Géochimie et Métallogénie

SOMMAIRE

1 - Ressources minérales des grands fonds

2 - Résumé des actions spécifiques du laboratoire en 2009-2010

3 - Principaux résultats scientifiques

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Les actions menées par le laboratoire de Géochimie et Métallogénie en 2009 et 2010 visent à : « Favoriser une exploitation raisonnée des ressources minérales et énergétiques ». L’objectif est d’explorer les grands fonds afin d’établir les conditions d’un meilleur approvisionnement en matières premières (énergie et minerais) à partir des ressources marines. Il s’agit également d’approfondir les connaissances scientifiques sur les ressources (hydrogène naturel, hydrates de méthane, pétrole et gaz, hydrate de gaz et métaux) et de déterminer l’impact de leur exploitation actuelle et future sur les écosystèmes marins.
 
Les principales actions et campagnes ont été menées dans le cadre du projet « fluide et ressources potentielles ». Il est centré sur une approche scientifique visant à comprendre la genèse des ressources potentielles (minérales et énergétiques), dans les grands fonds. Les actions se focalisent principalement sur les processus géologiques et géochimiques liés aux circulations de fluides sur les marges et les dorsales océaniques. Sur les marges, les ressources considérées sont les hydrates de méthane, tandis que sur les dorsales, on s’intéresse aux sulfures hydrothermaux et à la formation de l’hydrogène naturel. La compréhension des processus comprend des études tectoniques et volcaniques pour préciser les facteurs géologiques contrôlant la circulation des fluides. Elle implique également l’étude chimique et minérale d’échantillons de solides (roches, sulfures, sédiments), de fluides et de gaz. Les études à mener nécessitent un savoir faire analytique à la mer et dans les laboratoires. Les actions de recherche sont centrées sur une forte activité de terrain (campagnes à la mer) qui nécessite des développements technologiques spécifiques. Enfin, nos actions sont toutes menées dans un cadre de fortes coopérations nationales et internationales. Les phases d’exploration sont l’étape amont incontournable pour aborder les aspects de biodiversité, de fonctionnement des écosystèmes, des bactéries de l’extrême et des biotechnologies associées. Les zones étudiées relèvent des milieux extrêmes terrestres du fait de la pression, la température, la salinité, la richesse en métaux, la composition des fluides (acidité, oxygène, salinité), l’activité volcanique et tectonique. A noter que l’Ifremer possède une spécificité nationale sur les trois types de ressources (hydrates, hydrogène, sulfures).
 

1 - Ressources minérales des grands fonds

 
Les années 2009 et 2010 ont été des années tout à fait particulières pour le laboratoire du fait de la prise de conscience de la forte dépendance de la France et de l’Europe des importations en métaux. Cette prise de conscience s’est traduite par de nombreuses réflexions dans les ministères français, mais également au niveau de l’Europe. Dans ce contexte les ressources minérales océaniques peuvent devenir importantes pour l’approvisionnement de la France et de l’Europe et pour leurs industries. En Juillet 2009 le président de l’Ifremer a lancé un groupe de réflexion nationale sur les REssources MInérales MArines (REMIMA). Le groupe REMIMA réunissait des représentants des Universités, du CNRS, des écoles d’ingénieurs, du BRGM et de l’IFREMER, il s’est réuni mensuellement pendant l’année 2010. Un rapport de synthèse est actuellement à l’impression. En parallèle une étude prospective du ministère de la recherche sur l’outre mer (STRATOM) a mis en avant l’importance de réaliser un inventaire des ressources minérales potentielles dans les ZEE françaises qui représentent avec 11 millions de km2: deuxième ZEE mondiale. Enfin, la mise en place de l’alliance nationale ANCRE sur l’énergie a identifié un volet important sur les métaux rares en relations avec les énergies sans carbone. Le sujet "Hydrogène naturel" a également été identifié. Dans ce contexte hautement politique et stratégique, des actions concrètes ont été réalisées autour des iles françaises de Wallis et Futuna. Une campagne d’exploration (2010) financée dans le cadre d’un accord public (Ifremer, MEEDDM, BRGM, AAMP) privé (AREVA, ERAMET, TECHNIP) a permis de découvrir les premières minéralisations hydrothermales actives et inactives dans une ZEE française.
 
