Les sédiments en mer profonde contiennent des trésors d'informations sur les écosystèmes marins et les scénarios climatiques passés, mais restent des indices sous-étudiés dans l'avenir environnemental de la Terre, selon les chercheurs.
Prenez, par exemple, l'océan Pacifique. Le bassin océanique le plus grand et le plus profond de la planète, c'est une roue vitale dans de nombreux systèmes écologiques complexes, y compris le cycle du carbone. Mais malgré sa vaste influence, une grande partie de ce que les scientifiques savent sur le Pacifique ne proviennent que de quelques records de base de sédiments longs continus récupérés au cours des cinq dernières décennies, a déclaré Elizabeth Griffith, co-auteur d'un nouvel article et professeur en sciences de la Terre à l'Ohio State University.
« Il est facile d'oublier que les deux tiers de notre planète sont recouverts d'eau de l'océan salée, surtout lorsque vous ne vivez pas près de la côte », a déclaré Griffith. « Il est également difficile de réaliser à quel point nous n'avons pas encore exploré. »
Le document de commentaires a été récemment publié dans la revue Paleocéanographie et paléoclimatologie.
Au cours des dernières décennies, étudier l'environnement physique de l'océan profond pourrait être une entreprise difficile, en partie à cause de la difficulté et du temps qu'il est difficile d'atteindre ces profondeurs sombres et non découvertes. Heureusement, les scientifiques reposent en grande partie sur le forage scientifique de l'océan pour collecter des échantillons marins importants, un processus qui implique des navires spécialisés qui utilisent une technologie de pointe pour perturber et extraire les noyaux de sédiments du fond de l'océan.
Selon l'endroit où les noyaux de sédiments sont collectés, les scientifiques sont capables d'apprendre de nombreuses choses nouvelles sur l'histoire et la dynamique de la Terre. Par exemple, des échantillons récupérés dans des endroits connus sous le nom de Pacific Highs, des caractéristiques géologiques peu profondes qui ont le potentiel de dossiers paléocéanographiques bien conservés, ont aidé les scientifiques à répondre à des questions de recherche clés sur des sujets tels que l'évolution de la vie, les événements d'extinction passés, l'histoire tectonique et volcanique de la Terre ainsi que de légers changements dans son orbite.
Alors que seulement huit de ces sites, trouvés dans le centre du Pacifique Nord et occidental, ont déjà été explorés à l'aide de technologies de forage modernes, les découvertes faites dans ces endroits offrent de précieux informations sur certains des changements environnementaux les plus dynamiques des 100 millions d'années, a déclaré Griffith.
« Lorsque vous extrapolez à partir d'un moment aussi énorme et de l'échelle spatiale, vous avez besoin de plus d'un ou deux points de données pour obtenir des enregistrements complets et une modélisation de vérité au sol », a-t-elle déclaré.
Pourtant, à mesure que les températures mondiales continuent d'augmenter et que les noyaux collectés sur ces sites sont épuisés en matière qui pourraient aider à révéler des événements clés, de nouvelles données sont nécessaires pour améliorer en continu les futurs modèles climatiques et transformer notre compréhension des systèmes de vie complexes de la Terre.
Pour mieux hiérarchiser les questions de recherche aux meilleures réponses par les futures découvertes de forage océanique, la communauté internationale de forage océanique scientifique a organisé un atelier en octobre 2024 au Stone Laboratory de l'Ohio State University.
Les participants ont déterminé que pour que l'océan Discovery Science progresse, les scientifiques devront créer des plans à court et à long terme pour récupérer ces sédiments.
« L'un des avantages de la communauté des forages de l'océan a toujours été que c'est un effort plus important », a déclaré Griffith. « Il y a un soutien à cette idée que nous répondons aux grandes questions à une échelle que vous ne pouvez pas faire dans un seul laboratoire ou en travaillant simplement avec un petit sous-ensemble de personnes. »
Dans l'ensemble, les chercheurs suggèrent que les reconstructions futures des étapes environnementales passées de la Terre nécessiteront plus de données, car les lacunes dans la couverture des données spatiales et temporelles entravent la capacité de la communauté à tester diverses hypothèses et à valider les simulations de modèles du comportement de l'océan Pacifique pendant différents états climatiques. Notamment, les matériaux de noyau de sédiments existants sont trop dégradés pour appliquer de nouvelles techniques pour tester ces modèles.
Le journal note également que prendre le temps de creuser profondément dans les secrets depuis longtemps que nos planchers océaniques détiendront également pour prédire ce que l'avenir climatique de demain pourrait entraîner, a déclaré Griffith. « Des périodes chaleureuses dans l'histoire récente de la Terre pourraient nous dire quelque chose sur les conditions futures sur Terre et comment la vie réagira à ces changements », a-t-elle déclaré.
Néanmoins, bien que les expéditions de forage permettent aux scientifiques d'étudier certains des environnements les plus difficiles de la Terre, ils nécessitent également des quantités massives de collaboration internationale coordonnée. Ocean Drilling Science doit développer ces opportunités de croissance, mais avec la récente perte d'un navire de forage sans surintensité américain, les scientifiques de nouvelle génération craignent que la perte d'accès à des données vitales puisse désormais compromettre le domaine.
« Travailler avec Legacy Core Material est une partie cruciale de mes recherches, mais elle ne reproduira jamais l'expérience de la navigation dans une expédition de forage scientifique en haute mer et ne favorisera pas la collaboration internationale en mer », a déclaré Batoul Saad, co-auteur de The Paper and a Ph.D. Étudiant en sciences de la Terre à l'Ohio State.
Alors que les dirigeants du secteur privé et public s'efforcent de préserver le financement fédéral de la recherche américaine, les experts scientifiques suggèrent d'identifier de nouvelles opportunités pour étendre les sciences internationales et collaboratives et aider à maintenir la science du forage océanique.
« En tant qu'individus, une grande partie du travail de soutenir la science implique d'être curieux à propos de la planète sur laquelle nous vivons et qui nous soutient », a déclaré Griffith. « Une fois que vous devenez curieux, réalisant à quel point vous avez un impact sur votre environnement conduit à de meilleures décisions et à de nouvelles découvertes scientifiques. »
