Explorer les tranchées océaniques profondes

Il y a des endroits sous les vagues des océans de notre planète qui restent mystérieux et presque inexplorés. Certains sont si profonds que leurs fonds sont aussi loin de nous que les parties supérieures de notre atmosphère. Ces régions sont appelées les tranchées océaniques profondes et si elles étaient sur un continent, ce seraient des canyons déchiquetés profonds. Ces canyons sombres et autrefois mystérieux plongent jusqu'à 11 000 mètres (36 000 pieds) dans la croûte de notre planète. C'est si profond que si le mont Everest était placé au fond de la tranchée la plus profonde, son pic rocheux serait à 1,6 kilomètre sous les vagues de l'océan Pacifique.

Techniquement, les tenches sont des dépressions longues et étroites sur le fond marin. Le port abrite des formes de vie fantastiques que l'on ne voit pas à la surface, des animaux et des plantes qui prospèrent dans les conditions extrêmes des tranchées. Ce n'est qu'au cours des dernières décennies que les humains ont même pu envisager de s'aventurer aussi loin pour explorer.

Une vue cartographique de la NASA de la fosse Mariana, qui contient le Challenger Deep. NASA 

Pourquoi les tranchées océaniques existent-elles?

Les tranchées font partie de la topologie des fonds marins qui contient également des volcans et des pics montagneux plus hauts que tous les autres continents. Ils se forment à la suite de mouvements de plaques tectoniques. L'étude des sciences de la Terre et des mouvements des plaques tectoniques, explique les facteurs de leur formation, ainsi que les tremblements de terre et les éruptions volcaniques qui se produisent à la fois sous l'eau et sur terre.

De profondes couches de roches chevauchent la couche de manteau fondu de la Terre. En flottant, ces «plaques» se bousculent. Dans de nombreux endroits de la planète, une assiette plonge sous une autre. La frontière où ils se rencontrent est l'endroit où les tranchées océaniques profondes existent.

Par exemple, la tranchée Mariana, qui se trouve sous l'océan Pacifique près de la chaîne de l'île Mariana et non loin des côtes du Japon, est le produit de ce qu'on appelle la «subduction». Sous la tranchée, la plaque eurasienne glisse sur une plus petite appelée la plaque philippine, qui s'enfonce dans le manteau et fond. Cette combinaison de naufrage et de fusion a formé la fosse Mariana.

Image combinée des plaques de la Terre, des limites des plaques et de la cartographie des fonds marins (appelée bathymétrie). Laboratoire de visualisation scientifique NASA / Goddard.

Trouver des tranchées

Des tranchées océaniques existent dans tous les océans du monde. Ils comprennent la tranchée des Philippines, la tranchée des Tonga, la tranchée Sandwich du Sud, le bassin eurasien et Malloy Deep, la tranchée Diamantina, la tranchée portoricaine et la Mariana. La plupart (mais pas tous) sont directement liés aux actions de subduction ou à la séparation des plaques, qui prennent des millions d'années à se produire. Par exemple, la tranchée Diamantina s'est formée lorsque l'Antarctique et l'Australie se sont séparés il y a plusieurs millions d'années. Cette action a fissuré la surface de la Terre et la zone de fracture résultante est devenue la tranchée. La plupart des tranchées les plus profondes se trouvent dans l'océan Pacifique, qui recouvre ce que l'on appelle le "Ring of Fire". Cette région tire son nom de son activité tectonique qui stimule également la formation d'éruptions volcaniques profondément sous l'eau.

Le Challenger Deep fait partie de la fosse Mariana dans le Pacifique Sud. Cette carte bathymétrique montre la profondeur en bleu foncé, ainsi que le terrain sous-marin environnant. Laboratoire de visualisation NASA / Goddard 

La partie la plus basse de la tranchée Mariana est appelée Challenger Deep et elle constitue la partie la plus méridionale de la tranchée. Il a été cartographié par des engins submersibles ainsi que des navires de surface utilisant un sonar (une méthode qui fait rebondir les impulsions sonores du fond de la mer et mesure le temps nécessaire au retour du signal). Toutes les tranchées ne sont pas aussi profondes que la Mariana. Le temps semble effacer leur existence. En effet, en vieillissant, les tranchées sont remplies de sédiments du fond de la mer (sable, roche, boue et créatures mortes qui flottent du haut de l'océan). Les sections plus anciennes du fond marin ont des tranchées plus profondes, ce qui se produit parce que les roches plus lourdes ont tendance à couler avec le temps.

