Les abysses réservent une mauvaise surprise aux chercheurs : certaines roches deviennent dangereuses à la surface

Avec la hausse des prix des métaux, plusieurs entreprises du secteur minier s'intéressent de plus en plus aux profondeurs océaniques, où se trouvent d'importantes réserves de minerais. Cependant, des scientifiques tirent la sonnette d'alarme sur les dommages potentiellement irréversibles que ces activités pourraient causer aux écosystèmes marins.

Un phénomène bien connu des chimistes est que certaines réactions d'oxydation peuvent générer de la chaleur. À l'air libre, des composés comme certains sulfures métalliques peuvent s'échauffer intensément, allant jusqu'à provoquer une combustion spontanée. Bien que cela puisse sembler être une simple curiosité scientifique, cette auto-combustion pourrait poser un danger sérieux lors d'activités minières, selon des chercheurs de l'USGS (Institut d'études géologiques des États-Unis), suite à une observation inattendue faite en laboratoire.

En 2022, une campagne d'échantillonnage a été réalisée sur le site hydrothermal d'Escanaba Trough, situé dans le nord-est de l'océan Pacifique, au large de la Californie du Nord. Ce site, qui se trouve à environ 3 300 mètres de profondeur sur la dorsale océanique de Gorda, est bien connu des chercheurs. Sa proximité avec la marge continentale américaine signifie que la dorsale est couverte par une couche de sédiments terrigènes riches en matière organique. La chaleur émise par les systèmes hydrothermaux favorise également la formation d'hydrocarbures. De plus, ces dépôts hydrothermaux contiennent des métaux tels que le cuivre, le zinc et le fer.

La présence de ces ressources minérales a suscité l'intérêt d'acteurs de l'exploitation minière en eaux profondes. Par conséquent, des investigations et des prélèvements ont été effectués sur le site d'Escanaba Trough afin de mieux comprendre la composition des roches qui forment ces dépôts hydrothermaux.

Au cours de cette opération, cinquante-sept échantillons de roches ont été remontés à la surface et analysés en laboratoire. Les chercheurs ont été surpris de découvrir qu'après séchage et broyage, deux de ces échantillons ont commencé à chauffer de manière significative, dépassant les 100 °C, tout en dégageant de la fumée. L'analyse a montré que ce n'étaient pas les hydrocarbures contenus dans la roche qui étaient responsables de cette combustion, mais des sulfures métalliques présents en grande quantité. Plus précisément, la réaction d'oxydation entre l'oxygène de l'air et des nanocristaux de marcassite, un sulfure de fer, a déclenché cette combustion. La marcassite est connue pour sa grande instabilité en présence d'oxygène, et la forme nanocristalline, qui augmente la surface réactive, ainsi que l'énergie générée par le broyage, ont permis d'initier une réaction d'oxydation exothermique suffisamment forte pour provoquer une combustion du minéral.

Bien que ce phénomène n'ait pas eu de conséquences dans le cadre de l'expérience, il pourrait avoir des implications sérieuses lors d'une opération minière. L'USGS avertit que si l'exploitation minière des gisements de sulfures des fonds océaniques se concrétise, les roches extraites seraient soumises à des conditions très différentes de celles qui existent sur le plancher océanique, notamment l'exposition à l'oxygène de l'air ainsi qu'à des variations de température, de pression et d'humidité. Ces changements pourraient modifier la réactivité des minéraux sulfurés et la quantité de chaleur qu'ils libèrent.

Cette étude constitue donc un avertissement alors que l'exploration des ressources minérales des fonds océaniques continue d'évoluer, malgré d'autres mises en garde, notamment de la part des biologistes, concernant le risque de destruction d'écosystèmes marins fragiles. Les découvertes récentes des scientifiques pourraient jouer un rôle crucial dans le débat sur l'avenir de nos océans.