La partie la plus profonde de l’océan : l’abysse Challenger et ce que serait la descente
La partie la plus profonde de l’océan est l’abysse Challenger, à l’extrémité sud de la fosse des Mariannes, dans le Pacifique occidental : environ 10 935 mètres (35 876 pieds) de profondeur selon la NOAA. C’est environ 2 kilomètres de plus que la hauteur de l’Everest (8 849 m), et la pression de l’eau au fond est environ 1 100 fois celle de la surface. La profondeur moyenne de tout l’océan n’est que d’environ 3 682 mètres.
Des chiffres comme 10 935 mètres sont difficiles à ressentir ; ce guide descend donc comme le ferait un plongeur ou un submersible : d’abord la profondeur elle-même et la façon dont on l’a mesurée, puis ce que l’eau fait à la pression, à la lumière et à la température tous les quelques centaines de mètres, et enfin qui a réellement touché le fond. C’est un tour d’horizon tranquille des faits, pas un manuel de plongée : la plongée profonde ne s’apprend qu’avec un instructeur qualifié et le bon équipement.
Idées essentielles
- L’abysse Challenger est à environ 10 935 m de profondeur (estimation de 2021, ±6 m), contre 3 682 m en moyenne pour l’océan.
- La pression augmente d’environ 1 atmosphère tous les 10 m : 4 atm à 30 m et près de 1 100 atm au fond, soit environ une tonne sur chaque centimètre carré.
- La lumière rouge s’éteint dès les 10 premiers mètres, il n’y a presque jamais de lumière solaire notable sous 200 m et plus aucune sous 1 000 m ; l’eau profonde n’est que de quelques degrés au-dessus de zéro.
- Deux hommes ont atteint le fond dans le bathyscaphe Trieste le 23 janvier 1960 ; James Cameron y est allé seul en 2012 ; en tout, quelques dizaines de personnes seulement s’y sont rendues.
- Personne ne va au fond sans protection : on y descend dans des engins étanches à coque épaisse, et le record d’apnée sur une seule inspiration est de 214 m.
Quelle est la profondeur de la partie la plus profonde de l’océan ?
Le point le plus profond connu du plancher océanique est l’abysse Challenger, à l’extrémité sud de la fosse des Mariannes, à plusieurs centaines de kilomètres au sud-ouest de l’île de Guam. La NOAA donne sa profondeur à environ 10 935 mètres (35 876 pieds). Le lieu porte le nom du HMS Challenger, dont l’équipage a sondé le premier les profondeurs de la fosse en 1875. La fosse des Mariannes est une longue entaille en forme de croissant dans le fond marin ; l’abysse Challenger en est la fente la plus profonde.
Pourquoi les livres citent-ils des chiffres légèrement différents ? Mesurer une profondeur de 11 kilomètres est difficile, car le sonar traverse une eau dont la température et la salinité changent en descendant. Une étude de 2011 a donné 10 920 ± 9 m, puis une étude de 2021, fondée sur des plongées de submersible en 2020, l’a révisée à 10 935 ± 6 m avec un niveau de confiance de 95 %, chiffre que retient la NOAA. D’anciennes sources donnent 10 911 m, 10 916 m ou 10 994 m, toutes dans la même fourchette d’environ 10,9 à 11 kilomètres.
Pour l’échelle : la profondeur moyenne de l’océan est d’environ 3 682 mètres. L’Everest culmine à 8 849 mètres ; posé au fond de l’abysse Challenger, son sommet resterait donc à environ 2 kilomètres sous la surface.
Que fait la pression en descendant ?
À la surface, l’air au-dessus de vous appuie avec environ 1 atmosphère (1 atm). L’eau est lourde : chaque tranche de 10 mètres d’eau de mer ajoute à peu près une atmosphère, si bien que la pression en atmosphères vaut environ 1 + profondeur en mètres ÷ 10. À 10 m, cela donne 2 atm ; à 30 m, 4 atm ; à 100 m, 11 atm. Au fond de l’abysse Challenger, la même règle donne près de 1 100 atm ; un levé de 1996 a mesuré 1 113 bars à 10 897 m. C’est environ une tonne sur chaque centimètre carré.