Explorer les profondeurs

Le fait que ces tranchées océaniques profondes aient existé est resté un secret jusqu'au XXe siècle. En effet, aucun navire ne pouvait explorer ces régions. Leur visite nécessite un engin submersible spécialisé. Ces canyons océaniques profonds sont extrêmement inhospitaliers pour la vie humaine. Bien que les gens aient envoyé des cloches de plongée dans l'océan avant le milieu du siècle dernier, aucun n'est allé aussi profondément qu'une tranchée. La pression de l'eau à ces profondeurs tuerait instantanément une personne, donc personne n'a osé s'aventurer dans les profondeurs de la fosse Mariana jusqu'à ce qu'un navire sûr ait été conçu et testé..

Cela a changé en 1960 lorsque deux hommes sont descendus dans un bathyscaphe appelé Trieste. En 2012 (52 ans plus tard), le cinéaste et explorateur sous-marin James Cameron (de Titanesque renommée cinématographique) se sont aventurés dans son Deepsea Challenger lors du premier voyage en solo au fond de la fosse des Mariannes. La plupart des autres navires d'exploration en eau profonde, tels que Alvin (opéré par la Woods Hole Oceanographic Institution dans le Massachusetts), ne plonge pas presque aussi loin, mais peut encore descendre autour de 3600 mètres (environ 12000 pieds).

La vie étrange dans les tranchées océaniques profondes

Étonnamment, malgré la pression élevée de l'eau et les températures froides qui existent au fond des tranchées, la vie fleurit dans ces environnements extrêmes. Il va de minuscules organismes unicellulaires aux vers tubicoles et autres plantes et animaux de fond, en passant par certains poissons très étranges. De plus, les fonds de nombreuses tranchées sont remplis d'évents volcaniques, appelés "fumeurs noirs". Ces derniers évacuent continuellement la lave, la chaleur et les produits chimiques dans les eaux profondes. Cependant, loin d'être inhospitaliers, ces évents fournissent des nutriments indispensables à des types de vie appelés "extrémophiles", qui peuvent survivre dans des conditions étrangères. 

Exploration future des tranchées profondes

Étant donné que le fond de la mer dans ces régions reste largement sous-exploré, les scientifiques sont impatients de découvrir ce qui est "là-bas". Cependant, l'exploration des grands fonds est coûteuse et difficile, même si les récompenses scientifiques et économiques sont substantielles. C'est une chose à explorer avec des robots, qui va continuer. Mais, l'exploration humaine (comme la plongée profonde de Cameron) est dangereuse et coûteuse. L'exploration future continuera de s'appuyer (au moins partiellement) sur des sondes robotiques, tout comme les scientifiques planétaires y répondent pour l'exploration de planètes lointaines.

Il y a de nombreuses raisons de continuer à étudier les profondeurs de l'océan; ils restent le moins sondé des environnements de la Terre et ils peuvent contenir des ressources qui aideront la santé des gens ainsi qu'une meilleure compréhension des fonds marins. La poursuite des études aidera également les scientifiques à comprendre les actions de la tectonique des plaques et révélera également de nouvelles formes de vie se faisant à la maison dans certains des environnements les plus inhospitaliers de la planète.

Sources

• "Partie la plus profonde de l'océan." Géologie, geology.com/records/deepest-part-of-the-ocean.shtml.
• "Caractéristiques du plancher océanique." L'administration nationale des océans et de l'atmosphère, www.noaa.gov/resource-collections/ocean-floor-features.
• "Ocean Trenchs." Institution océanographique de Woods Hole, WHOI, www.whoi.edu/main/topic/trenches.
• US Department of Commerce et National Oceanic and Atmospheric Administration. "NOAA Ocean Explorer: son ambiant à pleine profondeur océanique: écoute sur le Challenger Deep." 2016 Exploration en eaux profondes des Mariannes RSS, 7 mars 2016, oceanexplorer.noaa.gov/explorations/16challenger/welcome.html.