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Géophysique 26 min de lecture

Forage superprofond de Kola : le trou le plus profond de la Terre

Le forage de Kola, à 12 262 m, reste le trou le plus profond de la Terre. Ses découvertes, la raison de son arrêt et la légende du « puits de l'enfer ».

Bride métallique rouillée et boulonnée sur une structure en béton fissurée (forage superprofond de Kola)

Introduction

Sur une petite butte de toundra arctique, près de la frontière norvégienne, au printemps 1970, un trépan a entamé la plus ancienne roche d’Europe et amorcé une descente qui allait durer l’essentiel d’une carrière. L’équipe du forage superprofond de Kola l’ignorait alors, mais elle lançait un projet qui survivrait à l’Union soviétique, obligerait à réécrire certains passages du manuel sur ce qui se trouve sous nos pieds et, de façon improbable, ferait naître l’un des canulars religieux les plus tenaces de la fin du XXe siècle. Lorsque l’équipe s’est enfin arrêtée, le trou atteignait 12 262 mètres de profondeur dans la croûte. Depuis, aucun forage réalisé par l’humanité n’est descendu plus profond.

Ce qui suit raconte pourquoi on l’a creusé, ce qu’il a coûté, ce qui a surpris les scientifiques qui l’ont étudié, et comment une expérience géologique sérieuse est devenue le « puits de l’enfer ».

Le couvercle métallique rouillé, boulonné et soudé qui scelle le forage superprofond de Kola, fixé dans une dalle de béton fissurée sur la toundra arctique.
Le couvercle soudé qui scelle aujourd’hui SG-3, photographié en août 2012. Le trou le plus profond de la Terre se termine par une plaque métallique à peu près aussi large qu’une assiette. Crédit : Rakot13, via Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0.

Une course que personne ne voyait

Tout le monde se souvient de la course à l’espace. Beaucoup moins de gens se rappellent que la même rivalité de la guerre froide visait aussi le bas, et pas seulement le haut. Pendant que les fusées faisaient la une des journaux, les géologues des deux superpuissances plaidaient pour un autre type de frontière : l’intérieur de la planète. Nous avions cartographié la face visible de la Lune plus en détail que la roche située à quelques kilomètres sous n’importe quelle ville. La croûte profonde n’était connue que par déduction, presque entièrement d’après la façon dont les ondes sismiques se courbaient et accéléraient en la traversant. Personne ne possédait d’échantillon prélevé à plus de quelques kilomètres de profondeur.

Les Américains ont bougé les premiers. En 1958, un groupe au nom joyeusement farfelu, l’American Miscellaneous Society (AMSOC), a obtenu l’appui de la National Science Foundation pour le projet Mohole, une tentative de forer de part en part la mince croûte océanique pour remonter un morceau de manteau. La cible était la discontinuité de Mohorovičić, la limite entre croûte et manteau, et le nom du projet était un mot-valise formé de « Moho » et de « hole ». En 1961, au large de l’île Guadalupe, au Mexique, la barge de forage reconvertie CUSS I a foré cinq trous, le plus profond atteignant environ 183 mètres sous le plancher océanique, à travers quelque 3 500 mètres d’eau. Ce fut un véritable jalon technique : l’expérience prouvait qu’un navire pouvait rester en position au-dessus d’un point précis, en eau profonde, et forer. Le bilan scientifique était plus maigre, et le climat politique s’est vite dégradé. Les coûts ont explosé et la direction du projet s’est morcelée. Le Congrès a coupé les crédits en 1966, et le manteau est resté hors d’atteinte.

Les Soviétiques ont emprunté une autre voie. Plutôt que de courir après la mince croûte sous l’océan, ils allaient forer sur la terre ferme, droit vers le bas, aussi loin qu’on pourrait pousser un trou, et apprendre en chemin tout ce que la roche aurait à enseigner. Le choix de la péninsule de Kola était délibéré. Le bouclier baltique y met à nu une portion de la croûte continentale parmi les plus anciennes et les plus stables de la Terre, et parmi les plus froides : un socle précambrien dont l’épaisseur atteint peut-être 35 kilomètres. Une croûte froide signifiait que la température augmenterait plus lentement avec la profondeur, ce qui, pensaient les ingénieurs, leur permettrait de forer plus loin avant que la chaleur ne devienne insupportable. Le forage a commencé le 24 mai 1970, année du centenaire de la naissance de Lénine, avec tout le poids de propagande que cette date impliquait.

Ce forage appartenait à une petite famille de trous « superprofonds » soviétiques, désignés par le sigle SG. Deux forages antérieurs, SG-1 au Kazakhstan et SG-2 dans le sud de la Russie, n’ont jamais atteint 7 kilomètres. SG-3, à Kola, devait d’abord atteindre environ 7 000 mètres. Au fil de la montée en confiance, l’objectif a été porté à un vertigineux 15 000 mètres, et en 1974 un appareil construit pour l’occasion, l’Uralmash-15000, a été installé et baptisé en référence à cette ambition.

Comment forer un trou de 12 kilomètres de profondeur

Bâtiment industriel d'époque soviétique, patiné par les intempéries, abritant l'appareil de forage du forage superprofond de Kola, seul sur la toundra arctique dénudée sous un ciel couvert.
Le bâtiment qui abritait autrefois le forage superprofond de Kola et son appareil Uralmash-15000, photographié en 2020. Derrière les appareils de forage classiques se tenait la turbine de forage, qui ne faisait tourner que le trépan au fond du trou. Crédit : Andre Belozeroff, via Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0.

