Institut Méditerranéen d’Océanologie
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Expedition IODP 357 ‘‘Atlantis Massif Serpentinization and Life’

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26 oct. – 11 déc. 2015

Une microbiologiste du MIO, Marianne Quéméneur, a récemment rejoint une équipe internationale de scientifiques à Southampton pour participer à la campagne de forage océanique ‘Atlantis Massif Serpentinization and Life’ organisée par le programme international IODP (International Ocean Discovery Program). L’expédition IODP 357 a débuté le 26 octobre et se déroulera jusqu’au 11 décembre 2015 à bord du RSS James Cook, sur lequel ont été installées pour la première fois deux foreuses : MeBo développé par le MARUM et RD2 du BGS. Durant cette expédition, il est prévu de réaliser des forages à faible profondeur sous le plancher océanique (50-100 mètres) au niveau de onze sites (situés à des profondeurs comprises entre 720 et 1770 mètres sous le niveau de la mer) selon deux profils (est-ouest et nord-sud) à travers le massif Atlantis. Ce massif est dominé par le fameux système hydrothermal de Lost City découvert en 2000 à proximité de la dorsale médio-atlantique (30°N).

Les roches du manteau terrestre affleurent au niveau du massif Atlantis. L’hydratation de ces roches (i.e. la serpentinisation) produit de grandes quantités d’hydrogène et de chaleur. L’hydrogène produit réagit ensuite avec le dioxyde de carbone environnant pour former du méthane et d’autres molécules organiques. Ces molécules peuvent être utilisées par des microorganismes pour se développer en l’absence de lumière. Ainsi, la lithosphère océanique hydratée a récemment été proposée comme le plus grand réservoir microbien terrestre. L’intérêt croissant de la communauté scientifique pour ce type d’environnement est également lié à son contexte géochimique particulier ayant pu être favorable à l’émergence de la vie sur la Terre primitive et potentiellement sur d’autres planètes telles que Mars.

Les questions scientifiques abordées au travers de l’expédition IODP 357 viseront notamment à comprendre : quelle est la nature des communautés microbiennes associées à la réaction de serpentinisation et à quelle profondeur leur activité est maintenue, comment ces communautés microbiennes varient en fonction de l’âge de la lithosphère, quelles sont les conséquences des processus de serpentinisation dans les cycles biogéochimiques globaux, et notamment dans la séquestration du carbone ?

L’objectif principal pour les microbiologistes de l’équipe MEB du MIO sera de cultiver et d’étudier la physiologie de microorganismes piezophiles et anaérobies capables de se développer dans ces environnements profonds associés à la serpentinisation et caractérisés par un pH élevé (10-12). Un système de conditionnement hyperbare a été embarqué sur le RSS James Cook afin de stocker les carottes en anaérobiose et sous haute pression hydrostatique. De retour au laboratoire, il s’agira d’enrichir différents groupes métaboliques microbiens afin de comprendre leur rôle dans ce type d’environnement encore méconnu. Ces travaux seront réalisés dans le cadre de l’ANR deepOASES (PI : Bénédicte Menez, IPGP).

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