De la matière organique continentale enfouie au fond des océans !

Si les fleuves jouent un rôle majeur dans le transport des sédiments des continents vers l’océan, d’autres mécanismes prennent le relai pour transporter ces particules jusque dans les milieux océaniques profonds. Une nouvelle étude montre notamment l’efficacité du processus pour l’enfouissement et la préservation de la matière organique.

De la côte aux abysses : le transport des sédiments via les courants de turbidité

Les fleuves terminent habituellement leur course dans une mer ou un océan, déversant dans le domaine profond des tonnes de sédiments et de matière organique distribués au fil de leur parcours. Ces particules sédimentaires d’abord charriées par les eaux fluviales, vont se déposer au niveau de l’embouchure du fleuve sur le plateau continental, jusque dans les plaines abyssales, à plus de 5000 mètres de fond. Le transport des sédiments entre la côte et les abysses se fait notamment grâce à des courants turbiditiques, sortes d’avalanches sous-marines composées d’un fluide dense, chargé en particules sédimentaires. Sur les pentes du talus continental, ces courants vont créer des chenaux incisant le fond, dont la morphologie est très similaire aux chenaux des rivières que nous observons en domaine continental. En arrivant dans la plaine abyssale, la force du courant diminue brusquement, entraînant le dépôt des particules, qui vont venir former des lobes de sédiments successifs et superposés. Ce sont ce que l’on appelle des turbidites, dont la nature des particules sédimentaires jure avec celle des sédiments pélagiques habituellement déposés en milieu profond.

Ce mécanisme de transfert est essentiel pour l’apport de nutriments dans le milieu océanique profond. Il joue également un rôle majeur dans le cycle du carbone. L’enfouissement de grandes quantités de matière organique d’origine continentale au niveau des turbidites pourrait en effet agir comme un puits de carbone. Ce point est cependant mal contraint, les mécanismes associés à la dégradation de la matière organique dans les dépôts turbiditiques étant encore très mal compris.

Des acides gras pour retrouver l’origine de la matière organique

Pour essayer de retracer le destin de la matière organique continentale dans le milieu océanique profond, une équipe de chercheurs de Sorbonne Université menée par Audrey Pruski du Laboratoire d’Ecogéochimie des Environnements Benthiques (LECOB) a analysé la composition des dépôts turbiditiques liés au fleuve Congo, qui se jette dans l’Océan Atlantique.

Les échantillons ont été recueillis au sein du lobe terminal du complexe turbiditique du fleuve, situé à 750 km des côtes et à plus de 5000 mètres de fond. Il apparait que la composition des sédiments est marquée par la présence d’acides gras. Pour les chercheurs, ce type de composé organique serait un bon marqueur permettant de remonter à l’origine de la matière organique présente dans ces dépôts. Il permet notamment de différencier la matière organique d’origine continentale, transporté par le fleuve puis par les courants de turbidité, de la matière organique d’origine océanique.

Les résultats, publiés dans la revue Organic Geochemistry, suggèrent que cette matière organique provient essentiellement de l’érosion des sols et de la dégradation de plantes continentales. Ce matériel organique ne semble avoir subi que très peu de transformation durant son transfert dans le milieu océanique profond, certainement à cause de la rapidité du transport. Il apparait ainsi que la dégradation de la matière organique d’origine continentale n’a principalement lieu que dans le niveau supérieur des dépôts, où l’oxygène est encore présent. Dans les niveaux plus profonds, les chaînes d’acides gras retrouvés sont à l’inverse très bien préservées en l’absence d’oxygène et montrent une grande stabilité au cours du temps, notamment sur plusieurs milliers d’années.

Cette étude montre que le transport turbiditique est un processus efficace pour l’enfouissement et la préservation de la matière organique d’origine continentale dans les milieux océaniques profonds.

Résumé rédigé par Morgane Gillard

 
Le fleuve Congo charrie des tonnes de sediments et de matière organique qui se retrouvent ensuite dans les plaines abyssales © MONUSCO/Myriam Asmani, Wikimedia Commons, CC BY-SA 2.0

Pour en savoir plus : Audrey M. Pruski, Elsa Stetten, Arnaud Huguet, Gilles Vétion, Haolin Wang, Claire Senyarich, François Baudin, Fatty acid biomarkers as indicators of organic matter origin and processes in recent turbidites: The case of the terminal lobe complex of the Congo deep-sea fan, Organic Geochemistry, Volume 173, 2022, 104484, ISSN 0146-6380, https://doi.org/10.1016/j.orggeochem.2022.104484.