La première chose à comprendre à propos du forage superprofond de Kola, c’est à quel point il est étroit. Le trou le plus profond de la Terre ne mesure que 23 centimètres de diamètre, soit environ neuf pouces, à peu près la largeur d’une assiette. Un fil de vide, long de près de huit miles, percé dans la roche cristalline massive.

Forer aussi profond avec des méthodes classiques est impossible, et la raison tient à une physique élémentaire. Un appareil de forage ordinaire fait tourner depuis la surface tout le train de tiges, de sorte que le trépan, au fond, tourne lui aussi. Passé une certaine longueur, la tige d’acier cesse de se comporter comme une barre rigide. Elle se tord sur toute sa longueur, emmagasine de l’énergie de torsion comme un ressort remonté, et finit par céder sous son propre poids et sous le couple. À 12 kilomètres, le train de tiges pèserait de l’ordre d’un million de livres. On ne peut tout simplement pas le faire tourner.

La réponse soviétique a été la turbine de forage. Seul le trépan, tout au fond, tournait, entraîné par la pression de la boue de forage injectée dans les tiges creuses à environ 250 atmosphères. Les tiges elles-mêmes, faites d’un alliage d’aluminium léger pour réduire le poids, descendaient sans tourner. Des capteurs étaient intégrés à l’ensemble de fond pour effectuer des mesures sur place, plutôt que d’attendre pendant des heures de remonter une carotte à la surface. Chaque fois que l’équipe devait changer un trépan usé, il lui fallait sortir tout le train de tiges du sol, le dévisser tronçon par tronçon, puis tout redescendre : un aller-retour qui pouvait engloutir presque une journée. Un trépan pouvait ne tenir que quelques heures de coupe au fond du trou.

Illustration en coupe de la Terre montrant la très mince croûte externe au-dessus de l'épais manteau, avec le noyau externe liquide et le noyau interne solide au centre.
Sur cette coupe, la croûte est la mince peau extérieure. À son emplacement, Kola n’a traversé qu’environ un tiers de la croûte continentale, une égratignure à l’échelle de la planète entière. Crédit : Jeremy Kemp (d’après une illustration de l’USGS), via Wikimedia Commons, domaine public.

Quel que soit le critère ordinaire retenu, la progression se faisait à vitesse de glacier. Le 6 juin 1979, le trou a dépassé 9 583 mètres et battu le record mondial de profondeur détenu jusque-là par le puits de gaz Bertha Rogers, dans le comté de Washita, en Oklahoma. En 1983, le forage avait dépassé 12 000 mètres, et l’appareil scientifique soviétique s’est arrêté pour fêter l’événement. Le trépan est resté inactif pendant environ un an, tandis que des délégations de scientifiques et de responsables politiques visitaient le site, admiraient la tête de forage rouillée qui avait établi le record et posaient pour des photographies. Un timbre-poste commémoratif a été émis. Des tasses à café ornées de la célèbre tour de forage ont été offertes aux invités de passage.

Cette longue pause leur a peut-être coûté cher. Quand le forage a repris après cette longue pause, le trou, alors à 12 066 mètres, a cédé. Le 27 septembre 1984, un tronçon de cinq kilomètres du train de tiges s’est rompu par torsion et a été abandonné dans le trou, irrécupérable. L’équipe n’a eu d’autre choix que de reboucher la partie inférieure du trou et, en 1986, de forer une nouvelle branche à partir d’environ 7 000 mètres. Ce n’était pas un cas isolé. Le forage est en réalité une famille de trous, plusieurs branches divergeant d’un puits central, dont la plus profonde est SG-3. Les pannes répétées et les déviations ont donné au puits une forme, cartographiée au fil des années, que les scientifiques eux-mêmes comparaient à un arbre tordu.

La profondeur record de 12 262 mètres a été atteinte en 1989. La littérature présente un léger écart : l’International Continental Scientific Drilling Program et quelques ouvrages de référence citent 12 261 mètres, tandis que la plupart des sources, dont Smithsonian et Guinness World Records, donnent 12 262 mètres. Cette différence d’un seul mètre se situe à la limite de la précision de mesure et ne change rien à l’exploit. Le plan soviétique, même à ce stade, restait optimiste jusqu’au bout : des projections internes de 1989 évoquaient encore l’objectif de 13 500 mètres en 1990 et des 15 000 mètres complets en 1993.

Ils n’en ont jamais été proches. Le forage a calé, s’est ramifié, puis a calé de nouveau, vaincu en définitive par la chaleur.

Le mur qu’ils n’ont pas pu percer

Sur les premiers kilomètres, la température s’est montrée docile. Elle augmentait avec la profondeur à peu près au rythme attendu par les planificateurs, en suivant leur modèle jusque vers 3 000 mètres. Au-delà, la roche a commencé à devancer les prévisions. Au fond du trou, la température avait atteint environ 180 °C, soit 356 °F, alors que les modèles annonçaient plutôt 100 °C à cette profondeur. La croûte de Kola était presque deux fois plus chaude qu’elle n’aurait dû l’être.

