Les trésors que recèlent les fonds marins

Au fond de l'océan, à des centaines de mètres de profondeur, Laura Robinson sonde les pentes escarpées de montagnes sous-marines vertigineuses. Elle est en quête de coraux vieux de milliers d'années qu'elle teste au moyen d'un réacteur nucléaire. Son but ? Découvrir quels changements a subis l'océan au cours du temps. En étudiant l'histoire de la Terre, elle espère trouver des indices sur ce qu'il pourrait se passer à l'avenir.

Chimiste spécialisée dans les océans,

je m'intéresse à la composition chimique

des océans, aujourd'hui et dans le passé.

J'étudie le passé

à travers les restes fossilisés
de coraux des profondeurs.

Voici la photo de l'un d'eux.

On l'a trouvé près de l'Antarctique,
à des kilomètres de profondeur.

Il est donc très différent des coraux

que vous avez peut-être eu la chance
de voir un jour pendant vos vacances.

Par cette présentation,
j'espère vous donner

une vision multidimensionelle
des océans.

Bidimensionnelle,
comme cette magnifique image

montrant la température
de la surface de la mer.

L'utilisation d'un satellite lui donne
une excellente résolution spatiale.

Les caractéristiques générales
se comprennent facilement.

Vers l'équateur, il fait plus chaud
parce qu'il y a plus de lumière du soleil.

Les régions polaires sont froides
parce qu'il y a en a moins.

Ce qui permet à la calotte glaciaire
de se former en Antarctique

et dans l'hémisphère Nord.

Si vous plongez très profond dans la mer,
ou juste le bout de vos orteils,

vous savez qu'en descendant,
l'eau est plus froide.

C'est principalement parce les eaux
profondes qui remplissent les abysses

viennent des régions polaires
où les eaux sont denses.

Si nous remontons le temps
de 20 000 ans,

la Terre était bien différente.

Je vous montre ici un dessin
de l'une des plus grandes différences

que vous auriez vues
si vous étiez remontés aussi loin.

Les calottes étaient plus grandes,

recouvrant une bonne partie des terres
et s'étendant sur les océans.

Le niveau de la mer était
plus bas de 120 mètres.

Les taux de dioxyde de carbone
étaient bien plus bas qu'aujourd'hui.

La température générale de la Terre
était plus basse d'environ 3 à 5 °C,

et bien bien plus basse
dans les régions polaires.

Avec certains de mes collègues,

nous essayons de comprendre

comment nous sommes passés
des conditions climatiques fraiches

aux conditions chaudes
que nous avons actuellement.

En étudiant le cœur des glaces,

nous avons appris que la transition
ne se faisait pas en douceur,

comme on pourrait le penser vu la faible
augmentation des radiations solaires.

Voilà comment nous le savons :
en forant la glace,

on voit des bandes de glace annuelles,
comme ici dans l'iceberg.

Ce sont ces couches bleues et blanches.

Les gaz sont pris dans les glaces,
donc nous pouvons mesurer le CO2.

Ainsi, nous savons que
le taux de CO2 était plus bas.

La chimie de la glace
nous donne aussi la température

dans les régions polaires.

En avançant de 20 000 ans
dans le temps pour arriver aujourd'hui,

vous verriez que
la température a augmenté.

Elle n'a pas augmenté en douceur,

mais parfois très rapidement,

puis a stagné,

puis encore rapidement.

Le rythme était différent
d'un pôle à l'autre.

Le CO2 a également augmenté par à-coups.

Nous croyons que l'océan
n'y est pas étranger.

L'océan stocke d'énormes
quantités de carbone,

environ 60 fois plus
qu'il n'y en a dans l'atmosphère.

Il transporte également de la chaleur
à travers l'équateur,

il est plein de nutriments,
et contrôle la production primaire.

Si nous voulons découvrir
ce qu'il se passe au fond des mers,

nous devons aller voir,

ce qui s'y trouve

et commencer à explorer.

Ceci est une séquence extraordinaire
d'un montagne sous-marine

à 1km de profondeur
et situé dans les eaux internationales

dans l'Atlantique équatorial,
loin des côtes.

Vous êtes parmi les premiers au monde
à voir cette partie de sol marin,

avec mes coéquipiers.

Il y a probablement
de nouvelles espèces.

Peut-être.

Il faudrait prendre un échantillon
et se lancer dans une taxonomie ardue.

Voilà de beaux coraux
couleur pamplemousse.

Des ophiures vivent sur ces coraux.

Ce sont ces petits « tentacules »
qui semblent sortir des coraux.

