Quand les sources hydrothermales fertilisent l'océan de surface dans le Pacifique Sud-Ouest

Pour la première fois, des mesures de fer dans le Pacifique Sud-Ouest révèlent que des apports sous-marins hydrothermaux peu profonds dans la région de l'Arc des Tonga fertilisent les eaux éclairées de cette vaste région. Ces résultats obtenus par une équipe française apportent un nouvel éclairage sur le fonctionnement des écosystèmes pélagiques de cette région.

L'origine du fer est au cœur des questions concernant les importantes floraisons phytoplanctoniques observées dans le vaste Pacifique sud-ouest. En effet, ces floraisons sont dominées par les organismes fixateurs d'azote atmosphérique (ou diazotrophes), avec des besoins en fer supérieurs à ceux des organismes non diazotrophes. Une des hypothèses sur l'origine du fer concernait les apports par voie atmosphérique, notamment par les nombreux volcans actifs de cette zone.

Des chercheurs ont pu mesurer les concentrations en fer dans la colonne d'eau et dans l'atmosphère le long d'un transect de 4000 km à ~19°S dans le Pacifique sud-ouest lors de la campagne OUTPACE (Oligotrophy from Ultra-oligoTrophy PACific Experiment ; voir https://outpace.mio.univ-amu.fr/). Ils montrent que les apports atmosphériques ne peuvent pas expliquer les fortes concentrations mesurées en particulier à l'ouest de l'Arc des Tonga. En revanche, en utilisant un couplage d'anomalies de salinité mesurées in situ par un flotteur ARGO largué pendant la campagne et en modélisant ces anomalies et leur expansion spatiale, les chercheurs montrent que l'importante activité méso-échelle de la région permet de transporter, disperser et maintenir de fortes concentrations en fer à plusieurs centaines de kilomètres de la source située au niveau de l'arc volcanique des Tonga.

En identifiant la source de fer qui fertilise les eaux de surface du Pacifique sud-ouest, ce travail constitue une avancée majeure dans la compréhension du fonctionnement de cette vaste région océanique: enrichi en fer d'origine hydrothermale peu profonde et avec des eaux chaudes et assez riches en phosphate, le Pacifique sud-ouest rassemble les conditions idéales qui pourraient être à l'origine du hot spot de fixation d'azote mis en évidence dans cette région.