Quel est cet incroyable « oxygène noir » découvert à plus de 4 kilomètres de profondeur ?

Au plus profond de l’océan Pacifique et dans l’obscurité la plus totale, des scientifiques ont découvert avec stupeur de l’oxygène provenant non pas d’organismes vivants mais d’une sorte de galet contenant des métaux, ce qui remet en cause la théorie sur les origines de la vie sur Terre. Cet étrange « oxygène noir » a été détecté à plus de 4 kilomètres de profondeur, dans la plaine abyssale de la zone de fracture géologique de Clarion-Clipperton, dans le Pacifique central, selon une étude publiée lundi.

Une cible de choix pour l’exploitation minière sous-marine en raison de la présence de nodules polymétalliques, des concrétions minérales riches en métaux (manganèse, nickel, cobalt, etc.) nécessaires notamment à la fabrication de batteries pour véhicules électriques, d’éoliennes, de panneaux photovoltaïques et de téléphones portables. C’est dans cette zone qu’un navire de la Scottish Association for Marine Science (SAMS) a effectué des prélèvements, financés par les sociétés The Metals Company et UK Seabed Resources, qui convoitent ces précieux nodules.

« Le niveau d’oxygène dans l’eau augmentait »

Objectif de la recherche : évaluer l’impact d’une telle prospection sur un écosystème où l’absence de lumière empêche la photosynthèse et donc la présence de plantes, mais qui regorge d’espèces animales uniques. « Nous cherchions à mesurer la consommation d’oxygène » du fond océanique, en plaçant ses sédiments sous des cloches appelées chambres benthiques, explique Andrew Sweetman, premier auteur des travaux publiés dans Nature Geoscience.

Logiquement, l’eau de mer ainsi piégée aurait dû voir sa concentration en oxygène diminuer, car ce dernier était consommé par les organismes vivants à ces profondeurs. Or, c’est l’inverse qui a été observé : « le taux d’oxygène a augmenté dans l’eau au-dessus des sédiments, dans l’obscurité totale et donc sans photosynthèse », explique le professeur Sweetman, responsable du groupe de recherche sur l’écologie et la biogéochimie des fonds marins à l’association SAMS.

Des pieux dans la roche

La surprise fut telle que les chercheurs pensèrent d’abord que leurs capteurs sous-marins avaient fait une erreur. Ils menèrent des expériences à bord de leur navire pour voir si la même chose se produisait à la surface, en incubant, dans le noir, ces mêmes sédiments et les nodules qu’ils contenaient. Et constatèrent une fois de plus que le taux d’oxygène augmentait.

« À la surface des nodules, nous avons détecté une tension électrique presque aussi élevée que dans une pile AA », décrit le professeur Sweetman, comparant ces nodules à des « piles dans la roche ».

Ces étonnantes propriétés pourraient être à l’origine d’un processus d’électrolyse de l’eau, qui sépare ses molécules en hydrogène et oxygène à l’aide d’un courant électrique. Cette réaction chimique se produit à partir de 1,5 volt – la tension d’une batterie – que les nodules pourraient atteindre lorsqu’ils sont regroupés, selon un communiqué de l’association SAMS joint à l’étude.

La vie d’abord sous l’océan ?

« La découverte de la production d’oxygène par un processus autre que la photosynthèse nous incite à repenser la façon dont la vie est apparue sur Terre », en lien avec l’apparition de l’oxygène, commente le professeur Nicholas Owens, directeur du SAMS. La vision « conventionnelle » étant que l’oxygène « a été produit pour la première fois il y a environ 3 milliards d’années par des cyanobactéries qui ont conduit au développement d’organismes plus complexes », explique le scientifique.

« La vie pourrait avoir commencé ailleurs que sur terre et près de la surface de l’océan », explique Sweetman. « Puisque ce processus existe sur notre planète, il pourrait générer des habitats oxygénés sur d’autres « mondes océaniques » comme Encelade ou Europe (lunes de Saturne et Jupiter) » et créer les conditions pour que la vie extraterrestre y apparaisse.

Il espère que ses découvertes aideront à « mieux réguler » l’exploitation minière en eaux profondes, sur la base d’informations environnementales plus précises.