Il y a des coraux de différents types
de carbonates de calcium

qui poussent sur le basalte
de cette énorme montagne sous-marine.

Et les trucs foncés,
ce sont des coraux fossilisés.

Nous allons en parler un peu plus

en remontant dans le temps.

Pour ce faire, nous affrétons
un bateau de recherche.

Voici le James Cook amarré à Ténérife,

un bateau utilisé
pour la recherche sur les océans.

Pas mal, non ?

Idéal pour les marins d'eau douce.

La réalité ressemble parfois
plutôt à cela.

Là nous nous assurons de ne pas perdre
de précieux échantillons.

Tout le monde s'affaire,
et j'ai un terrible mal de mer,

ce n'est pas toujours très drôle,
mais dans l'ensemble ça l'est.

Nous avons dû devenir
de bons cartographes.

Des coraux aussi fabuleux se trouvent
rarement en abondance.

On est susceptible d'en trouver partout
en eaux profondes,

mais il faut dénicher les bons endroits.

Vous venez de voir une carte
avec notre itinéraire de l'an dernier

mis en évidence.

C'était un voyage de sept semaines,

et voici, nos propres cartes

représentant 75 000 km²
de fonds marins

c'est juste une toute petite parcelle.

Nous nous déplaçons d'ouest en est,

au-dessus de zones qui sembleraient
banales vues à grande échelle, mais,

en réalité, certaines de ces montagnes
sont aussi hautes que l'Everest.

Avec les cartes réalisées à bord,

nous avons une résolution
d'environ 100 mètres,

assez pour choisir des endroits
où déployer notre équipement,

mais pas assez pour voir beaucoup.

Pour ce faire, nous devons piloter
des robots à distance

à environ 5 mètres au-dessus du sol.

En procédant ainsi,
nous pouvons obtenir des cartes

avec une résolution d'un mètre.

Voici l'un de ces robots téléguidés

que l'on utilise pour la recherche.

Sur le dessus, vous voyez
une rangée de gros spots.

Il y a des caméras haute-définition,
des bras articulés,

et de nombreuses petites boîtes
pour mettre les prélèvements.

Voici notre première plongée
lors de ce voyage,

au cœur de l'océan.

Nous nous dépêchons pour être sûrs

que nos robots ne soient pas dérangés.

En descendant,

voilà ce que nous voyons.

Ce sont des éponges Phylum Porifera,
larges d'un mètre.

C'est un concombre de mer,
une petite limace de mer si on veut.

Ici au ralenti.

La plupart des extraits ici
sont accélérés,

parce qu'il faut beaucoup de temps.

En voilà un autre beau spécimen.

L'animal que vous aller voir arriver
était une belle surprise.

Je n'avais jamais rien vu de tel,
et nous avons tous été surpris.

Nous avions travaillé 15 heures,
nous avions la gâchette facile,

et tout à coup, ce montre des mers géant
nous dépasse en roulant.

C'est un pyrosome,
ou une colonie de Tuniciers.

Ce n'était pas ce que nous cherchions.

Nous cherchions des coraux
des profondeurs.

Dans un instant,
vous allez en voir une photo.

C'est tout petit, à peine 5 cm de haut.

Il est fait de carbonate de calcium,
vous voyez ses tentacules

agités par les courants.

Un organisme comme celui-ci
vit probablement une centaine d'années.

En grandissant, il absorbe
des substances chimiques dans l'océan.

Et ces substances ainsi que leur taux

dépendent de la température
et du pH de l'eau,

et des nutriments.

Comprendre comment ces substances
entrent dans le squelette

nous permet ensuite
de retourner à nos fossiles

et de reconstituer l'océan
tel qu'il était auparavant.

Ici, nous ramassons ce corail
avec un système d'aspiration

et nous mettons
ce prélèvement dans une boîte.

Nous pouvons le faire très délicatement.

Certains de ces organismes
vivent encore plus longtemps.

Voilà un Leiopathes, un corail noir,
photographié par mon collègue

Brendan Roark, à 500 mètres
au large des côtes d'Hawaii.

4 000 ans c'est long.

Si nous prenons un rameau et le polissons,

nous parlons là d'une centaine de microns.

Brendan a analysé ce corail,

vous voyez les marques,

et il a pu démontrer que ce sont
des bandes annuelles,

même à 500 mètres
de profondeur dans l'océan,

les coraux peuvent enregistrer
les changements de saison,

ce qui est inouï.

Mais il faut plus de 4 000 ans pour
nous ramener à la dernière ère glaciaire.