L’Europe souhaite également relancer les recherches sur les ressources minérales et renforcer ses compétences en ce domaine. Au plan international, le point marquant en 2010 est l’adoption par l’ISA (International Seabed Authority - dépendant de l’ONU) d’un texte juridique pour la gestion des demandes de permis sur les minéralisations sulfurées dans les eaux internationales.
 
 

2 - Résumé des actions spécifiques du laboratoire en 2009-2010

 
Durant les années 2009 et 2010 l’activité du laboratoire dans le cadre du projet « fluides et ressources potentielles » a été organisée en 6 actions :
 
1 - Action Flux de carbone et Hydrogène

2 - Action Géochimie Fluides et Hydrates

  • Sous action : Composition fluides et hydrates
  • Sous action : Modélisation et processus sédimentaires

3 - Action Ressources minérales

  • Sous action - Bourse Marie Curie "isotopes Fe et géobiologie"
  • Sous action : "Etudes géotechnique des sulfures"
  • Sous Action : "Minéralisations du rift de Djibouti"

4 - Action Approche temporelle de carbonates sur les marges

5 - Action Analyse in Situ

  • Sous action : Carnot "Capteur CH4/CO2"

6 - Action Evaluation ressources minérales et campagne Futuna
 
Les campagnes dans lesquelles le laboratoire a été impliqué sont résumées sur la figure suivante. Trois grands contextes géologiques sont concernés :

  1. Les systèmes hydrothermaux sur les dorsales,
  2. Les systèmes hydrothermaux dans les bassins arrière-arc de la ZEE française, et
  3. Les circulations de fluides sur les marges.

Sur la période 2007-2012, des campagnes ont été réalisées ou sont prévues dans l’Atlantique nord, la Méditerranée et le Golfe de Guinée. Des campagnes ont également été menées dans le Pacifique Est dans le cadre de coopération avec les microbiologistes (Campagne BIG). En 2010, une importante campagne de 7 semaines (Futuna 2010) a été coordonnée par le laboratoire de Géochimie et Métallogénie pour rechercher des sites hydrothermaux dans la ZEE française de Wallis et Futuna. Un volet important des travaux 2009 et 2010 concerne la valorisation des données acquises au cours des campagnes du Pourquoi Pas ? et de l’Atalante en 2007 et 2008 (Vicking, Serpentine, Medeco, Momardream, Erig3D) par des analyses de laboratoire et des publications scientifiques.
 

 
Ces actions se sont placées dans le cadre de coopérations nationales et internationales (Russie). En 2009, dans le cadre de la coopération Franco-Russe, le laboratoire a participé à la campagne du N/O Logatchev sur les sites hydrothermaux mantelliques de l’Atlantique entre 13° N et 15°N. En 2010, les discussions avec le Brésil ont abouti à l’organisation d’une demande de campagne de géophysique (Colmeia) pour cartographier la zone de fracture St Paul et pour rechercher des sites hydrothermaux et des minéralisations sulfurées dans les eaux brésiliennes. En parallèle à la demande de campagne, un projet conjoint Ifremer-UBO a été déposé auprès de l’ANR à la fin 2010. Dans le cadre de la valorisation des campagnes antérieures, un projet ANR (MantHy) a été soumis en 2009 et 2010 pour préciser les flux d’hydrogène à partir des données existantes.
 
Au laboratoire, des actions expérimentales et des modélisations ont démarré pour préciser les conditions de formation des hydrates de méthane. Un effort spécifique a été consacré à la mise au point de méthodes analytiques (traceurs dans la colonne d’eau, analyses in situ et analyse directe de solide par Raman, méthodologie ICP-MS, calibration du nouvel instrument de fluorescence X). Des actions ont été menées pour la mise au point de méthodes de datation des carbonates afin de discuter des variations de flux de méthane au cours du temps.
 
Sur le volet métallogénie et ressources minérales, deux thèses sont en cours en coopération avec l’université de Brest sur les minéralisations aurifères du rift de Djibouti et sur les minéralisations associées aux systèmes hydrothermaux mantelliques de l’Atlantique. En coopération l’IPG et cofinancement Ifremer/CNRS une thèse a démarré en 2010 pour étudier la signature magnétique des dépôts sulfurés hydrothermaux de l’Atlantique et du Pacifique ouest à partir des données des campagnes Serpentine, Momardream et Futuna. En 2010 une demande de campagne Franco-Russe coordonnée par le laboratoire a été rédigée pour étudier les systèmes hydrothermaux mantelliques de l’Atlantique. Cette campagne a pour double objectifs d’étudier les minéralisations sulfurées et de quantifier les flux d’hydrogène.
 

