Introduction
En 2013, une chambre benthique à peu près de la taille d’une boîte à chaussures reposait dans la vase, à quatre kilomètres sous la surface du Pacifique, et son capteur d’oxygène affichait une évolution à contresens. Andrew Sweetman, écologue du plancher océanique qui bâtissait alors sa carrière en mesurant la façon dont les abysses consomment l’oxygène, a vu les chiffres grimper alors que toutes les règles qu’on lui avait enseignées voulaient qu’ils baissent. Il a supposé que l’instrument était en panne. Il l’a renvoyé pour le faire réétalonner. Il a dit à ses étudiants de mettre les capteurs à la poubelle. Pendant environ dix ans, la même mesure impossible n’a cessé de refaire surface. Sweetman a raconté que les capteurs étaient retournés chez le fabricant quatre ou cinq fois en cinq ans environ, et que les mesures anormales avaient continué d’apparaître pendant dix ans ; en juillet 2024, le phénomène est devenu l’un des résultats les plus débattus des sciences de l’océan : de l’oxygène, apparemment fabriqué sur un plancher océanique d’un noir d’encre, sans lumière du soleil et sans la moindre plante à proximité. L’équipe l’a baptisé « oxygène noir », reprenant un terme déjà employé pour désigner la production d’oxygène par des microbes indépendamment de la lumière.
Deux ans plus tard, l’article est assorti d’une note de la rédaction. Ses auteurs ont depuis élargi et assoupli une partie de leur interprétation initiale : le lien n’est plus présenté comme limité aux nodules intacts, tandis que le mécanisme d’électrolyse proposé reste à confirmer. L’entreprise minière qui a contribué à financer les campagnes n’a cessé, depuis la publication, de contester vigoureusement les résultats, et plusieurs scientifiques qui n’ont pas le moindre intérêt dans l’exploitation minière en font autant. L’expédition conçue pour tester cette affirmation était initialement prévue pour le printemps 2026, mais son calendrier public a glissé. Au 18 août 2026, aucun résultat de terrain de DORI ni aucune annonce officielle d’achèvement n’était accessible au public ; les derniers éléments officiels repérés pour cette mise à jour, publiés le 17 mai, présentaient encore le déploiement de l’atterrisseur comme à venir.
Comment l’oxygène noir a été découvert par hasard
L’histoire commence sur un tronçon de plancher océanique que presque personne n’a jamais vu. La zone de Clarion-Clipperton (ZCC) est une plaine abyssale du Pacifique équatorial, entre Hawaï et le Mexique. Selon The Pew Charitable Trusts, « la zone de Clarion-Clipperton (ZCC) s’étend sur 4,5 millions de kilomètres carrés (1,7 million de miles carrés) entre Hawaï et le Mexique, une plaine abyssale aussi vaste que les États-Unis continentaux ». Son fond se situe à une profondeur d’environ quatre à cinq kilomètres et demi. L’eau y est proche du point de congélation, autour de 1,6 °C, et totalement obscure.
Sur cette plaine sont dispersés, en nombres qui se comptent en billions, des nodules polymétalliques : des concrétions d’oxydes métalliques, depuis des grains de la taille du gravier jusqu’à des objets à peu près gros comme une pomme de terre. Ils grandissent avec une lenteur presque inimaginable, en accumulant des minéraux puisés dans l’eau de mer au rythme de quelques millimètres par million d’années et en bâtissant des couches concentriques d’oxydes de manganèse et de fer autour d’un minuscule noyau de coquille ou de roche. Dans ces couches se trouvent les métaux qui ont fait de la ZCC une cible pour l’industrie : manganèse, nickel, cobalt et cuivre, des métaux employés dans les batteries, les systèmes électriques et d’autres technologies.
Sweetman, qui travaille à la Scottish Association for Marine Science (SAMS) d’Oban, s’est rendu dans la ZCC pour y accomplir une tâche assez classique. Les atterrisseurs à chambres benthiques sont des bêtes de somme de la biogéochimie des grands fonds. On fait descendre un atterrisseur jusqu’au fond, des chambres s’enfoncent dans le sédiment pour isoler un petit microcosme du plancher océanique, et des capteurs d’oxygène suivent, pendant un jour ou deux, l’évolution de l’eau ainsi enfermée. Comme les animaux, les microbes et les réactions chimiques du sédiment consomment tous de l’oxygène, la concentration à l’intérieur de la chambre est censée baisser. Cette baisse, appelée consommation d’oxygène de la communauté sédimentaire, permet aux chercheurs d’estimer la quantité de vie qu’entretient le plancher océanique et la vitesse à laquelle le carbone y circule.