Cela change tout pour le forage. Une roche chaude soumise à une énorme pression de confinement cesse de se comporter comme la matière cassante de la surface. Elle devient ductile, presque plastique. Les scientifiques soviétiques décrivaient la roche du fond comme se comportant davantage comme du plastique que comme de la pierre, et la conséquence pratique était exaspérante : dès que le trépan cessait de couper et qu’on le retirait, les parois du trou se resserraient lentement vers l’intérieur, la roche refluant en fait dans le vide creusé par l’outil. Les trépans se ramollissaient et se déformaient. La boue devait être plus dense et gérée avec davantage de soin. Chaque mètre coûtait plus de temps et plus de matériel que le précédent.

Ce relevé de 180 °C est aussi, soit dit en passant, le chiffre que les auteurs du canular allaient plus tard gonfler jusqu’à en faire quelque chose de cinématographique. À 180 °C, la roche n’avait rien d’infernal, c’est à peu près la température d’un four de cuisine réglé à chaleur moyenne, mais c’était la fin du chemin sur le plan pratique. Les ingénieurs estimaient qu’au rythme où la température grimpait, la roche à l’objectif de 15 000 mètres se situerait autour de 300 °C, bien au-delà de ce que les outils disponibles pouvaient supporter.

Le forage de la branche la plus profonde s’est pratiquement interrompu en 1992, à une température de 180 °C, une dernière tentative sur l’une des branches s’achevant à 11 882 mètres. Une ultime branche, moins profonde, a été entamée en 1994 et abandonnée à 8 578 mètres faute d’argent. L’Union soviétique elle-même s’était dissoute à la fin de 1991, et les crédits qui avaient soutenu un marathon de deux décennies en sciences de la Terre se sont tout simplement évaporés.

Qu’a-t-on trouvé dans le forage de Kola ?

Le forage superprofond de Kola n’allait jamais atteindre le manteau ; il n’a parcouru qu’environ un tiers de la croûte locale. Mesuré à l’aune du rêve initial de remonter un morceau de manteau, il a échoué. Mesuré à ce qu’il nous a appris sur la croûte continentale, il a livré une moisson scientifique que les géologues exploitent encore des décennies plus tard.

Le basalte manquant et l’affaire de la limite disparue

Le résultat scientifique de loin le plus important a été une chose que le trépan n’a pas trouvée. Les sismologues avaient remarqué depuis longtemps que, dans de nombreuses régions continentales, les ondes sismiques accélèrent brusquement quelque part vers 15 à 20 kilomètres de profondeur, un saut au milieu de la croûte appelé discontinuité de Conrad, du nom du sismologue autrichien Victor Conrad, qui l’a décrit en 1925. L’interprétation classique, héritée du début du XXe siècle, y voyait un changement de type de roche : une croûte supérieure « granitique » reposant sur une croûte inférieure « basaltique », plus dense. À Kola, ce changement de vitesse était attendu vers 7 kilomètres.

Le trépan a atteint cette profondeur et n’a pas trouvé de basalte. Il a trouvé encore du granite, puis, en dessous, du gneiss, une roche métamorphisée mais restée sans équivoque continentale et granitique, qui se prolongeait jusqu’au fond du trou. La transition attendue du granite au basalte n’existait pas à 7 kilomètres, ni à aucune profondeur atteinte par le forage. La limite sismique elle-même était bien réelle ; simplement, sa cause n’était pas un changement de type de roche. Il s’est avéré qu’il s’agissait d’une zone où la roche avait été fracturée et cuite par le métamorphisme, et qui était saturée d’eau, ce qui modifiait la façon dont les ondes sismiques la traversaient. Les manuels avaient dessiné cette limite comme un gâteau chimique à couches bien nettes. Ce que le forage a réellement rencontré, c’était une bande diffuse de roche fissurée, humide et altérée.

Cette seule découverte a imposé une réécriture discrète de la manière dont les géologues interprètent les données sismiques de la croûte profonde. Un saut de vitesse ne signifiait plus automatiquement un changement de type de roche ; il pouvait s’agir de la même roche, fracturée et saturée de fluides.

« Ils ont aussi été sidérés de constater qu’il n’y avait aucune transition du granite au basalte, une limite que les géologues appellent “discontinuité de Conrad” et dont l’existence avait été déduite des résultats de campagnes de sismique réflexion », a relevé le Dr Ulrich Harms, de l’International Continental Scientific Drilling Program au GFZ Potsdam, qui s’est rendu à Kola, a examiné sa carothèque et a travaillé sur le projet allemand concurrent.

De l’eau là où il ne devrait pas y en avoir

La deuxième surprise était liquide. De l’eau libre, salée et minéralisée circulait dans les fissures de la roche cristalline à plusieurs kilomètres de profondeur, accumulée et en mouvement approximativement entre 3 et 6 kilomètres, des fluides minéralisés étant signalés encore plus bas. Les géologues occidentaux, habitués à considérer la croûte profonde comme essentiellement imperméable, ont eu du mal à l’avaler. L’idée dominante était qu’à quelques kilomètres de profondeur, la pression écrasante aurait refermé la moindre fissure, ne laissant aucune place à la circulation de l’eau.