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Campagnes Marmesonet (Novembre 2009) et Marmara (Octobre 2010): Chantier Marmara

 

 

 

Dans le cadre du projet "Risques Géologiques", le laboratoire de Géochimie et Métallogénie s'est impliqué sur le chantier Marmara pour l'étude de fluides, des gaz et des hydrates de méthane. Les fluides interstitiels ont été analysés afin de comprendre la circulation des hydrocarbures dans la zone à hydrates de gaz. L'analyse des fluides interstitiels montre une différence en composition et en nature des hydrocarbures de part et d'autre de la faille.

Deux hypothèses sont à étudier:

  1. Soit, les fluides proviennent de 2 réservoirs distincts,
  2. Soit, l'accumulation d'hydrates, au nord de la faille, change de manière importante les propriétés chimiques des fluides.

 
 

Le contenu n'est plus disponibleCampagne BIG (Juin-Juillet 2010) Systèmes hydrothermaux en domaine sédimentaires – interactions géo-biologiques

 

La campagne BIG a regroupé une équipe pluridisciplinaire de trente chercheurs, ingénieurs et techniciens composée de biologistes, microbiologistes, chimistes, géologues. Elle est menée par le laboratoire de microbiologie des environnements extrêmes (UMR 6197 CNRS, Ifremer, Université de Bretagne Occidentale), et par le Laboratoire Environnements Profonds de l’Ifremer, en partenariat avec l’Université Autonome de Mexico (Mexique), l’Université de Provence et de la Méditerranée, l’IRD, l’Université de Nimjgen (Pays-Bas) et l’Institut de Microbiologie Winogradsky (Moscou, Russie). L'originalité du Bassin de Guaymas est de rassembler, sur une zone géographique réduite et sur un même substrat sédimentaire, des sites hydrothermaux et des zones d’émission de fluides froids. Dans ces deux environnements, les caractéristiques des réseaux de subsurface se traduisent, à l’interface, par la formation d'une mosaïque d’habitats repérables visuellement (mattes de bactéries filamenteuses, assemblages dominés par les bivalves ou les vers siboglinidés...).
 

http://wwz.ifremer.fr/institut/Decouvrir-les-oceans/Explorer/Campagne-BIG-2010/Journal-de-bord/21-juin

La campagne a été décomposée en 3 parties:

Leg 1 Cartographie et exploration

Une carte bathymétrique de la dépression sud du bassin de Guaymas a été réalisée à l’aide de l’AUV ainsi qu’une couverture de la zone avec le sondeur de sédiment. Les levés bathymétriques réalisés avec le sondeur coque EM122 de l’Atalante ainsi que la mise en évidence de panaches de bulles ont permis de localiser des sites actifs. La réalisation de 7 plongées d’explorations a permis d’identifier les zones de travail pour les Leg 2 et 3. Les 3 plongés réalisées sur les sites hydrothermaux ont permis de déployer 2 modules de colonisations (le module AISICS et le module GEOMICROBIO) et d’effectuer le prélèvement d’un édifice hydrothermal actif et du fluide associé pour la réalisation à bord d’une culture d’enrichissement de microorganismes hyperthermophiles.
 

Leg 2 Fluides froids sur la Marge de Sonora

Après une première plongée réalisé sur un site de références situé dans une zone inactive, 9 plongées sur les sites d’émission de fluides froids de la marge de Sonora ont permis réaliser les mesures in situ (déploiement du microprofileur grand fond DPMS et des chambres benthiques CALMAR, mesures avec l’analyseur chimique CHEMINI) et les prélèvements (carottages, prélèvements de fluide et de faune) nécessaires à la caractérisation des communautés biologiques (faune et micro-organismes) et de leur environnement.