Au lieu de baisser, l’oxygène a augmenté dans plusieurs des chambres de Sweetman. Sa première conclusion, tout à fait raisonnable, a été que les capteurs optodes avaient flanché en profondeur. Comme il l’a raconté plus tard à Allison Parshall, de Scientific American : « J’ai littéralement dit à mes étudiants : “Jetez les capteurs à la poubelle. Ils ne marchent tout simplement pas.” » Les capteurs sont retournés chez le fabricant quatre ou cinq fois en cinq ans. À chaque fois, ils sont revenus apparemment en bon état, et à chaque fois l’anomalie est réapparue.
Le tournant est survenu en 2021. Sweetman est retourné dans la ZCC lors d’une campagne d’étude environnementale parrainée par une entreprise d’exploitation minière des grands fonds, The Metals Company (TMC), et cette fois son équipe avait emporté une méthode de mesure complètement différente. Plutôt que de s’en remettre aux seules optodes, elle a employé une technique fondée sur le classique titrage de Winkler, une méthode de chimie par voie humide pour mesurer l’oxygène dissous, qui repose sur un principe physique tout autre. Les deux méthodes concordaient : l’oxygène s’accumulait. Comme l’a dit Sweetman dans le communiqué de la SAMS : « Quand les deux méthodes ont donné le même résultat, nous avons su que nous tenions quelque chose de révolutionnaire et d’inimaginable. »
Ce que l’article de 2024 rapportait réellement
Les résultats ont paru le 22 juillet 2024 dans Nature Geoscience, sous la forme d’une communication brève intitulée « Evidence of dark oxygen production at the abyssal seafloor » (volume 17, pages 737–739). La liste des auteurs comptait seize noms, issus d’institutions du Royaume-Uni, d’Allemagne et des États-Unis, Sweetman étant premier auteur et auteur correspondant, et le géobiologiste Jeffrey Marlow, de l’université de Boston, figurant en dernier.
Le résumé énonce clairement la découverte centrale : lors d’expériences en chambres benthiques sur le plancher océanique abyssal couvert de nodules, « l’oxygène a augmenté en deux jours jusqu’à plus de trois fois la concentration de fond, ce que nous attribuons, d’après des incubations ex situ, aux nodules polymétalliques ». Il avance ensuite le mécanisme qui allait dominer les gros titres : « Compte tenu des potentiels électriques élevés (jusqu’à 0,95 V) à la surface des nodules, nous formulons l’hypothèse que l’électrolyse de l’eau de mer pourrait contribuer à cette production d’oxygène noir. »
Les chiffres qui se cachent derrière ces phrases comptent, car toute la controverse tourne autour d’eux. Les mesures proviennent de la zone sous licence NORI-D (Nauru Ocean Resources Inc.) de la ZCC, lors de trois campagnes de recherche en 2021 et 2022. Tout n’était pas étrange. Deux chambres ont montré la baisse linéaire des manuels, et le microprofilage in situ a établi la consommation d’oxygène de la communauté sédimentaire à 0,7 millimole d’oxygène par mètre carré et par jour, une valeur ordinaire pour les abysses, que l’article présente lui-même comme la preuve qu’une consommation normale se produit bien sur le site. Mais sur 25 incubations en chambre benthique, les concentrations d’oxygène sont parties d’environ 185 micromoles par litre et ont grimpé jusqu’à des maxima compris entre 201 et 819 micromoles par litre en 47 heures. Cela correspond à des taux de production nette d’oxygène de 1,7 à 18 millimoles par mètre carré et par jour. La densité de nodules estimée d’après les comptages dans les chambres était de 1 170 ± 97 nodules par mètre carré.
