Nichée entre Hawaï et la côte ouest du Mexique se trouve la zone de Clarion-Clipperton (CCZ) de l’océan Pacifique, une plaine abyssale de 4,5 millions de kilomètres carrés. Bien que cette étendue de mer soit un écosystème vivant qui regorge de vie marine, la ZCC est surtout connue pour son immense collection de roches de la taille d’une pomme de terre, appelées nodules polymétalliques. Ces roches, dont il existe potentiellement des milliards, sont remplies de riches dépôts de nickel, de manganèse, de cuivre, de zinc et de cobalt. Ces métaux en particulier sont essentiels pour les batteries nécessaires à l’alimentation d’un avenir énergétique vert, ce qui a conduit certaines sociétés minières à parler des nodules comme d’une « batterie dans une roche ».
Toutefois, une nouvelle étude révèle que ces nodules pourraient être bien plus qu’une simple collection de matériaux précieux pour les voitures électriques : ils produisent également de l’oxygène à 4 000 mètres sous la surface, là où la lumière du soleil n’arrive pas. Cette source inattendue d’« oxygène sombre », comme on l’appelle, redéfinit le rôle de ces nodules dans le CZZ. Les roches pourraient également réécrire le scénario non seulement de l’apparition de la vie sur cette planète, mais aussi de son potentiel à s’implanter sur d’autres mondes de notre système solaire, comme Encelade ou Europe. Les résultats de cette étude ont été publiés dans la revue Nature Geoscience.
« Pour que la vie aérobie commence sur la planète« , a déclaré Andrew Sweetman, écologiste des grands fonds à la Scottish Association for Marine Science et auteur principal de l’étude, »il fallait qu’il y ait de l’oxygène, et nous pensions que les organismes photosynthétiques étaient à l’origine de l’approvisionnement en oxygène de la Terre. Mais nous savons maintenant que l’oxygène est produit dans les grands fonds marins, où il n’y a pas de lumière. Je pense donc qu’il faut revenir à des questions telles que : où la vie aérobie a-t-elle pu commencer ?
Le voyage vers cette découverte a commencé il y a plus de dix ans, lorsque Sweetman a commencé à analyser la façon dont les niveaux d’oxygène diminuaient à mesure qu’il s’enfonçait dans l’océan. Il a donc été surpris, en 2013, lorsque les capteurs ont révélé une augmentation des niveaux d’oxygène dans la CCZ. À l’époque, M. Sweetman a considéré que ces données étaient dues à des capteurs défectueux, mais des études ultérieures ont montré que cette plaine abyssale produisait de l’oxygène d’une manière ou d’une autre. Notant le slogan du nodule « une batterie dans un rocher », M. Sweetman s’est demandé si les minéraux présents dans ces nodules n’agissaient pas comme une sorte de « géobatterie » en séparant l’hydrogène et l’oxygène par électrolyse de l’eau de mer.
Une étude réalisée en 2023 a montré que diverses bactéries et archées peuvent créer de l’« oxygène sombre ». Sweetman et son équipe ont donc recréé les conditions de la CCZ en laboratoire et éliminé tous les micro-organismes à l’aide de chlorure mercurique ; de manière surprenante, les niveaux d’oxygène ont continué à augmenter. Selon Scientific American, Sweetman a trouvé une tension d’environ 0,95 volt à la surface de ces nodules, qui sont probablement chargés au fur et à mesure de leur croissance avec différents dépôts qui poussent de manière inégale partout, et cette charge naturelle est suffisante pour diviser l’eau de mer.
Cette découverte alimente le débat sur l’utilisation de ces nodules. Des sociétés minières telles que Metals Company, dont le PDG a inventé l’expression « batterie dans un rocher », voient dans ces nodules la réponse à nos problèmes d’énergie. Cependant, 25 pays souhaitent que l’organe directeur – le Conseil de l’Autorité internationale des fonds marins (ISA) – applique un moratoire, ou au moins une pause de précaution, afin que des recherches plus approfondies puissent être menées sur la manière dont l’exploitation des nodules pourrait affecter l’océan. Cela est d’autant plus important que les mers du monde sont déjà confrontées à une litanie de problèmes climatiques, notamment l’acidification, la désoxygénation et la pollution.
En réponse à cette découverte, Lisa Levin, de la Scripps Institution of Oceanography, qui n’a pas participé à l’étude, a souligné, dans un commentaire adressé à la Deep Sea Conservation Coalition, l’importance d’un moratoire pour la protection de ces nodules d’eau profonde :
C’est un excellent exemple de ce que signifie le fait que l’océan profond soit une frontière, une partie relativement inexplorée de notre planète. Il reste encore à découvrir de nouveaux processus qui remettent en question ce que nous savons de la vie dans nos océans. La production d’oxygène sur les fonds marins par les nodules polymétalliques est une nouvelle fonction de l’écosystème qui doit être prise en compte lors de l’évaluation de l’impact de l’exploitation minière en eaux profondes. Ces résultats soulignent l’importance d’encourager la recherche scientifique indépendante sur les océans profonds dans le monde entier afin d’éclairer la politique relative aux océans profonds.
L’ISA continue de négocier avec les principales parties prenantes sur la réglementation de l’exploitation minière en eaux profondes et s’est réunie pendant deux semaines en avril pour discuter des nouveaux éléments de la négociation. Ce conseil fonctionnera avec une « feuille de route pour les travaux futurs » jusqu’à la fin du mois de juillet 2024.
Ainsi, alors que l’avenir des océans du monde entier approche d’un moment critique de conservation ou d’exploitation, la science a une fois de plus montré que la perturbation de ces écosystèmes pourrait avoir des conséquences que nous ne pouvons même pas imaginer.