 

Leg 3 Sites hydrothermaux du bassin de Guaymas

9 plongées ont été réalisées sur les sites hydrothermaux ont permis de réaliser les mesures in situ (déploiement du microprofileurs grand fonds DPMS et des chambres benthiques CALMAR, mesures avec l’analyseur chimique CHEMINI) et les prélèvements (carottages, prélèvements de fluide et de faune) nécessaires à la caractérisation des communautés biologiques (faune et micro-organismes) et de leur environnement.
 
Ainsi les mesures et les prélèvements réalisés lors de la campagne BIG devraient permettre grâce à la mise en œuvre d’une approche comparative entre les communautés (microbiennes et animales) hydrothermales et celles des émissions de fluides froids, dans un environnement sédimentaire, de mettre en évidence les facteurs abiotiques « structurants » communs aux deux milieux ainsi que les différences dues, entre autres, à la toxicité, au flux et à la température, propres au milieu hydrothermal.
 
Le laboratoire de Géochimie et Métallogénie était impliqué dans le premier Leg pour l’étude du contexte géologique à partir des cartes et images haute résolution obtenues par l’AUV. Les échantillons hydrothermaux sont également étudiés en coopération avec les équipes de microbiologiste afin de préciser les caractéristiques chimiques et minérales des micro-habitats microbiens.
 
 

Le contenu n'est plus disponibleCampagne Futuna (Aout-Septembre 2010) – Recherche de minéralisations hydrothermales dans la ZEE française en contexte arc-arrière arc

 

 

Cette campagne a été conduite dans le cadre d’un partenariat public/privé associant MEEDDM, AAMP, IFREMER et BRGM pour les organismes publics et TECHNIP, ERAMET et AREVA pour les organismes privés.

Voir aussi la page des 3 campagnes Futuna avec une vidéo

Trois types d’opérations ont été réalisées au cours de la campagne:

  1. Etude géophysique et cartographie régionale ;
  2. Recherches d’anomalies dans la colonne d’eau et étude de la nature des roches par dragages ;
  3. Etudes détaillées et échantillonnages des roches, des fluides et des animaux par submersible ou ROV. Partant d’une zone partiellement vierge du point de vue cartographique, les travaux réalisés durant Futuna ont accompli ces trois étapes en moins de deux mois.

 

Au cours de la première partie (leg1), les nouvelles capacités de cartographie et d’imagerie de l’EM122 ont produit des cartes d’une résolution remarquable au vu de la taille des cibles recherchées. Ces données ont été au centre de la stratégie d’exploration régionale. Un important travail a également été fourni par les chimistes pour détecter les panaches hydrothermaux à partir des anomalies dans la colonne d’eau. En parallèle, des travaux menés sur les signaux acoustiques dans la colonne d’eau ont permis de cibler certaines zones de plongées. Enfin, les résultats doivent beaucoup à la capacité de réaliser, à bord, des analyses chimiques et minérales de fluides et de solides.

Au cours de la seconde partie, le couplage Nautile/AsterX s’est révélé particulièrement performant pour conduire les stratégies de plongées d’exploration. Les cartes dressées par l’AUV sont impressionnantes de précision (1 m) et donnent enfin aux scientifiques des documents dont la résolution correspond à l’échelle réelle d’observation sur le fond dans le Nautile.
 
Les résultats obtenus sont à la hauteur des moyens mis en œuvre, malgré une météo défavorable en début des Leg 1 et 2, et quelques soucis techniques, plusieurs résultats majeurs méritent d’être soulignés. La zone sud de Futuna est un immense domaine volcanique peu connu et situé dans la ZEE française.

La campagne Futuna élargit considérablement le domaine de volcanisme récent mis en évidence en 2000 par l’Atalante au cours de la campagne Alaufi. Sur les zones cartographiées, 57 % des surfaces sont couvertes par des formations volcaniques récentes. Ces domaines volcaniques sont autant de zones potentielles pour la formation de minéralisations hydrothermales. Ce potentiel se trouve renforcé par l’existence de laves basaltiques et rhyolitiques qui constituent des environnements privilégiés pour l’activité hydrothermale. Les domaines volcaniques sont contrastés et complexes : dorsales, volcans hors axe, volcans avec calderas sommitales. On soulignera ici :