Un gaz se comprime, et la règle est la loi de Boyle-Mariotte : quand la pression double, le volume est divisé par deux. Un ballon qui contient un litre à la surface en contient un demi à 10 m et un quart à 30 m. C’est pourquoi, en plongée, ce sont les poches d’air du corps qui comptent : oreilles, sinus, poumons. Le reste du corps est surtout de l’eau, qui se comprime à peine, et les tissus ne sont donc pas simplement écrasés.
C’est la raison pour laquelle personne n’atteint le fond en eau libre. Sous une telle pression, il faut un engin étanche à coque épaisse qui maintient l’intérieur à la pression normale de l’air. La plongée de loisir avec bouteille reste bien plus près de la surface, en général dans les 40 mètres, et s’apprend avec un instructeur qualifié.
Comment la lumière et la température évoluent-elles avec la profondeur ?
La NOAA divise l’océan en trois zones selon la lumière. Les 200 premiers mètres forment la zone de lumière solaire (euphotique). Entre 200 et 1 000 mètres s’étend la zone crépusculaire, où la lumière s’affaiblit vite et où la photosynthèse n’est plus possible. Sous 1 000 mètres, l’eau est sombre, car la lumière du soleil n’y parvient pas. Cette région obscure se subdivise : la zone de minuit, de 1 000 à 4 000 m ; l’abysse, de 4 000 à 6 000 m ; et la zone hadale, à partir de 6 000 m, où se trouve l’abysse Challenger.
Les couleurs disparaissent avant la lumière. L’eau absorbe d’abord le rouge, dans les 10 premiers mètres environ, puis l’orange et le jaune, tandis que le bleu va le plus loin ; voilà pourquoi la mer paraît bleue et un poisson rouge semble gris en profondeur. En mer profonde, l’eau est froide, à quelques degrés seulement au-dessus de zéro : le levé de 1996 a mesuré 2,6 °C à 10 897 m.
La vie atteint même ces profondeurs. En 2017, des chercheurs ont ramené des échantillons et des photographies d’une nouvelle espèce de poisson-limace, Pseudoliparis swirei, à 7 581 mètres sur le versant nord de l’abysse Challenger, là où il n’y a pas de lumière solaire et où la pression avoisine 760 atmosphères.
Qui a touché le fond, et quels sont les records ?
La première descente habitée date du 23 janvier 1960 : Jacques Piccard et le lieutenant de l’US Navy Don Walsh ont atteint le fond dans le bathyscaphe Trieste. La descente a duré 4 heures 47 minutes ; passé 9 000 mètres environ, une vitre s’est fissurée et l’engin a tremblé, puis les deux hommes ont passé une vingtaine de minutes au fond, avec 7 °C dans la cabine. La profondeur relevée était d’environ 10 911 à 10 916 m, un peu différente du chiffre actuel.
Le 26 mars 2012, le cinéaste James Cameron a effectué la première descente en solitaire dans le submersible Deepsea Challenger. Sa descente a duré 2 heures 36 minutes, pour une profondeur relevée de 10 908 m. En 2019, l’explorateur Victor Vescovo a fait quatre plongées dans l’abysse Challenger à bord du submersible Limiting Factor, et à la mi-2022, 27 personnes au total étaient allées au fond.
Sur une seule inspiration, on descend bien moins profond. Le record d’apnée dans la discipline « sans limites », où un lest sur traîneau entraîne le plongeur vers le bas, est de 214 mètres, établi par Herbert Nitsch en juin 2007 ; la pression y dépasse 20 atm. Ces plongées sont extrêmement dangereuses, même pour les champions, et le même plongeur a été gravement blessé lors d’une tentative plus profonde en 2012.
Comment le VJOURNAL SMART BOOK montre la descente
Le chapitre « Tout au fond de l’eau » du SMART BOOK gratuit « Tout sur tout », sur VITON13 SCHOOL, suit ce même trajet en cinq courts moments. À côté du texte, une image 3D vivante d’un plongeur que vous pouvez faire tourner du doigt ou à la souris, et dessous un curseur de profondeur allant de la surface au fond de l’abysse Challenger.
