Au champ hydrothermal de Grimsey, sur le fond marin au nord de l’Islande, des cheminées d’anhydrite situées vers 400 m de profondeur rejettent un fluide qui atteint 251 °C. Les images prises autour d’elles montraient pourtant des anémones, des éponges, des crevettes et d’autres animaux, et ceux identifiés à l’espèce étaient des espèces répandues du plateau voisin. Une équipe de l’institut allemand Senckenberg, de l’Institut royal néerlandais de recherche marine (NIOZ) et d’instituts partenaires a étudié ce site avec le champ de Kolbeinsey, moins profond (environ 100 m), et a publié ses résultats dans Frontiers in Marine Science le 10 novembre 2026.
En quoi les champs de Grimsey et de Kolbeinsey diffèrent-ils ?
Les principales différences sont la profondeur et la géologie du fond : le champ peu profond de Kolbeinsey repose sur de la lave basaltique, tandis que le champ plus profond de Grimsey se trouve dans des sédiments.
L’Islande est située sur la dorsale médio-atlantique, où l’écartement des plaques et l’activité d’un point chaud entretiennent une activité magmatique fréquente. Le champ de Kolbeinsey se trouve près de la crête de la dorsale de Kolbeinsey, au large de la côte nord de l’île, vers 100 m. Le champ de Grimsey est plus profond, vers 400 m, dans la zone de fracture de Tjörnes, une zone de failles transformantes.
| Champ de Kolbeinsey | Champ de Grimsey | |
|---|---|---|
| Profondeur | environ 100 m | environ 400 m |
| Fond | laves en coussins et galets, sans cheminées | cheminées d’anhydrite et sédiments chauds à leur base |
| Température maximale mesurée | environ 162 °C dans les fissures de la roche | 169 à 251 °C selon la cheminée (dans les orifices) |
| Eau de mer environnante | 5 à 6 °C | 2 °C |
| Animaux sur les images | 65 taxons, 7 362 individus sur 719 images | 35 taxons, 542 individus sur 265 images |
À Grimsey, neuf cheminées ont été observées lors des plongées de 2021 et du levé de 2023 par véhicule sous-marin autonome (AUV). Leur taille va de structures plutôt tendres d’environ 20 à 100 cm à une cheminée d’environ 6 m de haut posée sur un dépôt d’une quinzaine de mètres de large. Des études antérieures ont signalé que le fluide peut y entrer en ébullition à sa sortie, en formant des panaches de bulles. Les sédiments entre les cheminées étaient percés de trous peut-être dus à des fuites de gaz. Remontées à bord, des carottes de sédiment ont continué à libérer des bulles pendant environ 3,5 heures.
L’article souligne que les systèmes sédimentaires portant d’importants dépôts de cheminées d’anhydrite sont rares dans le monde, et fait du champ de Grimsey un site de référence précieux pour la recherche future.
Comment les deux champs ont-ils été étudiés ?
Le cœur du travail est la campagne IceAGE_KR du navire de recherche RV Pelagia, du 1er au 15 juillet 2021. Le robot sous-marin téléopéré (ROV) PHOCA du GEOMAR, le centre Helmholtz de recherche océanographique de Kiel, y a effectué 12 plongées sur les deux champs, d’une durée moyenne de 4 heures 23 minutes.
L’équipe a extrait 19 000 images des vidéos de plongée, à raison d’une toutes les dix secondes. Sur 984 images retenues, elle a compté les grands animaux (mégafaune) et classé le fond de chaque image comme lave, tapis microbien ou sédiment. Pour saisir les petits animaux que les images ne montrent pas (la macrofaune de plus de 1 mm), le ROV a prélevé 38 échantillons de roche, de fragments de cheminée, de sédiment, etc., et un carottier multiple a pris quatre carottes de sédiment. La température a été mesurée avec la sonde du ROV sur 30 des 38 points de prélèvement, et les endroits plus chauds que l’eau de mer environnante ont été classés comme influencés par les fluides. Ailleurs, l’eau miroitante ou les tapis visibles sur la vidéo ont servi de critère.