Harms a raconté à quel point la nouvelle était malvenue à l’époque :

« Quand les Russes ont commencé à forer, ils ont affirmé avoir trouvé de l’eau libre, et la plupart des scientifiques n’y ont tout simplement pas cru », a-t-il déclaré à la BBC. « Il était communément admis chez les scientifiques occidentaux que la croûte était si dense, à 5 km de profondeur, que l’eau ne pouvait pas la traverser. »

L’eau semble avoir été expulsée des minéraux eux-mêmes. Sous l’effet de la chaleur et de la pression, l’eau emprisonnée dans la structure cristalline de la roche est libérée, et à Kola elle s’était accumulée dans des fractures au lieu de s’échapper vers le haut, piégée sous une couche moins perméable. Harms a résumé l’importance de ce constat pour HowStuffWorks : « L’un des résultats inattendus a certainement été la présence de fissures ouvertes remplies d’eau saline, preuve que la croûte n’est pas dense mais qu’il existe des voies permettant aux fluides de circuler. » Autrement dit, la croûte profonde fuit.

Une boue bouillonnante et un soupçon d’hydrogène

La boue de forage qui remontait du trou « bouillonnait » d’hydrogène gazeux, selon l’expression qui colle au projet depuis lors. Des flux d’hélium, d’azote, de méthane et d’autres hydrocarbures, ainsi que de dioxyde de carbone, ont aussi été détectés à de nombreux niveaux. L’hydrogène, en particulier, était assez abondant pour surprendre. L’explication moderne la plus répandue est la serpentinisation : de l’eau chaude et minéralisée réagit avec des minéraux silicatés riches en fer et en magnésium présents dans la roche, un processus qui les transforme en serpentine et libère de l’hydrogène libre comme sous-produit. Cette même chimie suscite aujourd’hui un vif intérêt au fond des océans, où elle alimente certains des écosystèmes les plus étranges de la planète et pourrait éclairer l’origine de la vie.

Des fossiles microscopiques dans une roche vieille de deux milliards d’années

La découverte qui frappe le plus les imaginations provient d’environ 6 kilomètres de profondeur, plus exactement environ 6,7 kilomètres, soit 22 000 pieds, dans les sources qui donnent un chiffre précis. Là, dans des roches âgées d’environ deux milliards d’années, l’équipe a récupéré des fossiles microscopiques. Comme le formule le programme EarthDate du Bureau of Economic Geology de l’université du Texas : « À 22 000 pieds (6,7 km, 4,2 miles), 24 espèces de microfossiles vieux de 2 milliards d’années ont été retrouvées intactes, enrobées dans des composés organiques de carbone et d’azote qui semblent avoir protégé les fossiles de la chaleur et de la pression intenses régnant à ces profondeurs. » Il s’agissait de microplancton marin unicellulaire, conservé dans des composés organiques plutôt que dans les habituelles coquilles minéralisées, composés qui protégeaient leurs structures délicates de la chaleur et de la pression qui auraient dû les détruire.

Il importe de distinguer ici deux âges, car les récits grand public les amalgament systématiquement. Les microfossiles se trouvent dans une roche d’environ deux milliards d’années, vers 6 kilomètres de profondeur. La roche tout au fond du trou, vers 12 kilomètres, est plus ancienne encore : un socle archéen de l’ordre de 2,7 milliards d’années. Les fossiles n’ont pas 2,7 milliards d’années, et ce n’est pas au fond du trou qu’ils ont été trouvés. Confondre les deux donne une phrase plus nette et un fait erroné.

La roche profonde recelait d’autres trésors. Une étude de 2020 parue dans Scientific Reports (Prokofiev et al.) a signalé dans la carotte de Kola une zone aurifère où des fluides riches en or avaient été injectés dans une roche encaissante archéenne bien plus ancienne, lors d’un épisode hydrothermal ultérieur daté d’environ 1,7 milliard d’années. Selon les termes de l’article : « des roches aurifères d’âge archéen ont été repérées à des profondeurs de 9 500 à 11 000 m », et, dans les veines de quartz de cette zone, des inclusions fluides renfermaient des quantités frappantes de nanoparticules d’or : « les plus fortes concentrations d’or ont été trouvées dans les inclusions fluides de types 3 et 4, avec une concentration moyenne d’environ 750 ppm, pouvant atteindre 6 000 ppm ». Cette découverte importe moins pour l’or lui-même que pour ce qu’elle révèle de la formation des gisements d’or orogéniques, puisque des fluides aussi riches pourraient engendrer un corps minéralisé sans exiger les énormes volumes de fluide que réclamaient les modèles plus anciens.

Le « puits de l’enfer » : anatomie d’un canular

Recherchez aujourd’hui le forage superprofond de Kola et la saisie semi-automatique vous proposera « screams ». Le trou mène une seconde vie sur internet sous le nom de « puits de l’enfer », un lieu où des scientifiques soviétiques auraient foré jusqu’à une vaste caverne brûlante, descendu un microphone et enregistré les hurlements des damnés avant de s’enfuir, terrifiés. Il vaut la peine de retracer cette histoire avec soin, car la manière dont elle s’est réellement propagée est à la fois mieux documentée et plus intéressante que la version paresseuse qu’on en donne d’ordinaire.

