Un volcan situé dans les profondeurs entre Tenerife et Grande Canarie présente des signes manifestes de circulation hydrothermale.
Ce phénomène se produit lorsque l’eau de mer traverse des roches volcaniques chaudes, puis ressort sous forme de fluide réchauffé et riche en minéraux dans l’Atlantique environnant.
Cette découverte change le regard porté sur un cône sous-marin apparemment calme : il s’agit d’un système actif où la chaleur, la roche et l’eau de mer continuent d’interagir loin sous la surface.
Une chaleur dissimulée sous les eaux
À plus de 1,6 kilomètre sous le chenal qui sépare Tenerife de Grande Canarie, le volcan Enmedio forme un cône traversé par une longue fracture.
En étudiant des indices présents dans les roches et l’eau de mer, Eugenio Fraile-Nuez, de l’Institut espagnol d’océanographie (IEO-CSIC), a montré que des fluides chauds circulent dans la croûte fracturée.
Ces fluides ne révélaient pas une éruption. L’étude a toutefois établi qu’ils réchauffaient les eaux profondes voisines et les chargeaient en matières en suspension.
Ces infiltrations modifient la chimie et la biologie locales bien avant que de la lave ou des cendres puissent être observées à la surface.
Les fractures ouvrent des passages dans le volcan Enmedio
Les longues fissures du cône semblaient constituer les voies les plus probables de l’activité hydrothermale, c’est-à-dire du déplacement d’eau chaude à travers des roches chauffées.
L’eau de mer s’infiltrait dans les roches brisées, se réchauffait en profondeur, puis remontait en transportant des minéraux et des gaz dissous.
Sur Enmedio, une fracture au sommet et un affaissement en forme de croissant sur le flanc sud-ouest ont probablement permis à cette circulation de s’étendre.
Ces voies de sortie expliquaient en partie pourquoi les variations chimiques et thermiques les plus marquées apparaissaient au-dessus des zones fracturées du volcan.
L’eau a livré les indices
Des mesures océanographiques recueillies pendant près de dix ans ont révélé les changements les plus nets entre environ 1,6 et 2,25 kilomètres sous la surface.
À ces profondeurs, la turbidité augmentait fortement, les fluides chauds remuant de fines particules dans des eaux profondes habituellement stables.
Près du sommet, l’eau était plus chaude d’environ 0,6 °C, tandis que la concentration d’ammonium, un composé azoté dissous, atteignait quatre fois son niveau habituel.
En transportant chaleur et nutriments, ces panaches pouvaient modifier la chimie des environs sans que la moindre lave atteigne le plancher océanique.
Les roches ont gardé la trace
Des échantillons rocheux prélevés par dragage sur le volcan présentaient des taches orange et jaunes, signe d’une altération par des fluides chauds.
Au microscope, leurs surfaces modifiées montraient des revêtements riches en fer et de minuscules filaments associés aux milieux de sources hydrothermales à basse température.
« Bien que ce processus soit fréquent sur les fonds océaniques, il avait à peine été étudié dans le cas du volcan Enmedio », a déclaré Fraile-Nuez.
Ces traces minérales sont importantes, car les roches peuvent conserver le souvenir d’une circulation de fluides plus longtemps qu’un panache chaud de passage.
La vie dans le panache
Les prélèvements effectués au-dessus du volcan contenaient aussi davantage de procaryotes, des bactéries et des archées microscopiques, que les eaux plus éloignées.
Le mélange des eaux a pu brouiller ce signal : la remontée de fluides chauds et la descente d’eaux froides brassaient les couches profondes.
Malgré cela, la tendance suggérait que le volcan Enmedio ne se contentait pas de réchauffer l’eau, mais influençait aussi les communautés microbiennes locales.
Cette réponse biologique restait néanmoins incertaine, laissant partiellement sans réponse l’un des indices les plus intrigants de l’étude.
La profondeur modifie le signal
Enmedio se trouve bien plus profondément que Tagoro, le volcan sous-marin des Canaries entré en éruption en 2011 au large d’El Hierro, l’île la plus occidentale de l’archipel.
Sept années de surveillance à Tagoro ont révélé des hausses de nutriments bien plus importantes dans des eaux moins profondes, près de sources actives.
À la profondeur d’Enmedio, les concentrations chimiques naturelles des eaux profondes étaient déjà élevées : les nouvelles anomalies paraissaient donc plus faibles, même lorsque la circulation restait active.
Ce contraste aide à comprendre comment un système profond peut demeurer géologiquement actif sans provoquer les spectaculaires changements de couleur observés auparavant à la surface.
Les volcans cachés de l’océan
La majeure partie de l’activité volcanique terrestre se déroule sous l’eau, ce qui contribue à expliquer pourquoi une grande quantité de chaleur planétaire s’échappe sans être observée.
Les panaches hydrothermaux peuvent également agir sur la chimie océanique loin de leur source, lorsque les métaux dissous restent en mouvement.
Une publication a montré que du fer d’origine hydrothermale avait parcouru plus de 3 860 kilomètres à travers le Pacifique Sud. De tels résultats font d’Enmedio plus qu’une curiosité locale : il représente une pièce supplémentaire d’un système planétaire bien plus vaste.
Pas de nouvelle éruption
Aucune lave n’est sortie du volcan Enmedio pendant ces campagnes d’observation. L’équipe a plutôt associé les indices recueillis à la circulation de fluides.
La chaleur peut persister dans la croûte longtemps après l’arrêt de la remontée du magma, ce qui permet à l’eau de mer de réagir avec la roche et de ressortir transformée.
Les Canaries ont néanmoins connu des éruptions récentes, notamment celle du Tajogaite sur La Palma, l’une des îles espagnoles de l’archipel.
Enmedio se distingue de ces éruptions : son activité hydrothermale libère de la chaleur et des substances chimiques provenant du sous-sol, sans entraîner de coulées de lave ni de phénomènes volcaniques explosifs.
Ce que les scientifiques surveillent
Les chercheurs disposent désormais d’une cible pour une surveillance plus approfondie : la zone fracturée et les cônes voisins se distinguent comme des points d’activité à surveiller.
Une datation plus précise des petits cônes pourrait révéler si Enmedio s’est formé par épisodes ou au cours d’une longue phase volcanique continue.
Des prélèvements chimiques supplémentaires devraient aussi permettre de déterminer si les microbes présents au-dessus du sommet appartiennent à une communauté propre aux grands fonds.
Chaque campagne océanographique supplémentaire préciserait la carte des zones où chaleur, nutriments et changements biologiques se rencontrent sous les îles.
Ce que révèle Enmedio
Le volcan Enmedio apparaît désormais moins comme une masse en sommeil sur le fond marin que comme un carrefour actif entre la roche, la chaleur, l’eau et la vie.
Cette nouvelle vision devrait aider les scientifiques à suivre la manière dont les volcans sous-marins continuent de transformer l’océan profond, même lorsqu’aucune éruption ne se manifeste à la surface.
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