Lorsque Sam McNichol est monté à bord du navire de recherche sur la côte pacifique du Costa Rica, il prévoyait passer un mois à recueillir des échantillons en eaux profondes au beau milieu de l’océan. Le doctorant de l’Université McGill ne s’attendait pas à ce que deux de ses compagnons de voyage aient la rare occasion d’assister à une éruption volcanique pendant l’un de leurs derniers jours en mer, à un endroit où aucun chercheur n’avait encore documenté un tel événement.
« Nous avons la chance extraordinaire d’observer ce qui se passe immédiatement après l’une de ces éruptions », déclare Sam McNichol, qui est à étudier les données et les échantillons recueillis lors de cet événement exceptionnel. « Nous sommes restés sur place trois jours de plus pour réaliser une panoplie d’analyses. »
Sous la direction de l’océanographe Andrew Wozniak de l’Université du Delaware, le navire a pris la mer le 3 avril pour se rendre à un site situé à 2 100 kilomètres à l’ouest du Costa Rica, le long de la dorsale du Pacifique Est, une immense chaîne de montagnes sous-marine s’étendant sur des milliers de kilomètres, de l’ouest du Mexique jusqu’à proximité de l’Australie. Il transportait une équipe de recherche de l’Université McGill et de l’Université du Delaware, mais aussi du Rensselaer Polytechnic Institute et de la Middle East Technical University.
Le long de cette dorsale médio-océanique, les plaques tectoniques s’écartent, créant une nouvelle écorce océanique grâce à l’activité volcanique. Lorsque l’eau de mer se réchauffe au contact du magma à ces frontières, des cheminées hydrothermales rejettent de l’eau chaude riche en minéraux. L’objectif de l’équipe était d’étudier les composés carbonés complexes émis par ces cheminées, afin de mieux comprendre la dynamique du plus grand réservoir de carbone de notre planète, l’océan.
Une éruption rare
Au cours des derniers jours de l’expédition, Andrew Wozniak et une étudiante, qui plongeaient à bord d’Alvin, un véhicule de recherche sous-marine, sont remontés à la surface avec bien plus que des images des profondeurs : ils avaient été les premiers scientifiques à assister à une éruption à cet endroit précis de la dorsale médio-océanique et à capturer des images de gouttelettes de magma.
À bord de l’Atlantis, les chercheurs ont rapidement convoqué une réunion d’urgence. Ils ont élaboré un plan pour tirer parti de cet événement rare, qui leur offrait une occasion unique de percer les mystères chimiques et biologiques de la formation d’un nouveau fond marin, l’un des processus les plus fondamentaux de l’océan.
Les travaux visant à analyser l’incidence de l’éruption se poursuivent. Sam McNichol, qui prévoit étudier les séquences génomiques des échantillons prélevés au-dessus des cheminées hydrothermales afin d’identifier les micro-organismes qui y vivaient avant l’éruption volcanique, a également l’occasion unique de découvrir ce qui s’est passé juste après.
Les océans et les collaborations transfrontalières
Sam McNichol, dont la fascination pour les profondeurs marines lui a été transmise par ses parents océanographes, a initialement embarqué à bord du navire dans le cadre de ses recherches doctorales au laboratoire des sciences de la Terre et des planètes de la professeure Nagissa Mahmoudi, à l’Université McGill. Ce laboratoire se concentre sur les micro-organismes marins et leur rôle dans les cycles nutritifs. Les travaux de Sam McNichol l’ont amené à voyager à travers le monde et à participer à divers projets, allant de l’étude du combat que se livrent les bactéries marines pour la nourriture aux effets de la chaleur souterraine sur les sources de carbone alimentaire des bactéries.
Lorsque Sunita Shah Walter, membre du comité de direction de recherche de Sam McNichol et professeure à l’École des sciences et politiques marines de l’Université du Delaware, l’a invité il y a un an à rejoindre l’équipage, le doctorant a sauté sur l’occasion.
« En général, l’océanographie est un domaine très collaboratif », explique-t-il. « L’étude des océans se situe à la croisée de la physique, de la chimie, de la biologie et de la géologie. Pour comprendre le système océanique, il faut donc, à un moment ou à un autre, faire appel à un expert dans chacun de ces domaines. »
Pour Sam McNichol, ces collaborations ont rendu sa visite du site encore plus significative.
« Je suis très reconnaissant d’avoir eu la chance de voir de mes propres yeux le site de mes recherches en eaux profondes, et je suis impatient de voir ce que nous pourrons apprendre de cette occasion unique », a-t-il déclaré.