Le fond de vérité est une vraie publication. En décembre 1984, Scientific American a publié un article intitulé « The World’s Deepest Well », signé du géologue soviétique Ye. A. Kozlovsky, qui décrivait le véritable projet de Kola à environ 12 000 mètres, les formations rocheuses rares, les venues de gaz et d’eau minéralisée, les températures allant jusqu’à 180 °C. Ce compte rendu factuel est la graine dont la légende a poussé.

L’enquête de référence a été menée par Rich Buhler, animateur de radio californien, qui a publié ses conclusions dans Christianity Today le 16 juillet 1990, après que des auditeurs ont appelé à répétition pour demander si l’histoire était vraie. Sa reconstitution, reprise depuis par Snopes et par le folkloriste Jan Harold Brunvand, se déroule à peu près ainsi.

L’histoire, dans le monde anglophone, n’est pas née dans « une respectable revue scientifique finlandaise », comme on l’a souvent présenté. Le point de départ public que l’on puisse établir est une émission de 1989 de la Trinity Broadcasting Network, basée en Californie : le programme « Praise the Lord », qui a diffusé un reportage intitulé « Des scientifiques découvrent l’enfer » et l’a situé sur la péninsule de Kola. De là, la piste fait un détour par la presse religieuse plutôt que par la presse scientifique. L’histoire avait circulé dans des bulletins chrétiens et missionnaires finlandais, dont un petit magazine évangélique luthérien nommé Ammennusastia, qui n’avait résolument rien d’une revue scientifique. Lorsque Buhler a contacté ce magazine, un collaborateur a admis que l’article avait été écrit de mémoire après l’avoir lu ailleurs, et la chaîne des « ailleurs » remontait de bulletin invérifiable en bulletin invérifiable jusqu’à ce que la piste se perde.

Snopes est catégorique sur l’inutilité de chercher une origine unique : il est « impossible de déterminer à quel moment l’information sur un puits en Russie s’est transformée en une histoire de scientifiques s’introduisant en enfer, ni qui est responsable de cette transformation ». La piste des bulletins religieux ramène vers la Californie, non vers un journal finlandais. Quiconque vous dit que l’histoire a tout bonnement « commencé dans un journal finlandais » reprend l’un des éléments de langage de la légende elle-même.

Le canular a ensuite trouvé quelqu’un pour l’enjoliver délibérément. Un enseignant norvégien nommé Åge Rendalen a entendu l’histoire sur TBN lors d’un séjour aux États-Unis et a été écœuré par la crédulité qui l’entourait. Il a donc décidé de nourrir la machine. Il a écrit à la chaîne en enjolivant le récit d’une apparition démoniaque et gazeuse sortant du puits, et il y a joint une coupure de presse norvégienne qui, affirmait-il, la corroborait. La coupure était authentique mais anodine, un banal fait divers local concernant un inspecteur en bâtiment. Rendalen, selon son propre récit, avait indiqué son vrai nom et ses coordonnées, ainsi que ceux d’un ami pasteur prêt à démasquer le canular auprès de quiconque prendrait la peine de vérifier. Personne n’a vérifié. TBN a rediffusé la version enjolivée comme preuve supplémentaire. Rendalen a ensuite tout avoué, et les détails ont été exposés publiquement.

Le fameux enregistrement, ces dix-sept secondes de « hurlements des damnés » censées avoir été captées avant que le micro ne fonde, est fabriqué. C’est un montage bouclé et superposé d’effets sonores, que les sceptiques ont à plusieurs reprises rattaché à la bande-son d’un film d’horreur italien de 1972, souvent identifié comme Baron Blood. Il n’existe aucun enregistrement de l’enfer, car il n’y avait ni enfer, ni caverne, ni micro fondu. Le trou réel mesure neuf pouces de large, foré dans une roche massive qui se referme en fluant plutôt que de s’ouvrir sur des chambres, et il se trouve sur la péninsule de Kola, dans l’extrême nord-ouest de la Russie, très loin de la « Sibérie » de la légende.

Le résumé que Snopes a fait du travail de Buhler se terminait par une phrase qui mérite d’être retenue : comme l’a plaisanté un bulletin, « avec les rumeurs, ce qui compte n’est pas l’endroit où elles commencent, mais celui où elles finnissent ». Au bout du compte, la plaisanterie a survécu au canular qu’elle avait dégonflé.

Pourquoi ils l’ont scellé

La fin du forage superprofond de Kola relevait de questions de budgets et de bureaucratie. Une fois le forage arrêté, l’équipe scientifique a été absorbée par une entreprise d’État aux effectifs réduits, chargée d’étudier la roche déjà remontée. Selon les récits consignés, le forage a cessé entre le début et le milieu des années 1990, le projet plus vaste a été peu à peu abandonné et, dans les années suivantes, l’installation a été démantelée.

Les dates divergent bel et bien selon les sources, et il est plus honnête de le dire que d’en choisir une. Plusieurs récits très cités, dont des résumés inspirés de Smithsonian et HowStuffWorks, indiquent que le projet a été officiellement clos et le trou scellé par un couvercle d’acier soudé en 2005. La chronologie détaillée de Wikipédia, qui s’appuie sur des sources en langue russe, affirme au contraire que le forage s’est achevé en 1995, que l’entreprise de recherche a été dissoute en 2007 et que la société qui détenait le site a été liquidée en 2008, après quoi le lieu a été abandonné. Ce qui n’est pas contesté : la tour de forage et les bâtiments ont disparu ou sont en ruine, le forage lui-même est recouvert d’une lourde plaque métallique boulonnée et soudée, et les curieux qui font le déplacement trouvent de la ferraille rouillée et du béton brisé sur la toundra. Les carottes sont archivées dans la ville voisine de Zapolyarny.

