Zone hadale

La zone hadale , également connue sous le nom de zone hadopélagique , est la région la plus profonde de l' océan , située dans les fosses océaniques . La zone hadale s'étend d'environ 6 à 11 km (3,7 à 6,8 mi ; 20 000 à 36 000 pieds) sous le niveau de la mer et existe dans de longues dépressions étroites et topographiques en forme de V.

La superficie cumulée occupée par les 46 habitats hadaux individuels dans le monde représente moins de 0,25 % du fond marin mondial , mais les fosses représentent plus de 40 % de la profondeur de l'océan. La plupart des habitats hadaux se trouvent dans l' océan Pacifique , la plus profonde des divisions océaniques conventionnelles.

Historiquement, la zone hadale n'était pas reconnue comme distincte de la zone abyssale , bien que les sections les plus profondes aient parfois été appelées « ultra-abyssales ». Au début des années 1950, les expéditions danoise Galathea II et soviétique Vityaz ont séparément découvert un changement distinct dans la vie à des profondeurs de 6 000 à 7 000 m (20 000 à 23 000 pieds) non reconnues par la définition large de la zone abyssale. Le terme « hadal » a été proposé pour la première fois en 1956 par Anton Frederik Bruun pour décrire les parties de l'océan à plus de 6 000 m (20 000 pieds), laissant abyssales pour les parties à 4 000 à 6 000 m (13 000 à 20 000 pieds). Le nom fait référence à Hadès , l'ancien dieu grec des enfers . Environ 94 % de la zone hadale se trouve dans des fosses de subduction .

Français Les profondeurs supérieures à 6 000 m (20 000 pieds) se situent généralement dans les fosses océaniques , mais il existe également des fosses à des profondeurs moins importantes. Ces fosses moins profondes ne présentent pas de changement distinct dans les formes de vie et ne sont donc pas hadales. Bien que la zone hadale soit largement reconnue et que beaucoup continuent d'utiliser la première limite proposée de 6 000 m (20 000 pieds), il a été observé que 6 000 à 7 000 m (20 000 à 23 000 pieds) représentent une transition progressive entre les zones abyssales et hadales, conduisant à la suggestion de placer la limite au milieu, à 6 500 m (21 300 pieds). Entre autres, cette limite intermédiaire a été adoptée par l'UNESCO . Comme pour les autres zones de profondeur, la faune de la zone hadale peut être globalement divisée en deux groupes : les espèces hadobenthiques (comparer benthiques ) vivant sur ou au fond de la mer/sur les côtés des fosses, et les espèces hadopélagiques (comparer pélagiques ) vivant en eau libre.

Les fosses océaniques les plus profondes sont considérées comme les écosystèmes marins les moins explorés et les plus extrêmes . Elles sont caractérisées par une absence totale de lumière solaire, de basses températures, une pénurie de nutriments et des pressions hydrostatiques extrêmement élevées. Les principales sources de nutriments et de carbone sont les retombées des couches supérieures, les dérives de sédiments fins et les glissements de terrain. La plupart des organismes sont des charognards et des détritivores . Plus de 400 espèces sont actuellement connues des écosystèmes hadaux, dont beaucoup possèdent des adaptations physiologiques aux conditions environnementales extrêmes. On y trouve des niveaux élevés d' endémisme et des exemples notables de gigantisme chez les amphipodes , les mysidacés et les isopodes et de nanisme chez les nématodes , les copépodes et les kinorhynches .

La vie marine diminue avec la profondeur, à la fois en abondance et en biomasse , mais il existe une grande variété d' organismes métazoaires dans la zone hadale, principalement du benthos , notamment des poissons , des concombres de mer , des vers à soies , des bivalves , des isopodes , des anémones de mer , des amphipodes , des copépodes , des crustacés décapodes et des gastéropodes . La plupart de ces communautés de tranchées sont probablement originaires des plaines abyssales . Bien qu'elles aient développé des adaptations à la haute pression et aux basses températures telles qu'un métabolisme plus faible, des osmolytes stabilisateurs de protéines intracellulaires et des acides gras insaturés dans les phospholipides des membranes cellulaires , il n'existe pas de relation cohérente entre la pression et le taux métabolique dans ces communautés. Une pression accrue peut au contraire contraindre les stades ontogéniques ou larvaires des organismes. La pression augmente de dix fois lorsqu'un organisme se déplace du niveau de la mer jusqu'à une profondeur de 90 m (300 pi), tandis que la pression ne double que lorsqu'un organisme se déplace de 6 000 à 11 000 m (20 000 à 36 000 pi).

À l' échelle des temps géologiques , les fosses peuvent devenir accessibles à mesure que la faune auparavant sténobathique (limitée à une gamme étroite de profondeurs) évolue vers une faune eurybathique (adaptée à une gamme plus large de profondeurs), comme les grenadiers et les crevettes natantes . Les communautés des fosses présentent néanmoins un degré contrasté d' endémisme intra-tranchée et de similitudes inter-tranchées à un niveau taxonomique plus élevé .