  1. La découverte d’une nouvelle dorsale active au S-E de Futuna. Cette dorsale a été nommée Alofi (deuxième île du groupe Futuna) pour faire le parallèle avec la dorsale Futuna connue avant la campagne à l’ouest de l’île ;
  2. La découverte d’un volcan majeur (20 km), actif, comportant en son centre une immense caldera de 5 km de diamètre. Ce volcan a été nommé « Kulolasi » équivalent du mot caldera ("grand chaudron") en Futunien. Ce type de caldera est bien connu pour focaliser les émissions hydrothermales et former des minéralisations. Du point de vue hydrothermal, plusieurs zones actives émettant des fluides à des températures comprises entre 5° et 345°C ont été localisées dans la caldera du Kulolasi. Sur plusieurs sites de basse température, des communautés biologiques variées ont été observées. Plusieurs champs hydrothermaux fossiles constitués d’oxyde de manganèse ont été également découverts lors de l’exploration régionale.

Les travaux menés ont permis, dès la première phase d’exploration des zones vierges, d’étudier la biodiversité sur les sources hydrothermales, sur les fonds volcaniques plus anciens et d’observer les oasis de vie sur les points hauts des volcans inactifs. Au cours du premier Leg un travail d’inventaire de la biodiversité de surface (oiseaux et mammifère marins) a également été réalisé.

 L’ensemble des échantillons récoltés (fluides, roches, animaux) impliquera un important travail d’analyses à terre mené dans le cadre de coopérations entre les organismes scientifiques impliqués dans la campagne : Ifremer, CNRS, IPG, UBO-IUEM, CEA, CNRS, BRGM. La campagne était pilotée par le Laboratoire de Géochimie et Métallogénie qui a majoritairement participé aux opérations en mer.
 
Cette opération impliquant recherche et industrie s’inscrit dans le cadre des travaux de recherche de l’Institut Carnot Ifremer/EDROME. Elle s’inscrit également dans une stratégie plus globale d’exploration concernant outre les amas sulfurés (campagne Futuna mais aussi Triskel sur la dorsale Atlantique), les nodules polymétalliques dans le cadre du permis liant Ifremer et l’ISA (campagne Nodibio), les encroûtements cobaltifères (Polynésie).
 
 

Le contenu n'est plus disponibleCampagne Smooth-seafloor (Octobre 2010) – Exploration régionale et recherche de panache hydrothermaux sur une dorsale ultralente

 

 

La campagne Smoothseafloor avait pour but d’étudier les processus d’accrétion océanique sur une ride ultra lente. La dorsale Sud-Ouest Indienne (SWIR) est parmi les dorsales les plus lentes du monde avec un taux plein d’ouverture de ~ 14 mm/an (Patriat et al., 1997) (Chu et Gordon, 1999). Cette campagne fait suite à la campagne "SWIR 6165" conduite en 2003 avec le Marion Dufresne. Les données (bathymétriques, magnétiques et gravimétriques) qui avient été obtenues hors axe avaient montré l’existence d’une vaste zone dénuée de croûte volcanique supérieure (Cannat et al., 2006), où le plancher océanique apparait sous la forme de larges crêtes, avec une surface lisse et une topographie arrondie (Cannat et al., 2006).

Au cours de la campagne "SMOOTHSEAFLOOR", cette vaste zone a été étudiée dans le but de déterminer les types de roches exposées. L’activité hydrothermale a également été recherchée par l’étude des anomalies chimiques et physiques dans la colonne d’eau Les travaux réalisés incluent: la cartographie des structures volcaniques, tectoniques et sédimentaires ; 35 dragages ; 15 CTD ; plus de 1000 km d’images près du fond (images sonar TOBI et magnétisme).

3 - Principaux résultats scientifiques

Hydrates de méthane

Les actions sur les hydrates comportent un volet campagne et un volet expérimental au laboratoire. Sur la marge Africaine les travaux se sont focalisés sur les analyses des données de la campagne Erig 3D et la description de la dynamique géochimique de 2 pockmarks à hydrates (rédaction d’un rapport pour Total). Sur la zone Marmara les travaux ont porté sur la circulation des fluides et les hydrocarbures de la zone à hydrates. Du point de vue expérimental un protocole de formation et d’accumulation d’hydrate de gaz a été mis au point. Deux équipements ont été développés :

  1. Appareillage d’étude des processus d’accumulation d’hydrates de gaz.
  2. Appareillage d’étude des propriétés physico-chimiques de matrices sédimentaires contenant des hydrates de gaz (perméabilité, capacité de saturation en hydrates…).