Alors que faisons-nous ?

Nous partons à la recherche
de ces fossiles.

Voilà ce qui fait
vraiment pester mon équipe.

Sur notre chemin,

il y a des requins partout,

des pyrosomes,
des concombres de mer,

et des éponges géantes.

Mais nous descendons tous
chercher des fossiles dans ces zones

et passons des heures à pelleter
le sol autour de nous.

Nous ramassons ces coraux,
les ramenons et nous les classons.

Chacun d'entre eux a un âge différent.

Si nous réussissons
à savoir leur âge,

nous pouvons mesurer les signaux chimiques

pour nous aider à comprendre

ce qu'il s'est passé
dans l'océan par le passé.

A gauche,

j'ai découpé un corail
et l'ai poli avec attention,

et j'en ai fait une image optique.

Sur la droite,

nous avons pris le même fragment,
l'avons mis dans un réacteur nucléaire,

produit une fission,

et, à chaque décroissance,

vous la voyez marquée dans le corail

ainsi, nous voyons
la répartition d'uranium.

Pourquoi faisons-nous cela ?

L'uranium est un élément mal considéré,

mais je l'aime beaucoup.

La décroissance nous aide
à trouver les taux et les dates

de ce qu'il s'est passé dans l'océan.

Et rappelez-vous mon introduction,

c'est ce que nous cherchons
lorsque nous pensons au climat.

Nous utilisons un laser
pour analyser l'uranium

et l'un de ses éléments dérivés,
le polonium 216, de ces coraux.

Ce qui nous permet de savoir
l'âge exact de ces fossiles.

Cette superbe animation
de l'Océan Antarctique

illustre comment nous utilisons ces coraux

pour obtenir les plus vieux
feedbacks de l'océan.

Voici la densité de l'eau à la surface

animée par Ryan Abernathey.

Il n'y a qu'une année de données,

mais vous pouvez voir
la dynamique de l'océan.

Le mélange intense, particulièrement
dans le détroit de Drake,

ici dans l'encadré, figure parmi

les plus puissants courants

qui passent par là,
circulant d'ouest en est.

Le mélange est très agité,

parce qu'il bouge au-dessus
de ces sommets sous-marins,

ce qui permet au CO2 et à la chaleur
d'entrer dans l'atmosphère et d'en sortir.

En résumé, les océans respirent
à travers l'Océan Antarctique.

Nous avons ramassé des coraux
de chaque côté de ce passage,

et la datation à l'uranium a révélé
quelque chose de surprenant :

les coraux ont migré du sud au nord

pendant la transition entre
le glaciaire et l'interglaciaire.

Les raisons nous échappent,

mais elles pourraient
venir des ressources en nourriture

et peut-être du taux d'oxygène dans l'eau.

Voilà.

Je vais illustrer ce que je pense
avoir compris sur le climat

à partir de ces coraux
de l'Antarctique.

Nous avons visité
des montagnes sous-marines,

ramassé des coraux fossilisés,
c'est mon illustration.

Nous pensons qu'à l'ère glaciaire,

d'après nos analyses des coraux,

les profondeurs de l'Océan Antarctique
étaient riches en carbone,

et que la couche supérieure
était peu dense.

Ainsi, le dioxyde de carbone
ne pouvait pas sortir de l'océan.

Nous avons ensuite trouvé des coraux
d'un âge intermédiaire,

selon lesquels l'océan se serait mélangé
pendant cette transition climatique.

Ce qui a permis au carbone de sortir
des profondeurs de l'océan.

En analysant les coraux plus récents,

ou si nous plongeons et mesurons

les propriétés chimiques des coraux,

nous voyons un changement,
et le carbone peut entrer et sortir.

Les coraux fossilisés peuvent servir

à nous informer sur l'environnement.

J'aimerais vous laisser avec ceci :

un extrait de ce que nous avons tourné
et que je vous ai montré tout à l'heure.

Il s'agit d'un jardin de corail fabuleux.

Nous n'espérions même pas
à en trouver d'aussi beaux.

Il est à des milliers
de mètres de profondeur.

Il y a de nouvelles espèces.

C'est un endroit incroyable.

Il y a également des fossiles.

Et je viens de vous montrer

comment apprécier
les fossiles que nous trouvons.

La prochaine fois
que vous aurez la chance

de survoler l'océan ou de naviguer,

dites-vous que, plus bas,
il y a des montagnes gigantesques,

que personne n'a même encore vues,

et qu'il y a des coraux magnifiques.

Merci.

(Applaudissements)