Le trou a été scellé pour les raisons les plus ternes : l’argent était épuisé, la science avait été consignée, et un puits ouvert de 12 kilomètres est un danger qu’il vaut mieux boucher.

Ce qui a suivi Kola

Kola n’a pas mis fin à l’élan qui poussait à forer la croûte profonde. Il a réorienté l’effort, vers l’océan et vers des forages terrestres mieux instrumentés.

Le KTB allemand : une suite délibérée et bien financée

Le successeur le plus direct fut le programme allemand de forage continental profond, connu sous son sigle allemand KTB (Kontinentales Tiefbohrprogramm der Bundesrepublik Deutschland), mené près de Windischeschenbach, en Bavière, entre 1987 et 1995. Là où Kola était un marathon d’improvisation, le KTB était un projet scientifique méticuleusement instrumenté. Un trou pilote de 4 000 mètres a d’abord été foré pour reconnaître les conditions. Le trou principal, commencé en 1990 à environ 200 mètres de là, a atteint sa profondeur finale à une date précise et documentée : selon le GFZ, « le 12 octobre 1994, le forage le plus profond d’Allemagne, près de la ville bavaroise de Windischeschenbach, a atteint sa profondeur finale de 9 101 mètres sous la surface – après 1 468 jours de forage ».

Le KTB a confirmé les leçons les plus inconfortables de Kola et en a ajouté de nouvelles. La température a de nouveau grimpé plus vite que prévu ; selon la synthèse officielle d’Emmermann et Lauterjung dans le Journal of Geophysical Research, le forage a atteint « une profondeur finale de 9 101 m et une température d’environ 265 °C », ce qui a imposé un arrêt bien avant l’objectif initial. La roche est entrée dans la transition fragile-ductile, déformant le trou. De grandes quantités de fluide libre ont afflué à des profondeurs situées au milieu de la croûte, faisant écho au résultat de Kola sur une croûte qui fuit. Les ingénieurs allemands, qui avaient vu Kola aux prises avec les frottements et un trou tortueux, ont mis au point un système de forage vertical autoguidé qui a maintenu le trou bien plus droit que ne l’avait fait l’effort soviétique. L’héritage institutionnel du KTB est considérable : il a contribué à susciter la création du Centre allemand de recherche pour les géosciences (GFZ) en 1992 et celle de l’International Continental Scientific Drilling Program en 1996. La tour de forage de 83 mètres se dresse toujours à Windischeschenbach, à la fois monument et installation en service, et les forages servent encore à la recherche.

La haute tour de forage en acier du forage superprofond allemand KTB, qui se dresse contre le ciel à Windischeschenbach, en Bavière.
La tour de forage de 83 mètres du KTB, en Bavière, l’un des plus grands appareils de forage terrestres jamais construits, toujours debout. Le forage profond allemand a atteint 9 101 mètres et environ 265 °C. Crédit : Benreis, via Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0.

Retour à la mer : de Mohole à Chikyū

L’autre voie vers la Terre profonde est retournée sous l’eau, là où le projet Mohole avait commencé. L’échec de Mohole n’a pas été total : ses techniques de forage, en particulier le positionnement dynamique, ont semé les graines d’une lignée de programmes de forage océanique scientifique : le Deep Sea Drilling Project, l’Ocean Drilling Program, l’Integrated Ocean Drilling Program et l’International Ocean Discovery Program (IODP). La logique est solide : la croûte océanique est bien plus mince que la croûte continentale, de sorte que le manteau est plus proche du plancher océanique qu’il ne l’est sous n’importe quel continent, même s’il faut forer à travers plusieurs kilomètres d’eau pour l’atteindre.

L’outil le plus performant de cette lignée est le navire de forage japonais Chikyū, exploité par la JAMSTEC, conçu pour forer jusqu’à 7 kilomètres sous le plancher océanique grâce à un système de colonne montante dont sont dépourvus les navires de forage scientifiques ordinaires. En septembre 2024, lors de l’expédition IODP 405, le Chikyū a établi un record confirmé par Guinness World Records : « Le forage océanique scientifique le plus profond est de 7 906 m ; il a été réalisé à bord du navire CHIKYU … le 21 septembre 2024. » Ces 7 906 mètres correspondent à la longueur totale de tiges de forage déployées, colonne d’eau comprise, et non à la pénétration sous le plancher océanique, mais c’est la plus grande profondeur jamais atteinte par un train de tiges scientifique. Et en 2023, le navire de forage américain JOIDES Resolution, en service depuis longtemps, a foré dans le massif de l’Atlantis, dans l’Atlantique, et remonté la plus longue séquence continue de roches de type mantellique jamais récupérée, sans doute ce qui s’est le plus approché du rêve initial de Mohole, plus de soixante ans après sa conception. L’IODP lui-même s’est achevé en 2024 après des décennies de travail.

Kola est-il toujours le plus profond ?

