44 ans après un test minier, les fonds du Pacifique manquent toujours de nourriture

Les traces qu’une machine collectrice de nodules a creusées dans le plancher de l’océan Pacifique il y a plus de quatre décennies contiennent encore moins de nourriture que le fond marin environnant. Les sédiments à l’intérieur des sillons transportent moins de matière organique, et une matière organique de moins bonne qualité, que le sol intact situé à quelques mètres de là, et moins d’animaux vivent là où cette nourriture est la plus rare.

Cela importe parce que la même étendue océanique, la zone de Clarion-Clipperton, entre Hawaï et le Mexique, est l’endroit où des entreprises minières veulent commencer à collecter des nodules riches en métaux à l’échelle industrielle. La majeure partie de ce que les scientifiques savent sur la façon dont les abysses se rétablissent provient d’expériences de courte durée. Celle-ci se déroule par accident depuis quarante-quatre ans, et l’approvisionnement alimentaire dont dépend chaque animal qui vit là-bas n’est toujours pas revenu.

L’étude, dirigée par la biologiste marine Rachel Jeffreys de l’Université de Liverpool et publiée dans la revue Elementa: Science of the Anthropocene, a examiné le site d’un test minier mené par la société Ocean Minerals Company, connue sous le nom d’OMCO. « Il est remarquable que nous puissions encore détecter les effets d’un test minier 44 ans après qu’il a eu lieu », a déclaré Jeffreys.

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Dans les plaines abyssales, qui se situent entre 3 000 et 6 000 mètres de profondeur, la nourriture arrive sous la forme d’une bruine lente de particules qui coulent depuis la surface éclairée par le soleil : plancton mort, pellets fécaux, fragments de tout ce qui a vécu à des kilomètres au-dessus. L’article qualifie cette matière organique particulaire de source alimentaire principale pour les animaux des fonds marins et de facteur clé dans le nombre d’espèces qui y vivent.

Une machine minière sur un navire espion

Le test a eu lieu en 1979. Le Hughes Glomar Explorer, un navire construit à l’origine pour la tentative secrète de la CIA de remonter un sous-marin soviétique coulé, a descendu un collecteur automoteur jusqu’au fond marin sur une colonne montante en acier faite de sections de tuyaux de 18 mètres. La machine mesurait 9 mètres de large, 14 mètres de long et 4,5 mètres de haut, pesait environ 100 tonnes, et se déplaçait sur la vase grâce à des vis d’Archimède à une profondeur d’environ 4 700 mètres.

Sa mission était de ramasser des nodules polymétalliques, des morceaux de minéraux de la taille d’une pomme de terre qui se forment sur le fond marin pendant des millions d’années. Ils contiennent des métaux utilisés dans les batteries rechargeables, les écrans tactiles et d’autres appareils électroniques, ce qui explique pourquoi la zone de Clarion-Clipperton, qui en est tapissée, attire autant d’intérêt commercial.

Lorsque le collecteur est parti, il a laissé derrière lui deux profonds sillons de propulsion et une bande dépouillée du fond marin entre eux. Une étude du même site publiée dans Nature en 2025 a révélé que les sillons, profonds de 0,2 à 0,8 mètre et larges de 1 à 3 mètres, semblent presque exactement tels qu’ils étaient sur les photographies prises juste après le test.

Comment ils ont procédé

Le travail de terrain appartenait à SMARTEX (Seabed Mining and Resilience To EXperimental Impact), un projet financé par le Royaume-Uni et dirigé par Daniel Jones du National Oceanography Centre et Adrian Glover du Natural History Museum de Londres. En 2023, l’équipe a passé un mois à bord du navire de recherche RRS James Cook au-dessus de l’ancien site de test, utilisant un véhicule téléopéré pour étudier les traces et collecter des échantillons de sédiments à environ 4 800 mètres.

Ils ont échantillonné trois types de sol : les traces du collecteur elles-mêmes, la zone de panache adjacente où les sédiments soulevés par la machine étaient redescendus, et un site témoin qui n’avait jamais été touché. Dans l’étude complémentaire de Nature, les échantillons du panache provenaient d’environ 10 mètres de la trace et la zone témoin d’environ 2 kilomètres.

Pour chaque carotte, l’équipe a mesuré la quantité de nourriture contenue dans les sédiments et sa qualité. Le carbone organique total et l’azote donnent la quantité. Les isotopes stables du carbone et de l’azote, empreintes chimiques de l’origine du matériau et de son degré de décomposition, renseignent sur la qualité. Il en va de même pour les biomarqueurs lipidiques, les graisses présentes dans les sédiments, y compris les acides gras oméga-3 dont les animaux des grands fonds ont besoin pour grandir et se reproduire. Les chercheurs ont également mesuré la taille des grains de sédiments et ont comparé le tout avec les décomptes d’animaux provenant d’images fixes et vidéo du même sol.

Compter les animaux montrerait seulement que quelque chose manque. Mesurer la nourriture montre une raison possible de ce manque.

Ce qui manque dans les traces

À l’intérieur des traces du collecteur, la quantité et la qualité de la matière organique étaient inférieures à celles de la zone environnante, et plus irrégulières d’un échantillon à l’autre. La taille des grains dans les traces différait également de celle à l’extérieur, et les schémas de matière organique suivaient ces différences. La machine a modifié le sédiment lui-même, et le sédiment modifié offre une alimentation plus pauvre.

Les animaux suivaient la nourriture. Les densités de foraminifères (organismes unicellulaires à coquille), de xénophyophores (organismes unicellulaires géants qui peuvent atteindre une taille supérieure à une pièce de monnaie) et de mégafaune, les animaux assez gros pour être vus sur les photographies, étaient plus élevées sur le site témoin et dans la zone de panache, là où la qualité de la matière organique était la plus élevée. La zone de panache, qui n’avait été que saupoudrée de sédiments retombés, ressemblait beaucoup au fond marin intact. Les dégâts se concentraient là où le collecteur avait effectivement roulé.

