Forage au coeur du Pacifique : les gabbros du Hess Deep vont parler

L'expédition Hess Deep Plutonic Crust est terminée. Les scientifiques à bord du navire de forage JOIDES Resolution ont carotté la croûte océanique durant deux mois. Le rift du Hess Deep est un point triplepoint triple où se rencontrent trois plaques tectoniques : la plaque pacifique, de Cocos et de Nazca. Cette région est l'une des rares « fenêtresfenêtres tectoniques » où la croûtecroûte profonde et le manteau terrestre sont plus accessibles.

La mission consistait donc à forer en ce point le plancherplancher océanique. Jean-Luc Berenguer, enseignant de SVT au centre international de Valbonne, s'était improvisé envoyé spécial pour Futura-Sciences à bord du bateau d'exploration. Les internautes avaient donc pu suivre les difficultés et les succès des forages dans le Pacifique. Maintenant que les scientifiques sont arrivés à quai, qu'adviendra-t-il des carottes de gabbro ? A-t-on déjà quelques résultats d'études ? Jean-Luc Berenguer revient avec nous sur la mission et le devenir des échantillons de gabbro.

Futura-Sciences : Voilà un mois que le JOIDES Resolution est arrivé au port, qu'est-il advenu des échantillons de roches ?

Jean-Luc Berenguer : L'expédition en mer est terminée, mais à terre, c'est maintenant que tout commence ! Lorsque nous sommes arrivés au port, des camions nous attendaient pour récupérer les carottes de gabbro. À bord du JOIDES Resolution, nous avions coupé les carottes en deux : une partie, complètement intacte, a été empaquetée et est partie dans les camions. Ces moitiés de carottes sont archivées à College Station, une ville du Texas, où un entrepôt stocke tous les forages d'archive du Pacifique oriental. Les carottes sur lesquelles les scientifiques travaillent, les carottes W, ont été découpées sur le bateau. Les chercheurs en ont prélevé des échantillons pour faire des lames minces, ou des cubes, pour étudier le magnétisme et travailler sur les propriétés physiquesphysiques de la roche. Les carottes W, une fois échantillonnées par les scientifiques, rejoignent aussi College Station.

À l’arrivée d’une carotte, les structuralistes effectuent les premiers examens des échantillons. © Jean-Luc Berenguer

Qui peut travailler sur les échantillons des carottes de travail (les carottes W) ?

Jean-Luc Berenguer : L'expédition est financée par des fonds publics, les échantillons sont donc à la portée de tous. Toutefois, il y a une sorte de moratoiremoratoire d'un an sur les roches. Durant la première année, l'équipe de l'expédition a le privilège d'être la seule à avoir accès aux prélèvements. Les restes des carottes de travail (les carottes W) sont aussi stockés au Texas, mais personne ne peut les utiliser tant que l'année ne s'est pas écoulée. D'ici un an donc, tous les scientifiques du monde pourront demander ces échantillons. En attendant, les scientifiques de l'expédition ne peuvent travailler qu'entre eux. Des équipes se sont formées à bord et travailleront en collaboration. Mais si l'une d'entre elles souhaite publier un article scientifique dans le courant de l'année du moratoire, tout l'équipage doit signer ! Après cela, chacun pourra publier individuellement.

Au cours de la mission à bord, vous nous aviez montré des scientifiques qui étudiaient déjà les roches des carottes. Ces analyses ont-elles donné des résultats ?

Jean-Luc Berenguer : Oui, il y a des résultats très intéressants. En raison du moratoire je ne peux pas tout vous dire, mais voilà quelques choses intéressantes. Le rift du Hess Deep est bien un endroit où le gabbro affleure. D'après les carottes prélevées, il apparaît que le gabbro provient du milieu de la croûte océaniquecroûte océanique. C'est très exceptionnel, car le gabbro est frais, c'est-à-dire qu'il n'est pas altéré. Du gabbro si pur est une première ! Ces roches sont jeunes, et sont formées par la chambre magmatiquechambre magmatique de la dorsale. Mais dans cette région, les scientifiques ne savent pas s'il existe une seule chambre magmatique ou plusieurs. Tous sont venus sur le bateau avec des modèles de fonctionnement de la roche magmatiqueroche magmatique, des hypothèses sur le nombre de chambres existantes...

Mais d'après les premières analyses, certains de ces modèles devront être abandonnés. Le principal travail à venir va justement consister à valider certains modèles. S'il y a une seule chambre magmatique, les échantillons de gabbro seront plus homogènes. S'il y en a plusieurs plus petites, le gabbro sera beaucoup plus hétérogène. La roche devrait nous dire « j'ai été fabriquée avec des magmasmagmas différents ».

Pour déterminer cela, il faudra réaliser des études pointues, sur les minérauxminéraux et les éléments majeurs, comme les oxydes de fer, de magnésiummagnésium et de siliciumsilicium. Résoudre la question de la validation des modèles va donc intéresser les géochimistes, les pétrologues, ainsi que les géologuesgéologues qui se préoccupent du métamorphismemétamorphisme. Dans le cas où il y aurait plusieurs chambres magmatiques, l'eau infiltrée est surchauffée, et altère alors différemment la roche suivant la profondeur.

Avez-vous des projets post-expédition ?

Jean-Luc Berenguer : Oui, j'ai repris l'enseignement, mais je suis en train de mettre en place un projet de recherche participative. J'ai ramené des échantillons de la mission. Il s'agit de broyats de roches. Les chercheurs ne les étudient pas, mais l'étude de ces roches pourra leur servir. Les lycéens étudieront donc ces broyats de roches, dans le cadre d'un projet scolaire. En janvier 2014, nous tiendrons un séminaire dédié aux professeurs, et lancerons un appel à candidature aux lycées par la suite. L'expédition est terminée sur l'eau, mais tout ne fait que commencer sur terre.

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