En profondeur verticale vraie, oui. En 2026, le forage superprofond de Kola reste le point artificiel le plus profond sous la surface de la Terre, un record qu’il détient depuis 1979. La confusion courante tient à l’opposition entre longueur et profondeur. Certains puits de pétrole et de gaz sont plus longs le long de leur trajectoire parce qu’ils s’incurvent et deviennent presque horizontaux : le puits BD-04A du champ d’Al Shaheen, au Qatar, a atteint une longueur mesurée totale de 12 289 mètres en 2008, dépassant le record de longueur de Kola, et le puits Odoptu OP-11 de Sakhaline-I, au large de la côte pacifique de la Russie, est allé plus loin encore en 2011. Mais ce sont des puits à grand déport, qui progressent latéralement ; BD-04A n’atteint qu’une profondeur verticale vraie d’environ 1 387 mètres. Aucun ne descend plus profond à la verticale que Kola. Le forage Shendi Take-1 de la Chine, dans le bassin du Tarim, a dépassé 10 000 mètres en mars 2024 et a été achevé en février 2025 à une profondeur finale de 10 910 mètres, le puits terrestre le plus profond du monde après Kola, mais encore en deçà du record soviétique en profondeur verticale.

L’héritage d’un trou

Il est facile de ranger le forage superprofond de Kola parmi les folies de la guerre froide : deux décennies et un budget colossal pour un objectif manqué de très loin. C’est passer à côté de ce qu’il a réellement apporté. La croûte sous nos continents n’est pas la structure stratifiée, sèche et prévisible que laissaient entendre les manuels d’avant Kola. Elle est plus humide et plus chaude que ne le permettait l’image d’avant Kola, et bien plus active chimiquement que quiconque ne l’avait dessiné sur une coupe ; les limites sismiques que nous traçons sur les coupes ne signifient pas toujours ce que nous supposions. Ce ne sont pas des notes de bas de page. Ce sont des corrections apportées à l’image de travail de la planète.

Harms, qui a manipulé la carotte de Kola et travaillé sur son cousin allemand, est aussi lucide sur la raison pour laquelle personne n’est simplement retourné finir le travail. « Ces expéditions coûtent extrêmement cher, et il est donc difficile de les répéter », a-t-il déclaré, en soulignant qu’un tel projet peut coûter des centaines de millions et que seule une fraction des dépenses va aux sciences de la Terre proprement dites ; le reste est englouti par le développement technologique et par le simple coût d’opérations menées à la limite. « En fin de compte, c’est vraiment une question de coût. » La chaleur et la pression qui ont vaincu les foreurs soviétiques se dressent toujours entre nous et la roche située en dessous.

Le trou le plus profond que les humains aient jamais creusé traverse environ un tiers de la croûte en un point de l’Arctique, sans faire un seul pas dans le manteau. Le centre de la Terre se trouve à plus de 6 300 kilomètres de profondeur. Nous avons gratté environ les 0,2 % supérieurs de cette distance, et nous ne l’avons fait qu’une fois, lentement, il y a des décennies, sans l’égaler depuis. Sous le couvercle soudé de la toundra de Kola, le trou est toujours là, et bien plus étrange dans la réalité qu’il ne l’a jamais été dans la légende.

À lire aussi sur Geoscopy : comment les ondes sismiques révèlent l’intérieur de la Terre, les fiches granite et basalte de notre atlas des roches, et le glossaire de géologie. Parmi les sources faisant autorité pour cet article figurent l’International Continental Scientific Drilling Program (ICDP / GFZ Potsdam), Scientific American, l’USGS et Snopes.

Questions fréquentes

Quelle est la profondeur du forage superprofond de Kola ?

La branche la plus profonde, SG-3, a atteint une profondeur verticale vraie de 12 262 mètres (40 230 pieds) en 1989, soit environ 7,6 miles. Quelques sources, dont l’ICDP, indiquent 12 261 mètres ; cet écart d’un mètre reste dans la précision des mesures. C’est donc plus profond que la fosse des Mariannes n’est profonde, et plus profond que le mont Everest n’est haut.

Qu’a-t-on trouvé dans le forage superprofond de Kola ?

Aucune limite granite-basalte là où l’on en attendait une, vers 7 kilomètres, mais encore du granite et du gneiss ; de l’eau saline libre circulant dans des fissures à plusieurs kilomètres de profondeur, là où l’on pensait la croûte imperméable ; une boue de forage « bouillonnant » d’hydrogène gazeux, aujourd’hui rattachée à la serpentinisation ; et environ deux douzaines d’espèces de fossiles de plancton microscopique vers 6 kilomètres de profondeur, dans une roche vieille d’environ deux milliards d’années. La température au fond a atteint environ 180 °C, soit presque le double de la prévision.

Est-ce vraiment le trou le plus profond de la Terre ?

En profondeur verticale vraie, oui, et il détient ce record depuis 1979. Certains puits de pétrole, comme le BD-04A d’Al Shaheen au Qatar et l’Odoptu OP-11 de Sakhaline-I en Russie, sont plus longs le long de leur trajectoire parce qu’ils s’étendent latéralement, mais aucun ne descend plus profond à la verticale.

Le « puits de l’enfer » était-il réel ?

Non. L’histoire de hurlements enregistrés dans un forage sibérien est un canular bâti sur un véritable article de Scientific American de 1984 consacré à Kola. Il s’est propagé par les médias audiovisuels chrétiens et par des bulletins missionnaires, à partir d’une émission de TBN en Californie en 1989, a été enjolivé délibérément par un enseignant norvégien qui a fini par avouer, et l’enregistrement des « hurlements » n’est qu’un montage bouclé d’effets sonores de film d’horreur.