On se réfèrera aux deux publications ci-après :

Bourry C., Chazallon B., Charlou J.L., Donval J.P., Ruffine L., Henry P., Géli L., Cagatay M., Inan S., Moreau M., 2009. Free gas and gas hydrates from the Sea of Marmara , Turkey chemical and structural characterization. Chemical Geology, 264, 197-206.

Ruffine Livio, Donval Jean-Pierre, Charlou Jean-Luc, Cremiere Antoine, Zehnder B. H. (2010). Experimental study of gas hydrate formation and destabilisation using a novel high-pressure apparatus. Marine And Petroleum Geology, 27(6), 1157-1165.

Hydrogène naturel

On se réfèrera sur ce sujet à l’article de Charlou et al., [2010], qui fait la synthèse comparative des différents sites ultramafiques d’activité hydrothermale découverts sur la dorsale Médio-Atlantique entre 12° et 40°N : Rainbow, 36°14’N ; Lost City, 30°N ; Logatchev l and II, 14°45’N ; Ashadze l and II, 12°58’N. L’analyse géochimique les fluides hydrothermaux sont tous d’origine mantellique. Ils ont tous en commun des faibles concentrations en H2S et de fortes concentrations en H2, comparativement aux fluides prélevés dans des contextes basaltiques. La production d’hydrogène est donc directement liée au processus de serpentinisation. La production d’hydrocarbures légers abiogéniques est liée à la réaction de Fischer-Tropsch. La serpentinisation des roches ultra-mafiques est un processus courant le long de la dorsale Médio-Atlantique, qui contribue au budget global d’hydrogène et de méthane abiotique sur terre.

Charlou J.L;, Donval J.P;, Konn C., Ondréas H., Fouquet Y., Jean-Baptiste P., Fourré E., 2010. High production and fluxes of H2 and CH4 and evidence of abiotic hydrocarbon synthesis by serpentinization un ultramafic-hosted hydrothermal systems on Mid-Atlantic Ridge. In Rona P., Devey C., Dyment J. Murton B. Editors, “Diversity of hydrothermal systems on slow spreading ocean ridges” Edited by AGU Geophysical monograph series 188, 265-296.

Minéralisations sulfurées sur la dorsale Atlantique Nord

Ces travaux sont résumés dans l’article de synthèse publié par Fouquet et al., [2010]. Différents types de minéralisations sulfurées en contexte hydrothermal ultramafique ont récemment été découvertes sur la dorsale Médio-Atlantique Nord, dans différents environnements géologiques (Ondréas et al, [2009]) :

  1. Amas sulfurés liés à des fluides haute-température et faible pH (Logatchev, Rainbow, and Ashadze).
  2. Cheminées carbonatées liées à des fluides HT et pH élevé (Lost City).
  3. Dépôts associés à des évents diffus de fluides basses température charges en méthane (Saldanha).
  4. Dépôts de sulfures associés à des veines de stockwork et situés à la base de failles de détachement (15°05′N). Par rapport aux dépôts que l’on trouve en contexte basaltique, les depots situés en contexte ultra-basique sont enrichis en Cu, Zn, Co, Au, et Ni. Au a une distribution bimodale, dans des assemblages BT enrichis en Zn et HT enrichis en Cu. Les depots riches en Cu-Zn-Co-Au semblent être plus abondants sur la dorsale Atlantique que sur les ophiolites connus à terre. Les dépôts à l’axe de la dorsale pourraient représenter un type spécifique de minéralisation, avant d’être affectés par les processus d’obudction.

Fouquet Y., Cambon P., Etoubleau J. Charlou J.L., Ondréas H., Barriga F., Cherkashov G., Semkova T., Poroshina I., Bohn M., Donval J.P., Henry K., Murphy P., Rouxel O., 2010. Geodiversity of hydrothermal processalong the Mid-Atlantic Ridge and ultramafic –hosted mineralization: a new type of oceanic Cu-Zn-Co-Au volcanogenic massive sulphide deposit. . In Rona P., Devey C., Dyment J. Murton B. Editors, “Diversity of hydrothermal systems on slow spreading ocean ridges” Edited by AGU Geophysical monograph series 188, 321-367.