En faisant glisser le curseur, les chiffres changent sur-le-champ : la pression en atmosphères (1 + profondeur ÷ 10), le rétrécissement d’un ballon d’air et la couleur de l’eau à mesure que la lumière s’éteint. Le chapitre se termine par trois faits et un quiz de trois questions, et chaque chiffre provient des sources citées plus bas. C’est une façon d’essayer la règle vous-même plutôt que de seulement la lire.
En mots simples
Imaginez l’océan comme une grande pile de blocs d’eau de dix mètres. Chaque bloc posé sur vous ajoute une « atmosphère » de poussée. Dix blocs font 100 mètres, mille blocs font le fond de l’abysse Challenger, et la poussée y est si grande que seule une solide sphère d’acier ou de verre peut protéger les personnes qui sont à l’intérieur.
À vous de jouer
Ouvrez le chapitre « Tout au fond de l’eau » du SMART BOOK « Tout sur tout », faites glisser le curseur de profondeur jusqu’à 30 m et notez la pression, puis faites-le glisser jusqu’au bout.
Résultat attendu
4 atm à 30 m (1 + 30 ÷ 10) et, au bout du curseur, environ 1 100 atm, avec une eau sombre et froide.
Vérifiez votre réponse: Un ballon contient 1 litre d’air à la surface. Combien en contient-il environ à 30 m, où la pression est de 4 atm ?
Environ un quart de litre. D’après la loi de Boyle-Mariotte, une pression quatre fois plus grande signifie un volume quatre fois plus petit.
Questions et réponses
Quelle est la profondeur de la fosse des Mariannes ?
Son point le plus profond, l’abysse Challenger, se trouve à environ 10 935 mètres (35 876 pieds) sous le niveau de la mer selon la NOAA. Les sources donnent de 10,9 à 11 kilomètres parce que la profondeur est difficile à mesurer.
La fosse des Mariannes est-elle plus profonde que l’Everest n’est haut ?
Oui. L’Everest mesure 8 849 mètres, et l’abysse Challenger est environ 2 000 mètres plus profond ; l’Everest serait donc encore recouvert par environ 2 kilomètres d’eau.
Une personne pourrait-elle survivre à la pression du fond de l’océan ?
Pas en eau libre. On n’a atteint le fond que dans des engins étanches à coque épaisse, qui maintiennent l’intérieur à la pression normale de l’air : le Trieste en 1960 et plusieurs submersibles depuis.
Combien de temps faut-il pour atteindre le fond de l’abysse Challenger ?
Le Trieste a mis 4 heures 47 minutes en 1960 ; le Deepsea Challenger de James Cameron, 2 heures 36 minutes en 2012. Les submersibles modernes mettent quelques heures.
Quel froid fait-il en mer profonde ?
Quelques degrés seulement au-dessus de zéro. Un levé de 1996 a mesuré 2,6 °C à 10 897 m dans l’abysse Challenger.
La partie la plus profonde de l’océan, l’abysse Challenger, est à environ 10 935 mètres ; chaque tranche de 10 mètres ajoute une atmosphère, la lumière disparaît sous 1 000 mètres et l’on n’atteint le fond que dans des engins étanches. Pour voir la pression monter en faisant glisser un curseur, ouvrez le chapitre gratuit « Tout au fond de l’eau » du VJOURNAL SMART BOOK.
Sources et lectures
- NOAA Ocean Service: How deep is the ocean? ↗Sources consultées:
- NOAA Ocean Service: How far does light travel in the ocean? ↗Sources consultées:
- Wikipedia: Challenger Deep (depth surveys, 1996 pressure and temperature, 2012 descent) ↗Sources consultées:
- Wikipedia: Bathyscaphe Trieste (the dive of 23 January 1960) ↗Sources consultées:
- Wikipedia: Herbert Nitsch (free-diving no-limits record of 214 m) ↗Sources consultées: