Dépêches des profondeurs: Lumière et Obscurité dans la mer

C’est une matinée ensoleillée en mer — je dois porter des lunettes de soleil sur le pont à l’abri de l’éblouissement de l’eau, et beaucoup de crème solaire sur le nez! Dans environ cinq heures, l’ALVIN reviendra d’une journée aux évents, et j’ai hâte d’entendre parler des dernières données collectées par les chercheurs.

Les chercheurs d’ALVIN n’ont certainement pas besoin de porter des lunettes de soleil. Il fait sombre là—bas au fond de la mer – plus sombre que vous ne pouvez probablement même l’imaginer! Laisse-moi t’expliquer…

L’océan est très, très profond; la lumière ne peut pénétrer que si loin sous la surface de l’océan. Lorsque l’énergie lumineuse se déplace dans l’eau, les molécules de l’eau se dispersent et l’absorbent. À de grandes profondeurs, la lumière est tellement dispersée qu’il ne reste plus rien à détecter. Seules les couches supérieures de l’océan reçoivent suffisamment de lumière pour soutenir les plantes, et la plupart de la vie animale vraiment abondante est entassée dans les 200 mètres supérieurs. Cette région supérieure est appelée zone photique; presque toutes les plantes marines et les minuscules organismes marins microscopiques qui participent à la photosynthèse ne peuvent prospérer que dans la zone photique.

 Snal de poisson

Évent hydrothermal grouillant de vie. Photo © Université de Washington, Musée Américain d’Histoire naturelle et Université d’État de Pennsylvanie.

Deux cents mètres, c’est beaucoup d’océan, non? Peut-être, mais la profondeur de la zone photique n’est qu’une infime fraction de la profondeur totale de l’océan. (La profondeur de l’océan varie considérablement selon l’endroit où vous vous trouvez; ici, à la crête de Juan de Fuca, la profondeur en dessous de moi est d’environ 2 300 mètres (~ 1,5 miles). La plus grande profondeur d’océan jamais mesurée, à la fosse des Mariannes dans le Pacifique occidental, est d’environ 11 000 mètres, soit près de sept miles!) En dessous de la zone photique, de 200 à 1 000 mètres, se trouve la zone aphotique (sens sans et sens photique lumière). Dans la zone aphotique; tout ce qui reste de la lumière du soleil est une lumière sombre, sombre, bleu-vert, trop faible pour permettre la photosynthèse. Il y a de la nourriture à avoir, cependant; des détritus, des morceaux de plantes en décomposition et des déchets animaux tombent d’en haut pour nourrir les organismes dans la zone aphotique.

Après la zone aphotique, il y a une obscurité totale. À partir de 1 000 mètres sous la surface, jusqu’au fond de la mer, aucune lumière du soleil ne pénètre dans l’obscurité; et comme la photosynthèse ne peut pas avoir lieu, il n’y a pas non plus de plantes. Les animaux qui vivent dans la zone abyssale se nourrissent de détritus qui pleuvent d’en haut — ou les uns sur les autres. Et parfois, ils fabriquent leur propre lumière; certaines espèces de poissons de haute mer et de méduses ont des cellules produisant de la lumière spéciales.

De toute évidence, les organismes qui vivent dans les bouches d’aération des grands fonds ne peuvent pas compter sur le soleil; au lieu de cela, beaucoup d’entre eux dépendent des produits chimiques qui sortent des évents — le processus qu’ils utilisent pour créer de la nourriture s’appelle la chimiosynthèse au lieu de la photosynthèse. Assez incroyable, non? Mais comment pouvons-nous même les voir de l’ALVIN s’il fait si sombre là-bas?

 À l'intérieur de l'ALVIN

Les conditions à l’intérieur de l’ALVIN sont très exiguës. Trois personnes, généralement deux scientifiques et un pilote, peuvent à peine s’adapter. Une plongée totale dans ces quartiers serrés peut durer de huit à dix heures. Visitez le site Web du Groupe des opérations de submersion profonde de l’Institution océanographique de Woods Hole pour en savoir plus sur l’ALVIN. Photo © Institut océanographique de Woods Hole, Groupe des opérations de Submersion profonde.

Lorsque l’ALVIN atteint le fond de l’océan, il n’y a pas de lumière naturelle. Les pilotes tracent la position du sous-marin à l’aide d’un équipement de navigation standard et de cartes topographiques spéciales (ou 3D) réalisées à l’aide d’un sonar à balayage latéral. Pour trouver un site spécifique, les pilotes utilisent les cartes 3D, mais ils doivent également s’appuyer sur des indices visuels. Le travail visuel est difficile car ils n’ont que la lumière du sous-marin. Imaginez que vous cherchiez des échantillons de roche sur terre dans l’obscurité totale, avec seulement une lampe de poche — les choses semblent soudainement sortir de la noirceur, et il est difficile de voir assez pour trouver ce que vous cherchez. Ces gens essaient souvent de trouver une seule petite sonde, seulement quelques mètres de longueur, ou un endroit spécifique qu’ils ont visité auparavant. Parlez d’une aiguille dans une botte de foin! Il est donc très utile d’avoir un pilote qui connaît bien la région; c’est un peu comme lorsque vous faites de la randonnée: vous regardez la carte, mais même la meilleure carte ne montre pas les arbres individuels que vous reconnaissez lorsque vous vous familiarisez avec un endroit spécifique.

Pour voir ce qu’il y a autour du sous-marin, les pilotes ALVIN utilisent les projecteurs à l’extérieur du sous-marin et les caméras vidéo montées à l’avant du sous-marin pour voir ce qu’il y a autour. Il y a aussi un petit hublot pour une vue directe sur l’extérieur. Les lumières du sous-marin pénètrent à environ 30 pieds dans l’obscurité. Les caméras vidéo enregistrent constamment ce qui est visible, et les bandes sont ensuite lues à bord du navire pour documenter les principaux événements de la plongée. Toute l’électronique fonctionne sur batteries et il n’y a pas d’attache reliant le sous-marin au navire de recherche à 2 250 mètres (plus d’un mile) au-dessus. En d’autres termes, l’ALVIN — avec des chercheurs et un équipage à l’intérieur — est totalement autonome une fois lancé. Seul dans le noir!

Mais je n’ai pas peur de l’obscurité; j’aimerais avoir la chance de descendre dans les évents à l’intérieur de moi. Bientôt, nous dessinerons des pailles pour voir quel enseignant de REVEL obtient cette opportunité unique – j’espère que c’est moi!

Le vôtre vraiment au-dessus de la zone aphotique,
Pat

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