« Les changements dans la quantité et la qualité de la matière organique pourraient affecter la nourriture disponible pour les organismes vivant sur le fond marin et, par conséquent, influencer la façon dont les écosystèmes se remettent d’une perturbation », a déclaré Jeffreys.

Pourquoi quarante-quatre ans n’est pas long là-bas

Les abysses fonctionnent à une autre échelle de temps. La sédimentation naturelle dans la zone de Clarion-Clipperton n’ajoute que 1,5 à 11 millimètres de nouveau matériau tous les mille ans, selon l’étude de Nature sur le site. Au rythme le plus rapide de ces taux, quarante-quatre ans déposent environ un demi-millimètre, bien trop peu pour enterrer une cicatrice ou remplacer la couche qu’une machine minière a perturbée.

L’article de Nature de 2025, dirigé par Jones, a compté certains signes de rétablissement dans les traces. Les vers, crustacés et mollusques vivant dans les sédiments étaient revenus à des densités légèrement inférieures mais globalement similaires, des concombres de mer mobiles se rassemblaient dans les sillons, et de nouveaux xénophyophores de plus de 50 millimètres de diamètre s’étaient installés jusqu’à environ huit par mètre carré. Mais les animaux qui vivent fixés en place, comme les éponges, restaient rares dans le sol perturbé. Le nouvel article d’Elementa ajoute la couche sous-jacente à ces décomptes : l’approvisionnement alimentaire dans les traces est toujours épuisé, et les nombres d’animaux suivent cette tendance.

Ce qu’il ne règle pas

Le test d’OMCO était de petite envergure. Il a perturbé quelques traces étroites, alors qu’une exploitation commerciale balaierait des zones bien plus vastes pendant des années. Les auteurs de l’étude de Nature notent que certains aspects des conceptions modernes de collecteurs pourraient causer moins de dommages physiques que la machine de 1979, de sorte que l’ampleur et la forme des impacts futurs ne sont pas une simple multiplication de celui-ci.

L’étude repose également sur un seul site. Jeffreys affirme que davantage de travaux sont nécessaires pour comprendre comment la matière organique varie dans l’ensemble de la zone de Clarion-Clipperton, qui s’étend sur des millions de kilomètres carrés avec des profondeurs, des sédiments et des approvisionnements alimentaires différents.

Le lien entre la nourriture et les animaux est une corrélation. Les densités fauniques augmentent et diminuent avec la qualité de la matière organique sur les trois types de sol, ce qui correspond à l’idée qu’une alimentation plus pauvre maintient les populations à un niveau bas, mais l’étude n’a pas testé cette cause directement. La perte des nodules eux-mêmes, que de nombreux animaux utilisent comme surface dure pour vivre, agit sur le même sol.

Questions courantes sur l’exploitation minière des grands fonds et le rétablissement des fonds marins

Qu’est-ce que la zone de Clarion-Clipperton ?

C’est une vaste plaine abyssale dans l’est et le centre du Pacifique, entre Hawaï et le Mexique, principalement à quatre à six kilomètres de profondeur. Son fond est recouvert de nodules polymétalliques, des morceaux de minéraux de la taille d’une pomme de terre riches en métaux pour batteries, ce qui en fait la cible principale des projets d’exploitation minière des grands fonds.

Combien de temps faut-il au fond marin pour se remettre de l’exploitation minière des grands fonds ?

Personne ne connaît la réponse complète, mais le site de test d’OMCO montre que certains dommages durent au moins des décennies. Quarante-quatre ans après un seul test, les traces semblent presque inchangées, les animaux fixés restent rares et les sédiments contiennent toujours moins de nourriture que le fond marin environnant.

Pourquoi la matière organique est-elle importante sur les fonds marins profonds ?

Presque aucune lumière n’atteint les abysses, donc les animaux qui s’y trouvent dépendent des particules organiques qui coulent depuis la surface. La quantité et la qualité de ce matériau, y compris les nutriments tels que les acides gras oméga-3, déterminent le nombre d’animaux que le fond marin peut supporter et les espèces qui y vivent.

Les règles sont encore en cours d’élaboration

Les chercheurs affirment que leurs résultats montrent qu’une surveillance à long terme est nécessaire et que les changements dans la quantité et la qualité de la matière organique devraient faire partie de la manière dont l’exploitation minière des grands fonds est évaluée et réglementée dans la zone de Clarion-Clipperton. Parce que la zone se trouve dans les eaux internationales, toute exploitation minière commerciale y relève de l’Autorité internationale des fonds marins, qui élabore encore le cadre juridique, financier et environnemental qu’une extraction à grande échelle nécessiterait.

« Ces résultats sont particulièrement importants alors que les propositions visant à faire progresser l’exploitation minière commerciale des grands fonds continuent de prendre de l’ampleur », a déclaré Jeffreys. L’article est paru dans Elementa le 2 novembre 2026, basé sur des échantillons collectés au début de l’année 2023, et le projet SMARTEX poursuit ses travaux sur la façon dont les écosystèmes abyssaux répondent aux perturbations minières et s’en remettent.

Référence : Jeffreys et al., « Long-term impacts of deep-sea mining on sediment organic matter quantity and quality, » Elementa: Science of the Anthropocene, 2026. DOI: 10.1525/elementa.2025.00106

Étiquettes: Clarion-Clipperton Zone, exploitation minière des grands fonds, fonds marins, Hughes Glomar Explorer, nodules polymétalliques, océans

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