De quelles matières est faite la “vase” les fonds océaniques ? Le relief de ces fonds, qui occupent 70 % de la surface terrestre, a déjà été passé au crible par des satellites qui l’ont balayé au radar (et autres instruments). Mais depuis 40 ans aucune carte globale de la composition des fonds n’avait été dressée.

Aujourd’hui, la lacune est comblée : grâce à un travail s’appuyant sur des dizaines de milliers de relevés effectués par des navires de recherche depuis 50 ans, passés à la moulinette statistique d’un calcul du type “Big Data“, des chercheurs de l’université de Sydney (Australie) viennent d’établir une nouvelle carte globale, numérique cette composition. Un travail exhaustif qui intéresse non seulement les océanographes mais également, et surtout, les climatologues.

 La carte raconte comment les microorganismes ont nettoyé l’atmosphère de son CO2

Car savoir où s’accumulent les déchets carbonés issus de l’activité biologique du phytoplancton ou de la faune aquatique (surtout les crustacés et coquillages) est essentiel pour comprendre comment les océans et ses micro-habitants ont “négocié” avec les changements climatiques passés, et comment ils le feront dans l’avenir.

En effet, contrairement au sable, aux roches volcaniques et à l’argile, les “cimetières” de phytoplancton racontent indirectement l’histoire de la victoire de la biologie sur l’un des principaux gaz à effet de serre, le gaz carbonique (CO2) : plus précisément, ils montrent comment le CO2 a été absorbé activement par des micro-organismes, principalement les diatomées, lesquels ont assimilé le carbone (C) dans leur squelette et rejeté l’oxygène (O2) dans l’atmosphère.

 14 399 mission marines ont livré des millions de données

Une fois morts, seul les squelette ont perduré, s’accumulant sur de très vastes régions des fonds et faisant de l’océan le principal réservoir de carbone (atmosphérique) de la Terre. Aussi, les données sur ces étendues, associés à divers paramètres comme la  température et la salinité des eaux, et à d’autres relevés (satellitaires ou marins) permettent aux scientifiques de modéliser les relations des océans avec le gaz carbonique de l’atmosphère, dans l’histoire et dans le présent, voire dans l’avenir.

La carte des chercheurs synthétise un travail colossal (voir également leur article) : le dépouillement de l’ensemble des données récoltées par 14 399 missions marines depuis 50 ans. S’agissant de millions d’informations, ils se sont tournés vers des informaticiens de l’agence nationale de recherche en technologie de l’information et la communication (Australia National ICT ou NICTA), lesquels ont concocté un algorithme de traitement (analyse, extrapolation statistique, etc.) s’appuyant sur l’infinie mémoire et puissance de calcul du Net, un calcul de type “Big data”.

Une carte offerte à toute la Planète

Le résultat, une carte numérique consultable librement, est une base exhaustive et précise des données des fonds marins, infiniment plus que l’ancienne carte, fort utile à tous les chercheurs modélisant les dynamiques climatiques. Mais pas seulement. Où y a-t-il du sable que l’on pourrait extraire ? Où peut-on enfouir des déchets radioactifs avec le moindre impact possible ? Industriels et organisations devraient y puiser de l’inspiration.

Román Ikonicoff

 

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• Google, le nouvel Einstein – S&V n°1138 – 2012 – Depuis une dizaine d’années, la plupart des données qui circulent dans la Toile sont conservées dans les serveurs des grandes firmes d’internet. Grâce à cela, nous possédons une mémoire détaillée des activités humaines et des évènements passés et présents… que les scientifiques exploitent pour pister des épidémies, découvrir de nouvelles lois, soigner des maladies. La science des Big Data est en route.

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Les fossiles, vestiges des organismes vivants, plantes et animaux depuis longtemps disparus, sont en fait extrêmement rares. La proportion d’êtres vivants fossilisés oscille en effet entre 0,01 et 0,1 %. Généralement, à la mort de l’organisme, le processus commence par la décomposition bactérienne des parties molles (viscères, peau). Ensuite, les parties dures (squelette ou coquille) doivent être rapidement ensevelies sous une couche de sédiments meubles, qui se compactent peu à peu en roche.

Là, les parties dures du fossile gardent leur minéralogie originelle, ou bien changent de composition. Dans ce cas, l’eau peut dissoudre les restes, laissant dans les sédiments durcis un moule, qui sera comblé par les minéraux de l’eau (par exemple, le calcium) traversant la roche.

Fossilisation par infiltration de minéraux

Il existe une autre possibilité : la perminéralisation, c’est-à-dire l’infiltration de minéraux dans les interstices de la matière organique. En l’absence d’eau, un remplacement de minéraux peut quand même avoir lieu par un processus chimique, appelé épigénie, où un minéral est remplacé, molécule par molécule, par un autre sans modification de la structure.

Mais il arrive que les parties molles, non décomposées avant l’enfouissement, soient fossilisées. Il s’agit là d’un événement très rare, pouvant se produire via divers mécanismes. Premièrement, les gaz (hydrogène, azote, oxygène) peuvent s’échapper des parties molles, ne laissant que la structure (aplatie) du carbone restant.

Peu d’élus au rang de fossile

Autrement, une réplique minérale en 3D des parties molles peut se former par perminéralisation. Selon Fabrice Cordey, chercheur au laboratoire Paléoenvironnements et paléobiosphère de l’université Lyon-I, “500 000 espèces de fossiles sont connues à ce jour, et seulement 0,0002 % des espèces ayant vécu depuis le Cambrien (vers –545 millions d’années) ont été découvertes sous la forme de fossiles”.

D.O.

D’après S&V n° 1106

 

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