Des scientifiques de l’Université Stanford (Californie) ont analysé des données satellitaires sur la prolifération du phytoplancton et des données sismiques à l’échelle de la planète. Ils ont découvert que lorsque les fonds marins proches de l’Antarctique subissent des séismes plus intenses durant l’hiver, les efflorescences  – ou blooms – phytoplanctoniques estivales deviennent nettement plus denses et étendues dans l’océan Austral. Ces efflorescences couvrent une vaste zone et jouent un rôle essentiel dans l’absorption du dioxyde de carbone atmosphérique.

Efflorescence phytoplanctonique en Antarctique (Source : NASA)

L’étude, publiée en décembre 2025 dans Nature Geoscience, démontre que l’activité sismique en profondeur peut influencer la productivité de la vie en surface. Elle montre également que les processus physiques au sein de la croûte terrestre peuvent avoir un impact sur la régulation climatique. L’océan Austral, qui entoure l’Antarctique, absorbe près de la moitié du carbone océanique dans le monde. Tout facteur affectant son activité biologique est donc susceptible de modifier le stockage global du carbone et l’équilibre climatique.
L’océan Austral abrite l’un des écosystèmes les plus productifs, mais aussi les moins étudiés, de la planète. Dans certains secteurs, d’importantes efflorescences phytoplanctoniques apparaissent chaque été, mais leur ampleur varie considérablement d’une année à l’autre. En 2014, des scientifiques ont observé une importante prolifération d’algues au-dessus de la dorsale antarctique australienne et ont entrepris d’étudier les causes de ces fluctuations.

Dorsale Pacifique-Antarctique (Source : USGS)

En analysant des images satellites remontant à 1997, les chercheurs ont constaté que cette même prolifération se répétait chaque année au même endroit, mais qu’elle s’étendait parfois sur une superficie de la taille de la Californie et d’autres fois sur une surface aussi réduite que celle du Delaware. La température de surface, la couverture de glace de mer et l’ensoleillement ne permettaient pas d’expliquer cette variabilité.
L’équipe scientifique a émis l’hypothèse que des facteurs géologiques pourraient en être la cause. Les chercheurs ont pensé que l’activité sismique le long de la dorsale pouvait modifier le comportement des sources hydrothermales qui émettent une eau riche en minéraux. Ces sources libèrent du fer, un nutriment essentiel à la croissance du phytoplancton. Lors de séismes, les secousses peuvent ouvrir de nouvelles fractures ou débloquer des conduits à l’intérieur des sources, libérant ainsi de plus grandes quantités de fer dans les eaux environnantes.

Source hydrothermale en Antarctique (Crédit photo: PloS Biology – Oxford University)

Les chercheurs ont comparé les données sismiques avec les schémas de prolifération et ont constaté une forte corrélation. Lorsque des séismes de magnitude M5,0 ou plus se produisent dans les mois précédant l’été, les proliférations sont beaucoup plus intenses. Cette étude révèle que les événements tectoniques en eaux profondes peuvent moduler directement l’activité biologique en surface.
Les sources hydrothermales situées le long de la dorsale libèrent de l’eau chaude chargée de fer et d’autres métaux dissous. Dans l’océan Austral, où le fer est rare, cet apport peut déterminer la prolifération du phytoplancton. La proportion de fer est déterminante ; même une faible augmentation de sa concentration peut déclencher d’importantes efflorescences.
La nouvelle étude montre que les séismes augmentent non seulement la libération de fer, mais influencent également sa dispersion. À l’aide de modèles informatiques, les scientifiques ont suivi le trajet des panaches hydrothermaux le long des courants océaniques. Ils ont découvert que lorsque les eaux de surface transportent le fer plus en aval, celui-ci se dilue et devient moins efficace pour stimuler les efflorescences de phytoplancton. Les zones proches des sources hydrothermales restent plus riches, tandis que celles qui sont plus éloignées présentent une productivité plus faible.
Le résultat le plus surprenant de cette étude est sans doute la vitesse du transport du fer depuis le fond marin vers la surface. Les sources hydrothermales étudiées se situent à environ 1 800 mètres sous la surface de l’océan, et pourtant, leur influence sur les efflorescences de surface a été observée en quelques semaines ou quelques mois. Traditionnellement, les scientifiques pensaient que le fer hydrothermal mettait une décennie, voire plus, à atteindre la surface. La remontée rapide observée ici remet en question cette hypothèse et suggère qu’un processus physique inconnu pourrait être à l’origine de cette remontée plus rapide que prévu des eaux riches en métaux.
Pour mieux comprendre ce processus, des chercheurs ont recueilli de nouvelles données lors d’une expédition en décembre 2024. Les premiers résultats de cette mission devraient permettre de comprendre la rapidité de cette remontée des émissions hydrothermales et de déterminer si un transport aussi rapide se produit ailleurs dans les océans du globe.
Cette découverte dépasse le cadre de la biologie pour s’inscrire dans celui de la climatologie. Les efflorescences phytoplanctoniques absorbent d’immenses quantités de dioxyde de carbone atmosphérique par photosynthèse. Lorsque ces organismes microscopiques meurent, une partie de leur carbone s’enfonce dans les profondeurs océaniques et y reste stockée pendant des siècles. Cette « pompe biologique » naturelle contribue à la régulation du climat de la planète.
Comme l’océan Austral représente près de la moitié de l’absorption totale de carbone par les océans, tout facteur influençant sa productivité revêt une importance mondiale. Les séismes qui stimulent temporairement l’activité hydrothermale pourraient favoriser la séquestration du carbone en fertilisant le phytoplancton. À l’inverse, des périodes de faible sismicité pourraient l’atténuer.

Les observations de terrain ont également révélé un impact écologique direct. La prolifération récurrente de phytoplancton sur la dorsale favorise la croissance de bancs de krill et d’autres petits crustacés qui nourrissent à leur tour les manchots, les phoques et les baleines.

Source: Wikipedia

Des chercheurs ont même observé des baleines à bosse en train de fréquenter la zone de prolifération lors des pics de productivité. Bien que ces liens soient fondés sur l’observation plutôt que sur des mesures directes, ils illustrent l’interconnexion étroite entre les écosystèmes profonds de la Terre et les écosystèmes marins.
Source : The Watchers ; Deep ocean earthquakes drive Southern Ocean’s massive phytoplankton blooms, study finds – Stanford DOERR – December 17, 2025.

—————————————————

Scientists from Stanford University (California) have analyzed satellite records of phytoplankton growth and global earthquake data. They discovered that when the seafloor near Antarctica experienced stronger shaking during the winter months, summer phytoplankton blooms became significantly denser and more extensive across the Southern Ocean. These blooms cover a huge area and play a key role in removing carbon dioxide from the atmosphere. The study, published in December 2025 in Nature Geoscience, provides the first direct evidence that seismic activity deep in the ocean can influence the productivity of life at the surface. It also shows that physical processes in Earth’s crust may have an unexpected impact on climate regulation. The Southern Ocean, which encircles Antarctica, absorbs nearly half of all the carbon taken up by the world’s oceans. Any factor that affects its biological activity could alter global carbon storage and climate balance.

The Southern Ocean is home to one of the planet’s most productive but least understood ecosystems. In certain regions, dense blooms of phytoplankton appear every summer, yet their size varies greatly from year to year. In 2014, scientists observed a large bloom over the Australian Antarctic Ridge and began investigating what caused these fluctuations.

By reviewing satellite images dating back to 1997, researchers noticed that the same bloom recurred annually in the same location but sometimes expanded to the size of California and other times shrank to the size of Delaware. Surface temperature, sea ice cover, and sunlight levels could not explain this variability.

The scientific team hypothesized that changes below the surface were to blame. Seismic activity along the ridge might alter the behavior of hydrothermal vents that emit mineral-rich water. These vents release iron, a nutrient critical for phytoplankton growth. When earthquakes occur, shaking can open new fractures or unblock channels within the vents, releasing larger quantities of iron into surrounding waters.

The researchers compared seismic records with bloom patterns and found a strong correlation. When magnitude M5.0 or larger earthquakes struck in the months before summer, blooms were far more intense. This revealed that tectonic events in the deep ocean can directly modulate the amount of biological activity at the surface.

Hydrothermal vents along the ridge release heated water loaded with iron and other dissolved metals. In the Southern Ocean, where iron is scarce, this supply can determine how much phytoplankton grows. Iron acts as a limiting nutrient, meaning that even small increases can trigger large blooms.

The new study found that earthquakes not only boost iron release but also influence how that iron spreads. Using computer models, scientists traced how vent plumes travel through ocean currents. They discovered that when surface waters carry the iron farther downstream, it becomes diluted and less effective in stimulating local blooms. Areas closer to the vents remain richer, while distant regions see weaker productivity.

Perhaps the most surprising result of the research was the apparent speed of iron transport from the seafloor to the surface. The hydrothermal vents studied lie about 1 800 m below the ocean surface, yet their influence on surface blooms was seen within weeks to months.

Traditionally, scientists believed that hydrothermal iron would take a decade or more to reach surface waters, traveling thousands of kilometers through deep ocean circulation. The rapid ascent observed here challenges that view and suggests an unknown physical process may be driving the metal-rich water upward more quickly than expected.

To better understand this process, researchers collected new data during an expedition in December 2024. Early results from that mission are expected to shed light on how hydrothermal emissions rise so fast and whether similar rapid transport occurs elsewhere in the world’s oceans.

The discovery extends beyond biology and into climate science. Phytoplankton blooms absorb vast amounts of atmospheric carbon dioxide through photosynthesis. When these microscopic organisms die, some of their carbon sinks into the deep ocean, effectively locking it away for centuries. This natural “biological pump” helps regulate the global climate.

Because the Southern Ocean accounts for nearly half of all oceanic carbon uptake, any factor that influences its productivity is globally significant. Earthquakes that temporarily boost hydrothermal activity could enhance carbon sequestration by fertilizing phytoplankton. Conversely, periods of lower seismicity might reduce it.

Field observations also revealed a direct ecological impact. The recurring bloom on the ridge supports swarms of krill and other small crustaceans, which in turn feed penguins, seals, and whales. Researchers even documented humpback whales visiting the bloom region during peak productivity. While these links are based on observation rather than direct measurement, they illustrate how tightly the deep Earth and marine ecosystems are connected.

Source : The Watchers ; Deep ocean earthquakes drive Southern Ocean’s massive phytoplankton blooms, study finds – Stanford DOERR – December 17, 2025.