Les séismes propulsent la pollution dans les bassins hadaux de la fosse du Japon

Secouer les mers les plus profondes

Au‑dessous des vagues au large du Japon s’étend une chaîne de fosses plus profondes que la hauteur du mont Fuji. Pendant des années, les scientifiques ont supposé que ces lieux étaient des cimetières silencieux où des fragments de plancton morts et des polluants errants tombaient lentement et restaient en place. Cette étude renverse ce tableau en montrant que de puissants séismes et tsunamis peuvent brutalement chasser d’énormes poussées de contaminants d’origine humaine depuis le littoral et le plateau continental peu profond vers ces bassins ultra‑profonds, reliant directement notre activité industrielle terrestre aux coins les plus reculés de l’océan.

Le monde caché des fosses océaniques

Les fosses océaniques de plus de six kilomètres de profondeur, appelées zones hadales, figurent parmi les environnements les moins explorés de la planète. La fosse du Japon, où la plaque Pacifique plonge sous le Japon, atteint plus de sept kilomètres sous la surface. Ses parois escarpées et ses bassins étroits en forme de V agissent comme des gouttières qui collectent la matière lessivée du continent et du plateau continental. Parce que les côtes japonaises sont densément peuplées et fortement industrialisées, les chercheurs soupçonnaient que ces bassins profonds pourraient stocker une mémoire de pollution, mais les défis technologiques et les coûts élevés ont laissé d’importantes lacunes dans notre compréhension de ce qui s’y accumule réellement et de la façon dont c’est transporté.

Échantillonner l’abîme

Pour enquêter, les chercheurs ont utilisé des systèmes de carottage en eaux profondes lors d’une expédition internationale de forage pour prélever des sédiments dans sept bassins distincts le long de l’axe de la fosse du Japon, tous profonds de plus de 7,4 kilomètres. Ils ont découpé les dizaines de centimètres supérieurs de ces carottes en couches représentant la matière déposée avant et après des séismes majeurs récents, y compris l’événement de Tōhoku‑Oki en 2011. Au laboratoire, ils ont mesuré à la fois des polluants organiques — tels que des hydrocarbures huileux, des résidus de pesticides et des additifs industriels — et un ensemble de métaux lourds et traces. Ils ont également suivi le carbone organique total et des « empreintes » moléculaires révélant si la matière enfouie provenait de plantes terrestres, de plancton marin ou de pétrole.

Empreintes de pollution dans la boue

Les sédiments se sont révélés chargés d’un large éventail de contaminants d’origine humaine. Des composés huileux liés aux combustibles fossiles, à la combustion et aux produits pétroliers étaient répandus, certains bassins constituant des points chauds où ces substances s’accumulaient. Des produits de dégradation de pesticides hérités, liés au DDT — longtemps interdit en raison de sa toxicité — étaient présents dans toute la fosse, parfois à des niveaux surprenamment élevés. Un additif ignifuge moderne apparaissait aussi là où les autres polluants étaient les plus concentrés, suggérant des apports continus de l’industrie et du transport maritime. Des métaux potentiellement toxiques comme le zinc, le chrome et le plomb étaient enrichis dans les couches déposées plus récemment, en particulier dans les bassins qui reçoivent d’importants volumes de sédiments entrants. Ces schémas montrent que les fonds les plus profonds ne sont pas vierges ; ils archivent des décennies de pollution côtière et offshore dans leurs boues fines.

Les séismes comme tapis roulants de la pollution

Plutôt que d’arriver au compte‑gouttes, une grande partie de cette contamination semble parvenir par rafales soudaines et violentes. En comparant les niveaux de polluants, la teneur en carbone organique, la forme des bassins et des calculs sur la manière dont les sédiments circulent sur le fond marin, l’équipe a conclu que les processus déclenchés par les séismes dominent la livraison. Les forts secousses peuvent arracher la mince couche superficielle riche en matière organique du plateau et de la pente continentale, envoyant des avalanches sédimentaires sous‑marines denses foncer dans la fosse. Le reflux de tsunami peut aussi emporter débris et sols pollués depuis les côtes dévastées vers le large. Ces flux entraînés par la gravité se déplacent le long de l’axe de la fosse et se déposent dans ses bassins les plus profonds, laissant des couches empilées de boue riche en polluants qui correspondent à des séismes et tsunamis connus sur des périodes de décennies à siècles.

Un grand large dynamique et vulnérable

L’étude montre que la fosse du Japon est à la fois un filtre et un site de stockage à long terme pour les substances d’origine humaine. Les polluants adhésifs et attirés par les particules — qu’il s’agisse de composés huileux, de pesticides hérités ou de certains métaux — sont préférentiellement piégés et enfouis lors d’événements sismiques majeurs, tandis que des substances plus solubles ou réactives peuvent être transformées ou re‑mobilisées au sein du sédiment. Parce que des processus similaires de séismes et tsunamis opèrent le long de nombreuses zones de subduction dans le monde, ces résultats suggèrent que de gigantesques séismes peuvent périodiquement déloger et redistribuer la pollution côtière vers les parties les plus profondes de l’océan. Pour le lecteur général, la conclusion est nette : nos activités terrestres ne s’arrêtent pas au rivage. Par le biais des pulsations violentes des séismes et des tsunamis, elles atteignent jusqu’à l’obscurité hadale, modifiant des environnements que nous connaissions à peine jusqu’à récemment.

Citation: Trotta, S., Schwarzbauer, J., Michetti, A.M. et al. Seismic events drive pollution in Japan Trench hadal basins. Commun Earth Environ 7, 346 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03401-6

Mots-clés: pollution des grands fonds, fosse du Japon, flux sédimentaires induits par les séismes, zone hadale, polluants marins