maenas (intertidal zone) and Segonzacia mesatlantica - Station ...

1.1. MILIEUX ET MODÈLES 15
La composition de l’eau de mer est modifiée durant ce trajet (figure 1.6(a)). Au cours de l’infiltration,
l’eau réagit avec les roches de la croûte, réductrices, et le K + , le Ca 2+ , l’O 2 sont consommés.
Lors du rapprochement de la zone chaude, l’eau s’enrichit en d’autres composés (ions métalliques
lourds, CO 2 , H 2 S) et devient acide. Sous l’effet de la pression due au chauffage, le fluide hydrothermal
percole vers la surface. La géométrie des voies de sortie détermine la présence d’une émission
localisée de fluide très chaud, sous pression, ou bien celle de diffuseurs où le fluide est déjà dilué par
son passage dans les fissures sous-jacentes du plancher océanique (figure 1.6(b)). Le mélange entre
le fluide hydrothermal chargé d’ions métalliques et l’eau de mer froide provoque une précipitation
et la formation de cheminées hydrothermales pouvant atteindre plusieurs dizaines de mètres de haut.
Les panaches correspondant à la sortie du fluide et à la précipitation des composés minéraux sont à
l’origine de l’appellation usuelle de fumeurs pour désigner ces structures. Les fumeurs noirs correspondent
à la formation de précipités de sulfures métalliques et les fumeurs blancs à celle de silicates
et d’anhydrites. La composition du fluide de sortie peut être modifiée par la nature exacte de la croûte
encaissante, par la dilution avant la sortie au niveau du plancher océanique et par la pénétration plus
ou moins importante de l’eau de mer dans la croûte.
Le tableau 1.3 présente les caractéristiques chimiques et physiques de différents fluides hydrothermaux
(Atlantique, Pacifique) et celle de l’eau de mer du fond adjacente. Les fluides hydrothermaux
sont caractérisés par leur haute température, un pH acide, la présence d’H 2 S, de CH 4 , de métaux
dissous et l’absence d’oxygène. Suite aux échanges avec la croûte, la composition en sels majeurs
de l’eau de mer est également modifiée (variations des teneurs en Na + , K + , et Ca 2+ , élimination
du Mg 2+ ). La composition du fluide hydrothermal varie d’un site à l’autre ; ces variations sont plus
importantes entre les sites Atlantique et Pacifique du tableau 1.3 qu’entre les deux sites Atlantique.
La stabilité temporelle des zones d’émission hydrothermales dépend du type de dorsales : elle est
plus grande pour les dorsales lentes et plus faible pour les dorsales rapides. A l’échelle locale, les sites
hydrothermaux se caractérisent globalement par une durée de vie de l’ordre de la dizaine (dorsale
Sud-Est Pacifique) au millier d’années (dorsale Atlantique), certains sites pouvant être réactivés si
l’activité géologique reprend.
La zone de mélange fluide hydrothermale/eau de mer du fond
Lors des premières explorations des sites hydrothermaux des Galapagos, les communautés vivantes
qui ont été décrites étaient groupées autour des zones d’émission du fluide (Lonsdale, 1977,
Corliss et al., 1979). Au fur et à mesure de l’étude des environnements hydrothermaux et de la faune
associée, il est apparu que les organismes vivants se répartissaient dans une zone de mélange entre le
fluide hydrothermal et l’eau de mer du fond et que la source de carbone organique était une production