La naissance d'un volcan sous-marin est un évènement exceptionnel, offrant des opportunités uniques de recherches multidisciplinaires. Quelle sont l'origine du magma et la composition de ses couches successives ? Quelles sont les conséquences d'un tel évènement sur la faune, la flore et la chimie des fonds sous-marins ainsi que sur la colonne d'eau ?
GéoFLAMME a choisi d'étudier le très jeune volcan découvert en mai 2019 au large de Mayotte, ainsi qu'un autre, vieux de quelques millénaires et situé à 1500 m de profondeur. Nommé « Fer à cheval » en raison de la forme de son cratère éventré, il a la particularité d'émettre des fluides atypiques, comme du CO2 quasiment pur.
Les scientifiques de GéoFLAMME ont effectué des prélèvements à proximité du jeune volcan grâce à une panoplie d'outils : une drague pour les prélèvements de roches, deux carottiers (un « Calypso » et un « multi-tubes ») pour les prélèvements de sédiments ainsi qu'une rosette pour les échantillons de la colonne d'eau. Ils ont également réussi à observer le volcan et à le cartographier avec les instruments du robot autonome (Victor 6000).
Le LSCE était chargé de recueillir et analyser des sédiments récents afin de documenter l'influence des apports volcaniques issus de la lithosphère sur les sédiments, sur les flux géochimiques (gazeux, fluides et solides), et en particulier sur la formation des carbonates à proximité du volcan. Les chercheurs du LSCE ont donc prélevé des sédiments superficiels, à l'aide d'un carottier multi-tubes, sur une profondeur de 60 centimètres. Ils analyseront les eaux interstitielles (eaux contenues dans les sédiments) de ces carottes en mesurant :
- des traceurs comme le carbone 14 et le carbone 13 (en collaboration avec l'Ifremer),
- des paramètres chimiques comme l'alcalinité, la teneur en carbone inorganique dissous,
- la teneur en oxygène (à l'interface eau-sédiment), en nutriments, en cations et anions et les traces de métaux.
Ils ont également échantillonné les eaux porales de carottes de dix mètres de longueur (extraites grâce au carottier Calypso) afin de préciser, plus en profondeur, les mécanismes de transformation des sédiments en roches (diagenèse). De plus, des échantillons de la colonne d'eau ont été prélevés à proximité des volcans pour déterminer l'influence des émanations gazeuses sur la chimie de l'océan.
Les analyses sont en cours dans le cadre d'une thèse en co-tutelle entre l'Ifremer et le LSCE.
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