Peut-on le visiter ?

On peut se rendre sur le site abandonné de la péninsule de Kola, mais il y a peu de choses à voir en dehors de bâtiments en ruine, de ferraille rouillée et du couvercle métallique boulonné et soudé qui recouvre le trou lui-même. La tour de forage a disparu et l’installation est à l’abandon.

Quelqu’un est-il déjà tombé dans le trou de Kola ?

Non. Le trou ne mesure que 23 centimètres (environ neuf pouces) de diamètre, à peu près la largeur d’une assiette, et un couvercle métallique boulonné et soudé le scelle désormais.

Pourquoi ont-ils arrêté de forer ?

La chaleur. Vers 12 kilomètres, la roche était à environ 180 °C au lieu des 100 °C environ prévus, assez chaud pour que la roche reflue dans le trou et détruise les trépans. Conjugué à l’effondrement de l’Union soviétique et à la perte des financements, cela a rendu impossible la poursuite du projet.

Combien de temps a-t-il fallu pour réaliser le forage superprofond de Kola ?

Le forage a commencé le 24 mai 1970 et la profondeur record de 12 262 mètres a été atteinte en 1989, les travaux sur les branches les plus profondes se poursuivant jusqu’au début des années 1990 — soit environ deux décennies. La lenteur tenait à la méthode : chaque changement de trépan obligeait à remonter tout le train de tiges tronçon par tronçon, puis à le redescendre, et un seul trépan ne durait que quelques heures de coupe au fond.

Sources (30 entrées)
  1. Snopes. "The Well to Hell" (fact-check of the Kola hell-drilling hoax).
  2. Kozlovsky, Ye. A. "The World's Deepest Well." Scientific American, Vol. 251, No. 6 (Dec. 1984), pp. 98–104 (citation via NASA ADS).
  3. Scientific American. "The World's Deepest Well" (article page).
  4. HowStuffWorks. "Why Did the Russians Seal Up the Deepest Hole in the World?" (incl. Ulrich Harms quotes).
  5. EarthDate (Univ. of Texas Bureau of Economic Geology). "Kola Superdeep" (24 microfossil species; gas flows).
  6. Prokofiev, V. et al. "Exceptional Concentrations of Gold Nanoparticles in 1.7 Ga Fluid Inclusions From the Kola Superdeep Borehole." Scientific Reports (2020).
  7. Prokofiev et al. (2020), same paper — open-access mirror, PubMed Central.
  8. Emmermann, R. & Lauterjung, J. "The German Continental Deep Drilling Program KTB: Overview and major results." Journal of Geophysical Research (1997) (citation via NASA ADS).
  9. GFZ Potsdam (German Research Centre for Geosciences). "Germany's deepest point celebrates 30th anniversary" (KTB final depth 9,101 m, 12 Oct 1994).
  10. USGS. "The Interior of the Earth" (Moho, Conrad, crust/mantle structure).
  11. USGS. "Inside the Earth" (This Dynamic Earth; crust thickness, cutaway).
  12. USGS. "The Science of Earthquakes" (crust/mantle/core diagram, public domain).
  13. USGS. "Crust, Mantle, and Core of the Earth" (image page, public domain).
  14. European Geosciences Union (EGU) blog. "Drilling in the deep: Project Mohole and the underground space race."
  15. American Geosciences Institute / EARTH Magazine. "Benchmarks: March 1961 — Project Mohole undertakes the first deep-ocean drilling."
  16. Penn State (Unizin Pressbooks). Scientific Ocean Drilling: Exploration and Discovery through Time — "Project Mohole" chapter.
  17. Penn State (Unizin Pressbooks). Same volume — "CUSS 1" chapter.
  18. JOIDES Resolution. "'A Foolish and Unjustifiably Expensive Fiasco': the beginnings of ocean drilling."
  19. International Ocean Discovery Program (IODP). "Expeditions."
  20. Guinness World Records. "Deepest scientific ocean drilling" (7,906 m, Chikyū, 21 Sept 2024).
  21. Skuf'in, P. K. "Anniversary of the commencement of the SG-3 Kola Superdeep Borehole drilling operations" (4,024 m core; logging methods).
  22. Atlas Obscura. "Kola Superdeep Borehole" (visitor guide; site condition; core repository at Zapolyarny).
  23. Interesting Engineering. "7 facts about the Kola Superdeep Borehole."
  24. Interesting Engineering. "The Real Journey to the Center of the Earth: The Kola Superdeep Borehole."
  25. IFLScience. "The Deepest Hole Ever Dug By Humans Had To Be Destroyed."
  26. IFLScience. "What's At The Bottom Of The Deepest Hole On Earth?"
  27. BBC Science Focus. "Could we send a robotic probe to Earth's core?" (depth-to-core comparison).
  28. Deseret News. "Story of the 'Well to Hell' Digs Up Chuckles — Not Screams of the Damned" (1991; Rendalen / Buhler).
  29. Let's Talk Science. "The Deepest Hole in the World."
  30. Amusing Planet. "Kola Superdeep Borehole."

À propos de l’auteur

Pascal

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