Ondreas H., Cannat M., Fouquet Y., Normand A., Sarradin P.-M., Sarrazin J. (2009). Recent volcanic events and the distribution of hydrothermal venting at the Lucky Strike hydrothermal field, Mid-Atlantic Ridge. Geochemistry Geophysics Geosystems, 10(2), 1-18.
 
 

Fluides froids et approche temporelle sur les carbonates par datation U/Th

Les carbonates authigènes qui précipitent au contact de fluides riches en méthane sur les marges continentales sont des témoins fossiles de l’activité d’un suintement froid. La datation uranium-thorium de carbonates authigènes permet d’étudier l’évolution de l’activité des émissions de fluides dans une zone donnée au cours des derniers milliers d’années. Cette approche, peu abordée par les équipes internationales, a été développée dans le cadre des programmes européens EUROMARGINS et HERMES (Bayon et al., 2009a ; Bayon et al., 2009b). Elle apporte des contraintes uniques sur les facteurs contrôlant l’activité des suintements froids au cours du temps. Les résultats obtenus pour des carbonates authigènes prélevés au large de l’Egypte, sur le delta sous-marin du Nil, mettent notamment en évidence les relations entre instabilités gravitaires et sorties de fluides sur les marges continentales passives.
 

Bayon G., Loncke L., Dupré S., Caprais J.C., Ducassou E., Duperron S., Etoubleau J., Foucher J.P., Fouquet Y., Gontharet S., Henderson G.M., Huguen C., Klauke I., Mascle J., Migeon S., Olu-Le Roy K., Ondréas H., Pierre C., Sibuet M., Stadnitskaia A., Woodside J. The Nautinil scientific party, 2009. Multi-disciplinary investigation of fluid seepage on an unstable margin : the case of the central Nile deep sea fan. Marine Geology, 261, 138-152.

Bayon G., Henderson G. M., Bohn Marcel (2009). U-Th stratigraphy of a cold seep carbonate crust. Chemical Geology, 260(1-2), 47-56.

Les limites de la Vie sur Terre repoussées

Un nouveau site hydrothermal, baptisé “Ashadze” a été découvert en mars 2007, sur la dorsale Médio-Atlantique, lors de la campagne ‘Serpentine’ du N/O L’Atalante. Situé par 4100 m de profondeur, il s’agit du site le plus profond découvert à ce jour. L’analyse en laboratoire d’échantillons prélevés avec le ROV ‘Victor 6000’ montre que les fumeurs noirs en conditions HP/HT sont enrichis en micro-organismes hétéro-trophiques. Des traces de Pyrococcus CH1 ont été isolées. Ces micro-organismes vivent dans des conditions optimales entre 80°C et 108°C et 20 à 120 MPa. Le Pyrococcus CH1 représente le premier micro-organisme connu hyper-thermophile et barophile.

Zeng, X., J. L. Birrien, Y. Fouquet, G. Cherkashov, M. Jebbar, J. Querellou, P. Oger, X. Xiao, M. A. Cambon-Bonavita, and D. Prieur (2009), pyrococcus CH1, an obligate piezophilic hyperthermophile: extending the upper pressure-temperature limits for life. International Society for Microbial Ecology(1-4).

HERMES

Le projet intégré HERMES (Hotspot Ecosystem Research on the Margins of European Seas) démarré en avril 2005 a pris fin le 31 mars 2009. L’Ifremer a été l’un des 41 partenaires institutionnels européens à ce projet d’étude des écosystèmes de la marge européenne. Quatre zones en particulier ont fait l’objet d’actions à la mer d’envergure : la marge norvégienne (campagne Vicking, 2006), le canyon du Var (campagnes Envar, septembre 2005-aout 2007), les coraux profonds au large de la Sicile, les volcans de boue Est Méditerranée et le delta du Nil (campagne Medeco, octobre-novembre 2007). La valorisation des données acquises au cours d’HERMES se poursuivra en collaboration avec nos collègues européens sous forme de publications en cours et également dans le cadre du projet HERMIONE (Hotspot Ecosystem Research and Man’s Impact on European Seas) dont le lancement officiel s’est fait le 1er avril 2009.