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Earth of fire

Actualité volcanique, Article de fond sur étude de volcan, tectonique, récits et photos de voyage

Publié le par Bernard Duyck
Publié dans : #Excursions et voyages

Juste un bref aperçu du volcanisme boueux sous-marin, avec deux structures en Méditerranée, d'importance tant dans le domaine de la volcanologie que dans celui de la découverte et de la compréhension des communautés biologiques profondes.

 

MedDeepSea-fr-1.jpg

Distribution des biocénoses de profondeur actuellement connues en Méditerranée et dans l’Atlantique proche.
Crédits: An Interactive Global Map of Sea Floor Topography Based on Satellite Altimetry & Ship Depth Soundings. Modified. M. Miller, W.H.F. Smith, J. Kuhn, & D. T. Sandwell.  - NOAA Laboratory for Satellite Altimetry. http://ibis.grdl.noaa.gov/cgi-bin/bathy/bathD.pl. And Hermes project (Hotspot Ecosystem Research on theMargins of European Seas).

 

 

 

Les suintements froids (cold seeps) :
Les suintements froids font partie des habitats spéciaux de la Méditerranées. Ils sont associés aux phénomènes tectoniques tels que les volcans de boue. Ils renferment un écosystème unique basé sur l’oxydation du méthane comme source de carbone, et donc pas sur la photosynthèse comme partout sur la Terre. Cet écosystème est dominé par des couches de bactéries et des communautés spécialisées de bivalves et de vers tubicoles. Les biocénoses vivantes des suintements froids ont été découvertes en Méditerranée orientale, dans la Ride Méditerranéenne, dans la Mer du Levantin, et près du delta du Nil, entre 500 et 1900 mètres selon les sites. De nouveaux sites ont également été repérés dans le bassin occidental, près du delta du Rhône et autour des îles Baléares.
Les communautés biologiques profondes de Méditerranée se sont adaptées à un environnement oligotrophe, avec des zones de haute productivité ayant une biodiversité élevée. Ces écosystèmes sont très sensibles aux apports anthropiques, tels que les pollutions chimiques, les déchets, la pêche de profondeur et le changement climatique.
Ces perturbations ont des impacts directs sur les communautés en affectant de façon sélective certains composants (par exemple le prélèvement des prédateurs par les activités de pêche, la destruction des organismes se nourrissant de matières en suspension tels que les gorgones et les coraux). Elles peuvent aussi avoir des impacts indirects en changeant la structure des chaînes trophiques complexes, en modifiant les schémas de production secondaire ou par le changement climatique.

 

Volcan de boue Napoli :

En 1995, des forages conduits par l'ODP - Ocean Drilling Program - ont été effectués en Méditerranée orientale, au large de l'île de Crête, dans un contexte de marge convergente et de zones de compression tectonique. Deux dômes furent prospectés, dans la zone complexe de chaîne d'accrétion en Méditerranée : les dômes Milano et Napoli.

 

07-10-20-0-Napoli---Ifremer-Medeco.jpg                  Image bathymétrique du dôme Napoli - doc. Ifremer Medeco.


Ces dômes furent actifs, de façon périodique, au cours du million d'années passées et dominés par de nombreuses coulées de débris, composées de fragments argileux, gréseux et calcaires dans une matrice boueuse. L'origine la plus probable de cette boue est un fluide sur-pressurisé et riche en sédiments, situé sous le volcan de boue;

 

 

kopf2002-13.jpg

Schéma de construction du dôme Napoli - Doc A.J.Kopf - Signifiance of mud volcanism.

 

La construction du dôme commence par une accumulation instable de sédiments, y inclus des débris de coulées de boue, remontant le long de failles.

La sortie de grandes quantités de coulées de boue, entrecoupée d'accumulation de sédiments marins, ont construit le présent dôme. Il s'en est suivi une subsidence de cet ensemble, en partie contrebalancée par des apports de boue.

 

Sous l'effet des contraintes liées à la convergence Afrique/Europe, les fluides profonds sont expulsés dans le fond de la mer par le biais des accidents tectoniques découpant la région.

 

img-1-small640.pngLocalisation des volcans de boue dans la Méditerranée orientale; position des limites de plaques avec vitesses de déplacement relatif, et des grandes failles.1 : domaine externe de la ride méditerranéenne ; 2 : domaine central de la ride méditerranéenne ; 3 : plaines abyssales ; 4 : plateau interne ou butoir continental ; 5 : fosses helléniques ; 6 : front de déformation externe ; 7 : front de déformation interne ; 8 : principaux champs d’expulsion d’argiles (de 1 à 6 dans l’ordre : Prométhée, Pan di Zucchero, Prométhée II, Olympie, Nations Unies, Ceinture méridionale).