À Grimsey, l’AUV Anton du GEOMAR a volé à moins de 25 m du fond en 2023 et a cartographié environ 1,4 km² avec une résolution d’environ 40 cm. La carte montre de nombreux sillons rectilignes, dont la taille et la forme sont, selon l’article, compatibles avec d’anciennes traces de raclage d’icebergs plutôt qu’à des marques d’engins de pêche.
Y avait-il des animaux tout près des sources ?
Presque aucun grand animal n’apparaissait sur les images là où l’influence des fluides était la plus forte, mais les échantillons ont montré que de petits animaux vivent tout près des sources.
Au centre du champ de Kolbeinsey, les fissures de la roche atteignaient environ 162 °C, mais l’eau retombait à environ 10 °C sur une courte distance en se mélangeant à l’eau de mer. Des tapis microbiens blancs couvraient les alentours et apparaissaient sur 25 % des images. Sur ces tapis, l’équipe a compté au plus 1,8 animal par image, moins d’un sixième des 11,4 à 21,5 relevés sur les laves en coussins, les galets et les blocs. Les bryozoaires et les coraux mous dominaient sur les laves en coussins. Des sébastes du genre Sebastes figuraient sur plus de la moitié des images de laves en coussins.
Sur les 2 000 petits animaux récoltés à Kolbeinsey, 1 845 provenaient de laves en coussins influencées par les fluides, à environ 10 °C. À l’inverse, les tapis sur sédiment, qui atteignaient 40 à 90 °C à 10 à 15 cm de profondeur, n’ont livré que cinq animaux pour cinq échantillons.
À Grimsey, des tapis microbiens figuraient sur 60 % des images, surtout à la surface des cheminées. On n’a compté que 0,4 animal par image sur les cheminées, mais 17 taxons y ont été notés, dont des anémones du genre Hormathia et des buccins de la famille des Buccinidae. Sur les 542 animaux, 416 ont été comptés sur le sédiment fin entre les cheminées, et l’éponge Craniella en représentait près de 90 %, avec 361 individus. Près des cheminées, l’équipe a aussi vu la crevette nordique Pandalus borealis, une espèce exploitée commercialement.
L’article insiste : le faible nombre d’animaux visibles sur les tapis ne doit pas être interprété comme une faible abondance. Les 24 échantillons de Grimsey contenaient 274 petits animaux, dont le plus grand nombre, 108, provenait des tapis sur les cheminées (5 à 18 °C). L’échantillon de sédiment où la température la plus élevée, 155 °C, avait été mesurée n’en contenait aucun.
Certaines anémones proches des sources étaient couvertes d’un matériau filamenteux blanc, d’origine probablement microbienne. L’article insiste sur le fait que cela ne prouve pas à lui seul une symbiose avec des microbes. Compte tenu de sa profondeur intermédiaire, il estime que le champ de Grimsey pourrait être un bon endroit pour rechercher des associations chimiosynthétiques.
Pourquoi aucun animal propre aux sources n’a-t-il été observé ?
L’article estime que ses résultats concordent globalement avec ce que l’on sait des sources peu profondes et des sources de plateau situées à des profondeurs semblables. Les sources peu profondes, celles des 200 premiers mètres, se trouvent là où la matière organique issue de la photosynthèse abonde ; on considère donc que leurs communautés se composent surtout des mêmes animaux que le plateau voisin. Seules quelques espèces sont connues pour vivre exclusivement près de ces sources.
Les sources profondes sont au contraire connues pour leurs populations denses d’animaux endémiques qui dépendent de la chimiosynthèse. À Kolbeinsey et à Grimsey, aucun des taxons signalés comme inféodés aux sources peu profondes n’apparaissait sur les images, et les espèces identifiées sont des espèces boréales et arctiques répandues sur le plateau. Les petits animaux (macrofaune) n’ont été identifiés qu’à de grands groupes, si bien qu’on ne peut exclure l’existence d’espèces propres aux sources. L’article compare aussi d’autres champs de l’Atlantique Nord et relève que le champ plus profond de Loki’s Castle (environ 2 300 m) abrite une faune spécialisée.
