Les panaches hydrothermaux
Les panaches hydrothermaux trouvent leur origine dans les processus volcaniques et tectoniques ayant lieu au niveau des dorsales océaniques (lieu de naissance des océans) ou dans les bassins arrière-arc, et qui alimentent des mouvement et échanges de chaleur entre la lithosphère (l’intérieur de la terre) et l’océan.
Dans ces zones aux contextes géologiques particuliers, des systèmes dits hydrothermaux peuvent se mettre en place : ils sont caractérisés par une circulation d’eau de mer au sein de la croûte océanique. L’eau de mer s’infiltre et percole au travers des roches du plancher océanique et va ainsi échanger des minéraux et se modifier chimiquement et physiquement au fur et à mesure de son trajet. Elle se charge en gaz (méthane, sulfures) et métaux et voit sa température augmenter (parfois jusqu’à plus de 300°C). Cette eau de mer modifiée, qu’on appelle désormais fluide hydrothermal, est expulsée au niveau des sources hydrothermales dans l’océan et forme des panaches hydrothermaux.
Ces panaches correspondent aux volutes de mélange entre le fluide hydrothermal chaud et l’eau de mer environnante et sont souvent noirs ou blancs en fonction des particules minérales qui se forment lors de ce mélange. On peut les comparer à des nuages de fumées expulsés dans l’océan : c’est pour cela ils sont souvent appelés « fumeurs noirs » ou « blancs ». Ces panaches vont modifier chimiquement l’environnement dans lequel ils évoluent et peuvent donc influencer les organismes biologiques et microbiologiques que l’on trouve au niveau des sources hydrothermales.
Les panaches hydrothermaux peuvent être détectés dans l’eau de mer à l’aplomb des sources hydrothermales, mais peuvent être suivis également sur plusieurs milliers de kilomètres dans l’océan.
En effet, ces panaches ont une signature chimique et physique très différentes de l’eau de mer environnante : ils présentent généralement une température, une teneur en particules ainsi que des concentrations en gaz et métaux très supérieures. En utilisant des instruments de mesure in situ (pour les gaz, la température et la turbidité), et en réalisant des analyses spécifiques (gaz, métaux) sur des prélèvements d’eau effectués le long du gradient de mélange, il est possible de suivre la dispersion de ces panaches et d’appréhender l’impact qu’ils ont sur l’océan en termes chimiques et biologiques.
Ainsi, nous avons ainsi développé une stratégie d’échantillonnage et de mesure in situ pour étudier à différentes échelles ces panaches hydrothermaux :
- Le fluide hydrothermal expulsé dans l’océan
- Le panache s’élevant juste à l’aplomb de la source
- Le panache exporté loin de la source
- Les particules créées dans le panache et qui retombent ensuite plus loin.