Les nodules polymétalliques sont des formations de la taille d’une pomme de terre situées au fond de l’océan et riches en minéraux tels que le nickel, le cobalt et le manganèse. Leur concentration en minéraux rares et économiquement importants a fait de ces nodules le centre d’intérêt des entreprises minières en eaux profondes controversées.
Il existe plusieurs hypothèses sur la façon dont les nodules se développent, mais la plupart s’accordent sur le fait qu’ils se forment lorsque des composants métalliques présents dans l’eau de mer précipitent lentement sur le fond marin. Plusieurs études suggèrent que les micro-organismes jouent également un rôle dans la croissance des nodules. Les nodules ont tendance à contenir de la magnétite biogénique, les restes fossiles de bactéries magnétotactiques, qui possèdent des organites magnétiques qui agissent comme de minuscules aiguilles de boussole.
Dans une étude publié dans le Journal de recherche géophysique : Terre solidedes chercheurs ont examiné la relation entre l’abondance des bactéries et la distribution des nodules polymétalliques dans la zone de fracture Clarion-Clipperton (CCFZ), une zone de gestion environnementale au sud d’Hawaï gérée par l’Autorité internationale des fonds marins. La CCFZ pourrait être une région économiquement vitale pour l’industrie florissante de l’exploration minière en eaux profondes.
Les auteurs ont analysé les sédiments du fond marin collectés lors d’une croisière de recherche en 2013. Ils ont utilisé un magnétomètre à échantillon vibrant pour déterminer les propriétés magnétiques, des microscopes électroniques pour identifier les minéraux sur la base de la diffraction électronique et des techniques de spectroscopie (qui testent la manière dont les matériaux absorbent et émettent de la lumière et d’autres rayonnements). pour tester les éléments des terres rares.
Les résultats ont révélé trois origines distinctes des minéraux magnétiques présents dans les échantillons : la poussière transportée par le vent, les volcans et les bactéries. Les sédiments transportés par le vent ont probablement été transportés dans la région par les vents d’ouest des latitudes moyennes et les alizés du nord-est, comme l’indique la diminution des concentrations de magnétite du nord au sud et d’est en ouest dans la CCFZ. La magnétite volcanique résulte de l’érosion des eaux de fond de l’Antarctique des îles Line et de la chaîne hawaïenne.
La plus grande abondance de magnétite biogénique, le type associé aux bactéries, a coïncidé avec les plus fortes densités de nodules polymétalliques dans la CCFZ. Les résultats ont conduit les auteurs à émettre l’hypothèse que les nodules produisent des microenvironnements riches en carbone et pauvres en oxygène qui soutiennent les bactéries et encouragent la biominéralisation des nanocristaux de magnétite. À leur tour, les bactéries contribuent à favoriser la croissance des nodules.
Les résultats offrent de nouvelles perspectives sur la formation de nodules polymétalliques et la répartition écologique des bactéries magnétotactiques, avec des implications pour une éventuelle exploration des grands fonds.
Plus d’informations :
Yan Liu et al, Aperçu d’une corrélation entre les bactéries magnétotactiques et la distribution des nodules polymétalliques dans l’océan Pacifique centre-est, Journal de recherche géophysique : Terre solide (2024). DOI : 10.1029/2024JB029062
Cette histoire est republiée avec l’aimable autorisation d’Eos, hébergé par l’American Geophysical Union. Lire l’histoire originale ici.