'exposition à l'eau salée.
L'expédition s'est déroulée entre avril et juin 2023 dans une zone de l'Atlantique Nord connue sous le nom de massif de l'Atlantide, une montagne sous-marine qui s'élève à 4 267 mètres au-dessus du fond marin. Le site a été choisi parce que l'activité tectonique dans la région pousse les roches qui se trouvent normalement profondément dans le manteau terrestre beaucoup plus près du fond océanique, ce qui les rend plus faciles à récupérer. Il a néanmoins fallu effectuer des forages profonds pour obtenir un noyau quasi continu de péridotite, un type de roche ignée, de 1 268 mètres de long.
Cette profondeur extrême est bien supérieure à toutes les tentatives précédentes de forage dans les roches du manteau océanique. Selon l'étude, co-écrite par C. Johan Lissenberg de l'Université de Cardiff, les scientifiques ont réussi à récupérer 71 % du matériel foré, avec une récupération presque complète de longues sections de harzburgite partiellement serpentinisée (c'est-à-dire de roche partiellement altérée par l'eau).
Comme indiqué dans l’article, publié dans la revue ScienceLes chercheurs ont analysé la composition des minéraux contenus dans la roche et ont trouvé des preuves qui étayent une théorie selon laquelle les roches nées dans les profondeurs du manteau remontent à la surface. Selon cette théorie, la pression fait fondre les roches qui sont ensuite poussées vers le haut, se mélangeant au magma de la croûte avant d'éclater sur le fond de l'océan.
Les chercheurs ont également découvert des intrusions d'une roche cristalline appelée gabbro, qui se forme par le refroidissement lent du magma. Ils pensent que le gabbro joue un rôle majeur dans la régulation des minéraux et des gaz présents dans les cheminées des grands fonds marins, qui, selon certains scientifiques, constituent un lieu idéal pour la formation de la vie primitive. En savoir plus sur ces cheminées pourrait conduire à de nouvelles théories sur la façon dont la vie a commencé sur Terre et sur la façon dont elle pourrait théoriquement se former sur d'autres planètes.
Dans l’étude, les chercheurs ont reconnu qu’il fallait effectuer des analyses beaucoup plus poussées sur les forages effectués. « Les données rocheuses complètes obtenues au cours de l’expédition 399 offrent une multitude d’opportunités pour faire des progrès fondamentaux dans notre compréhension du manteau supérieur océanique », ont-ils déclaré.
Dans un article d'accompagnement, le professeur de l'Université d'Utrecht Eric Hellebrand a déclaré que « la profondeur dépasse de loin celles enregistrées lors des précédents efforts de forage et crée des opportunités pour discerner les caractéristiques structurelles et minéralogiques du manteau et la manière dont il interagit avec les hydrosphères et les biosphères. »
Il a également exprimé l’espoir que l’expédition de forage pourrait relever la barre dans l’étude de la formation de la Terre.
« Des décennies d’échantillonnage des fonds marins par dragage ont permis de brosser un tableau minéralogique approximatif du manteau », a-t-il écrit. « Pourtant, chaque nouvelle mission de forage révèle des vues surprenantes du manteau et de la formation de la croûte océanique. Des projets de forage plus ambitieux révéleront des éléments importants pour comprendre les effets biogéochimiques du manteau océanique. »