Architecture du réseau de canalisations souterraines dans le bassin sud de Makassar, au large de l’Indonésie, et ses implications pour les émissions de méthane et le stockage géologique

Autoroutes cachées sous le fond marin

Bien sous les vagues du détroit de Makassar en Indonésie, des systèmes « de plomberie » naturels transportent silencieusement des fluides riches en méthane à travers le sédiment marin. Ces voies souterraines sont importantes parce qu’elles contribuent à contrôler la quantité de méthane, puissant gaz à effet de serre, qui s’échappe vers l’océan et l’atmosphère, et influencent la sécurité avec laquelle nous pouvons enfermer le dioxyde de carbone en profondeur. Cette étude soulève le plancher océanique pour révéler comment ces parcours de fluides sont organisés et comment ils évoluent au fil du temps dans le bassin sud de Makassar.

Où le méthane se cache et s’échappe

Le bassin sud de Makassar contient des formations rocheuses profondes et poreuses, composées d’anciens carbonates qui piègent du gaz riche en méthane. Au‑dessus se trouve plus d’un kilomètre de boue et d’argile à grain fin longtemps considérée comme un scellement étanche et fiable. À l’aide d’un levé sismique tridimensionnel détaillé et des données de deux puits, les chercheurs ont cartographié ce paquet sus‑jacent avec une haute résolution. Ils ont identifié des réservoirs profonds de gaz, les roches « de scellement » sus‑jacentes, et un ensemble de structures qui trahissent où les fluides ont percé vers le haut et où ils restent stockés sous forme d’hydrates de gaz glacés dans le sédiment superficiel.

Deux voies souterraines très différentes

L’équipe a constaté que les fluides montent vers la surface de deux manières principales. Dans un système focalisé, des colonnes verticales étroites traversent directement les sédiments en couches. Ces « tuyaux » s’élèvent depuis les sommets de hauts‑fonds carbonatés enfouis et se connectent souvent directement à des dépressions circulaires à la surface du fond marin, appelées pockmarks, qui indiquent des lieux de suintement passés ou en cours. En revanche, un système non focalisé disperse les fluides lentement le long de réseaux denses de petites fractures et failles croisant le sédiment. Ces failles polygonales et radiales ne forment pas une cheminée unique ouverte mais agissent comme une maille poreuse, guidant le gaz latéralement et vers le haut. Dans de nombreux endroits, ces voies diffuses coïncident avec un signal sismique distinctif marquant la base des accumulations d’hydrates de gaz — des mélanges gelés d’eau et de méthane au sein des sédiments.

Comment les évents du fond marin se développent

En comparant de nombreuses structures enfouies, les auteurs proposent que les évents focalisés croissent en quatre étapes. Tout commence par une déformation douce au‑dessus d’un réservoir chargé en gaz, où les contraintes se concentrent sur des sommets bombés ou abrupts du réservoir et provoquent de petites fractures qui s’étendent vers l’extérieur dans le scellement. À mesure que la pression augmente, ces fractures s’allongent vers le haut pour former des schémas de failles radiales qui commencent à contourner le scellement. Une pressurisation continue resserre ensuite et concentre le flux en une colonne verticale, créant un tuyau qui peut s’arrêter en chemin si les roches sus‑jacentes restent suffisamment résistantes. Avec suffisamment de pression et de temps, le tuyau finit par percer le fond marin, creusant des pockmarks et libérant du méthane et des carbonates dérivés du méthane, tout en nourrissant des communautés chimiosynthétiques qui prospèrent grâce au gaz qui fuit.

Quand les prétendus scellements cèdent

L’étude examine également de larges dépôts de glissements sous‑marins au sein de la séquence de scellement. Ces corps sont souvent considérés comme des barrières particulièrement étanches parce qu’ils se compactent en coulissant vers l’aval. Dans le bassin sud de Makassar, toutefois, plusieurs tuyaux verticaux les percent directement. Cela suggère que si ces dépôts peuvent retarder temporairement le mouvement des fluides et permettre l’accumulation de pression, ils ne sont pas infaillibles : une fois soumis à des contraintes supérieures à leurs limites, ils peuvent se rompre et créer de larges conduits. Dans le même temps, des parties de ces dépôts parviennent encore à piéger le gaz latéralement, favorisant l’accumulation ou le déplacement latéral du méthane en dessous ou à l’intérieur d’eux avant de finir par trouver une faiblesse.

Enjeux climatiques et pour le stockage

L’architecture révélée ici a des implications directes tant pour les émissions naturelles de méthane que pour les projets de stockage de dioxyde de carbone en profondeur. Une suintement lent le long de réseaux de failles et des éclats rapides par des tuyaux peuvent tous deux libérer du méthane sur de longues échelles temporelles, et un réchauffement futur du courant de la dérivation indonésienne (Indonesian Throughflow) pourrait déstabiliser les hydrates de gaz, ajoutant davantage de méthane au système. Pour le stockage artificiel, aucun des deux types de voies n’est complètement bénin. Les mailles de failles peuvent fuir lentement sur des temps géologiques, tandis que les tuyaux verticaux peuvent offrir des voies rapides depuis la profondeur jusqu’au fond marin. Les auteurs soutiennent que tout futur projet de stockage de carbone dans des bassins analogues doit cartographier soigneusement et éviter de tels systèmes de contournement préexistants. Leur travail montre que ce qui ressemble à une simple couverture de boue peut en réalité abriter un réseau de plomberie complexe et évolutif qui détermine si les gaz à effet de serre restent enfermés — ou retrouvent leur chemin vers l’océan et le ciel.

Citation: Nugraha, H.D., Jamaludin, S.N.F., Matsumoto, R. et al. Subsurface plumbing system architecture in the South Makassar Basin, offshore Indonesia, and its implications for methane emissions and geological storage. Sci Rep 16, 9239 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39597-y

Mots-clés: fuites de méthane, hydrates de gaz, flux de fluides souterrains, stockage du carbone, bassin de Makassar