| Champ hydrothermal | Localisation | Profondeur | Faune (selon l’article) |
|---|---|---|---|
| Kolbeinsey | dorsale de Kolbeinsey | environ 100 m | espèces régionales du plateau ; aucune espèce inféodée aux sources observée |
| Grimsey | zone de fracture de Tjörnes | environ 400 m | idem ; petits animaux aussi dans les sédiments chauds et sur les cheminées |
| Champs de Jan Mayen | sud de la dorsale de Mohn | 500 à 750 m | presque uniquement des espèces bathyales régionales ; la plupart des consommateurs dépendent de matière organique photosynthétique |
| Champ IceAGE | dorsale de Reykjanes | 650 m | taxons répandus comme la balane de l’Atlantique Nord-Est Bathylasma hirsutum |
| Loki’s Castle | même système de dorsales que la dorsale de Mohn | environ 2 300 m | faune spécialisée des sources |
L’article suggère que les différences de productivité liées à la profondeur, la topographie des dorsales et la connectivité entre populations pourraient influer sur l’évolution d’une faune endémique des sources. Sur les 721 champs hydrothermaux de la base de données InterRidge, 666 sont actifs de manière confirmée ou supposée. On ne connaît que quelques dizaines de sources peu profondes dans le monde et, selon l’article, celles des hautes latitudes restent parmi les systèmes les moins étudiés.
La fermeture de la pêche à Grimsey et les recommandations de l’article
Du 1er août 2026 au 30 septembre 2028, tout engin de pêche est interdit sur une zone d’environ 3,4 km² qui comprend le champ de Grimsey, en vertu d’un règlement du ministère islandais des Industries. L’article présente cette fermeture comme un premier pas déjà franchi vers la protection.
Ni les images du ROV ni la carte de l’AUV n’ont montré de dégâts dus à la pêche de fond. Comme le levé ne couvrait qu’une petite partie de chaque champ et que les traces anciennes peuvent disparaître, l’article précise toutefois qu’il ne s’agit pas d’une évaluation de la pression de pêche dans la région. Des engins de pêche perdus ont déjà été observés sur des sources islandaises de la dorsale de Reykjanes. Des zones de pêche de la crevette nordique existent aussi dans la vaste région au nord de l’Islande. Les chercheurs recommandent de protéger activement les deux champs contre la pêche de fond et les autres perturbations, et suggèrent qu’une mesure semblable à celle de Grimsey pourrait s’appliquer à Kolbeinsey.
Pour un autre exemple de haute latitude où les communautés du fond sont étroitement liées à leur environnement, voir l’étude qui a relié les communautés d’éponges et de coraux profonds de l’Alaska aux courants et aux masses d’eau.
Ce qu’il faut garder en tête en lisant les chiffres
Les « 65 taxons » et « 35 taxons » du tableau ne sont pas forcément des espèces. Sur les 85 unités comptées sur les images, 29 ont été identifiées à l’espèce ou au genre, et 22 sont des morphotypes informels. Kolbeinsey paraît plus riche en partie parce qu’environ 14 fois plus d’individus y ont été comptés. En ramenant la comparaison à 542 individus, Kolbeinsey compte 36,5 taxons, proche des 35 de Grimsey.
Les parts d’images (55 % de laves en coussins à Kolbeinsey, 60 % de tapis microbiens à Grimsey, etc.) décrivent aussi la zone filmée, et non la surface de chaque champ dans son ensemble. Les chercheurs reconnaissent eux-mêmes que, pour distinguer l’effet des fluides de celui du substrat, il faudra échantillonner des fonds comparables hors des champs, comme témoins. On ignore encore si les sébastes et les crevettes utilisent les champs comme refuge ou comme zone d’alimentation. On ne sait pas non plus jusqu’où porte l’influence des fluides, si bien que la taille réelle de chaque champ reste inconnue. L’article présente ces nouvelles données comme une référence pour suivre les changements à venir et considère les deux champs comme candidats à une future protection. La faune de Kolbeinsey avait déjà été décrite, depuis des travaux remontant à 1989, mais selon l’article, celle de Grimsey n’avait encore jamais été décrite.