Doc. la ride Méditerranéenne - réf. en sources.

 

Le volcan de boue Chefren - au large de l'Egypte.

En 2007, la seconde campagne Medeco (CNRS- Ifremer) à bord du navire océanographique "le pourquoi pas", sous la direction de Catherine Pierre - Locean - et Jean Mascle - Geosciences-Azur - a atteint la caldeira Menès au large de l'Egypte.

Cette dépression circulaire de 8 km. de diamètre est située à 3.000 mètres de profondeur à la base de la pente continentale égyptienne; elle contient deux cônes boueux, appelés de noms des pharaons Chéops et Chéfren, qui relachent boues, saumure et fluides liquides ou gazeux ( eau, pétrole, méthane, H2S) provenant de quelques kilomètres plus bas encore.

 

volcan-Chefren---ROV-Victor-CNRS-Ifremer.jpgImage bathymétrique multifaisceau du volcan Chéfren avec ses deux cratères jumeaux -  doc. pris par le ROV Victor - CNRS-Ifremer.

 

La pente continentale au large du delta du Nil est parsemée de diverses structures :

- des "pockmarks " : volcans de boue de petite dimensions (quelques mètres)

- de cheminées gazeuses, situées entre 1.200 et 500 m. de profondeur

- de cônes de plusieurs centaines de mètres de diamètre à plusieurs kilomètres, et haut de quelques dizaines de mètres, situés entre 2.700 et 3.000 m. de profondeur, et pourvus de cratères vides ou occupés par des lacs de boues, saumure et fluides chauds.

 


Le volcan Chéfren possède deux cratères jumeaux. Le cratère le plus méridional, inactif, est vide de saumure. Le second, actif, renferme un lac de saumure de 250 à 300 mètres de diamètre. Il atteint en son centre, une profondeur de l'ordre de 150 mètres. Plusieurs mesures de températures (fournissant des températures avoisinant 60°) ainsi que des prélèvements divers de sédiments et de saumures ont été réalisés, soit dans le lac lui-même soit sur ses bordures.

 

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Sortie de fluides et saumures sur un volcan de boue proche de Chéfern, par une profondeur de 3.000 m. - taille : environ 2 m. de diamètre, entouré de filaments bactériens.   -  © CNRS - Ifremer / Victor 6000 / Medeco 2007.

La faune visible, surtout caractérisée par d'assez nombreux petits crabes fouisseurs et des poissons de diverses espèces, ainsi que la présence de vers polychètes, semblent indiquer une nourriture abondante en relation avec de nombreuses tâches, d'origine microbienne, visibles en fond de mer tout au long des bordures du lac. Le lac est lui-même constitué d'une mélange liquide de boue et de saumure. Une ceinture de matériel très fluide, recouverte de radeaux constitués d'amas blanchâtres (bactéries et soufre), se remarque à proximité du rivage.

 

Les produits de la transformation des matières organiques, à cause de l'enfouissement sous des épaisseurs de sédiments en provenance du Nil, s'échappent dans les fonds marins grâce à des failles en relation avec des dépôts massifs de sel (lors de période d'hypersalinité de la Méditerranée). Ces saumures, mélangées aux boues,  et plus denses que l'eau de mer, donnent  naissance à des lacs - brine pools - où se développent des bactéries et des archaea extrêmophiles qui dégradent le méthane et les sulfures, permettant le développement symbiotique d'autres organismes plus évolués.

 

Cet article termine la série sur "les volcans de boue" ... pour de plus amples informations, une revue des structures existantes est disponible sur "Signifiance of mud volcanism" de J.Kopf, ci-dessous.

 

 

 Sources :

- Signifiance of mud volcanism - by Achim J. Kopf
Scripps Institution of Oceanography - University of California at San Diego La Jolla, California, USA

- Geomorphologie - La ride Méditerranéenne : apports de la cartographie multifaisceaux à l'analyse morphologique d'un prisme en accrétion-collision - par C.Huguen et J.Mascle  

- UICN - les écosystèmes profonds de la Méditerranée.

- CNRS - INSU, Institut national des sciences de l'Univers -  journal de campagne Medeco.

- Techno-science : l'Ifremer explore un jacuzzi à 3.000 mètres de profondeur. - lien

- Revue LAVE n°139 - juillet 2009

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