Français Seul un nombre relativement faible d'espèces de poissons sont connues de la zone hadale, y compris certains grenadiers, anguilles fardées , poissons-perles , abadèches , poissons-escargots et lycodes . En raison de la pression extrême, la profondeur maximale théorique pour les poissons vertébrés peut être d'environ 8 000 à 8 500 m (26 200 à 27 900 pieds), en dessous de laquelle les téléostéens seraient hyperosmotiques , en supposant que les besoins en N-oxyde de triméthylamine suivent la relation linéaire approximative observée avec la profondeur. Certains invertébrés se trouvent à des profondeurs plus profondes, comme le calmar à grandes nageoires , certains vers polynoïdes , les concombres de mer myriotrochidés , les escargots turridés et les amphipodes pardaliscidés à plus de 10 000 m (33 000 pieds). De plus, des protistes géants connus sous le nom de Xenophyophora ( foraminifères ) vivent à ces profondeurs.

Les seuls producteurs primaires connus dans la zone hadale sont certaines bactéries capables de métaboliser l'hydrogène et le méthane libérés par les réactions entre les roches et l'eau de mer ( serpentinisation ), ou le sulfure d'hydrogène libéré par les suintements froids . Certaines de ces bactéries sont symbiotiques , par exemple en vivant à l'intérieur du manteau de certains bivalves thyasiridés et vésicomyidés . Sinon, le premier maillon du réseau alimentaire hadal est constitué d'organismes hétérotrophes qui se nourrissent de neige marine , à la fois de particules fines et de carcasses occasionnelles.

La zone hadale peut atteindre bien moins de 6 000 m de profondeur ; la profondeur la plus profonde connue s'étend jusqu'à 10 911 m. À de telles profondeurs, la pression dans la zone hadale dépasse 1 100 atmosphères standard (110 MPa ; 16 000 psi ). Le manque de lumière et la pression extrême rendent cette partie de l'océan difficile à explorer.

L'exploration de la zone hadale nécessite l'utilisation d'instruments capables de résister à des pressions allant jusqu'à mille atmosphères ou plus. Quelques outils aléatoires et non standard ont été utilisés pour recueillir des informations limitées, mais précieuses, sur la biologie de base de quelques organismes hadaux. Des submersibles habités et sans pilote peuvent cependant être utilisés pour étudier les profondeurs plus en détail. Les submersibles robotisés sans pilote peuvent être télécommandés (reliés au navire de recherche par un câble) ou autonomes (libres de se déplacer). Des caméras et des manipulateurs sur les submersibles permettent aux chercheurs d'observer et de prélever des échantillons de sédiments et d'organismes. Des submersibles ont échoué sous l'immense pression des profondeurs de la zone hadale. On pense que le HROV Nereus a implosé à une profondeur de 9 990 mètres alors qu'il explorait la fosse des Kermadec en 2014.

La première exploration habitée à atteindre Challenger Deep , la partie la plus profonde connue de l'océan située dans la fosse des Mariannes , a été réalisée en 1960 par Jacques Piccard et Don Walsh . Ils ont atteint une profondeur maximale de 10 911 mètres (35 797 pieds) dans le bathyscaphe Trieste .

James Cameron a également atteint le fond de la fosse des Mariannes en mars 2012 à bord du Deepsea Challenger . La descente du Deepsea Challenger a atteint une profondeur de 10 908 mètres (35 787 pieds), soit un peu moins que le record de plongée la plus profonde établi par Piccard et Walsh. Cameron détient le record de la plongée en solo la plus profonde.

En juin 2012, le submersible habité chinois Jiaolong a pu atteindre 7 020 m (23 030 pieds) de profondeur dans la fosse des Mariannes, ce qui en fait le submersible de recherche habité le plus profond. Cette portée surpasse celle du précédent détenteur du record, le Shinkai de fabrication japonaise , dont la profondeur maximale est de 6 500 m (21 300 pieds).

Peu de submersibles sans pilote sont capables de descendre jusqu'aux profondeurs maximales du hadal. Les submersibles sans pilote les plus profonds ont été le Kaikō (perdu en mer en 2003), l' ABISMO , le Nereus (perdu en mer en 2014), et le Haidou-1 .

Le 12 juillet 2022, le Dr Dawn Wright , scientifique en chef d' Esri , a terminé une expédition scientifique vers Challenger Deep. Dawn a servi de spécialiste de mission, avec Victor Vescovo aux commandes du submersible, appelé le Limiting Factor. Cette mission a fait du Dr Dawn la première Afro-Américaine (tous sexes confondus) à atteindre le Challenger Deep. De plus, cette mission a été la première opération réussie de cartographie par sonar latéral à pleine profondeur océanique.