L’équipe a passé en revue une liste d’explications banales et, dans l’article, les a écartées une à une. Des bulles d’air piégées étaient improbables, ont-ils écrit, puisque les chambres sont équipées de clapets antiretour qui purgent l’air pendant la descente de l’atterrisseur, et que toute bulle qui aurait survécu se dissoudrait dans l’eau en moins d’une seconde à 4 000 mètres. De l’oxygène s’échappant des parois en plastique des chambres ne pouvait pas expliquer l’ampleur du signal. Une remontée d’oxygène issu de l’eau oxygénée de la croûte sous-jacente a été exclue par le microprofilage, qui montrait que le sédiment était un puits net d’oxygène. Point crucial, ils ont rapporté que la production d’oxygène se poursuivait dans des incubations scellées en laboratoire, même après que le sédiment avait été additionné de chlorure mercurique, un poison qui tue les microbes connus pour être capables de fabriquer de l’oxygène dans le noir. Comme l’effet persistait dans des incubations de nodules seuls et variait avec la surface des nodules présents, les auteurs en ont conclu que les nodules eux-mêmes en étaient responsables.
L’hypothèse de la géobatterie : les nodules peuvent-ils scinder l’eau de mer ?
Une source abiotique d’oxygène a besoin d’énergie, et la source proposée par l’article était électrique. À l’été 2023, Sweetman a contacté Franz Geiger, chimiste à l’université Northwestern, qui avait montré auparavant que de la rouille associée à de l’eau salée peut produire un courant électrique exploitable. Si de la simple rouille et de la saumure pouvaient faire circuler des électrons, se demandait Sweetman, un bloc d’oxydes métalliques mélangés, plongé dans l’eau de mer, pouvait-il en faire autant, et avec assez de force pour scinder des molécules d’eau ?
Scinder l’eau de mer en hydrogène et en oxygène par électrolyse a un prix thermodynamique incompressible. La réaction de dégagement d’oxygène exige un apport de 1,23 volt, auquel s’ajoute une surtension d’environ 0,37 volt pour qu’elle démarre vraiment au pH moyen de 7,41 du plancher océanique de la ZCC. Cela donne environ 1,6 volt, soit à peine plus que la tension d’une seule pile AA. Le communiqué de Northwestern fixait le seuil à 1,5 volt tout rond, d’où la comparaison avec la pile AA, et une formule facile à retenir. L’écart est mince, mais il joue dans le sens le plus commode, et il faut noter que les détracteurs retiennent eux aussi 1,5 volt, comme valeur pratique avec un bon électrocatalyseur. La question était de savoir si un nodule pouvait fournir quelque chose d’approchant.
Sweetman a expédié plusieurs livres de nodules au laboratoire de Geiger et y a passé une semaine en décembre 2023. À l’aide d’électrodes de platine et d’un multimètre sensible, ils ont mesuré la tension entre des points situés à la surface des nodules, en 153 endroits différents répartis sur 12 nodules provenant de trois zones sous licence distinctes. Les potentiels étaient très variables, mais certaines lectures atteignaient jusqu’à 0,95 volt sur un seul nodule. L’explication qui accompagnait le communiqué de Northwestern suggérait que les potentiels de plusieurs nodules pourraient s’additionner lorsque les nodules sont regroupés, par analogie avec des piles montées en série. L’article de Nature lui-même présentait l’électrolyse comme une hypothèse plutôt que de démontrer l’existence d’un circuit électrique autonome sur le plancher océanique. « Il semble que nous ayons découvert une “géobatterie” naturelle », a déclaré Geiger dans le communiqué de Northwestern, décrivant les nodules comme le fondement d’une explication possible de la production d’oxygène noir dans l’océan.
L’article restait prudent, du moins dans ses propres termes. Il décrivait l’électrolyse comme une hypothèse qui « pourrait contribuer » à l’effet, énumérait une série de questions ouvertes sur la source d’énergie et la chimie catalytique, et mettait les lecteurs en garde contre toute extrapolation des résultats dans l’espace ou dans le temps. Les nodules contiennent des oxydes de manganèse associés à du nickel et à d’autres métaux de transition, et la littérature d’électrochimie connaît les oxydes de manganèse comme des catalyseurs de la réaction de dégagement d’oxygène. Pris ensemble, ces éléments donnaient aux auteurs une hypothèse électrochimique testable. Reste que la compatibilité de cette hypothèse d’électrolyse avec les mesures est désormais un point central de la dispute.
Pourquoi cette affirmation a tant compté
Cette affirmation comptait pour trois raisons distinctes : l’histoire de l’oxygène sur Terre, les limites de la vie aérobie et la politique de l’exploitation minière des grands fonds. La première tient au récit des manuels sur l’origine de l’oxygène.
La quasi-totalité de l’oxygène libre sur Terre remonte à la photosynthèse : des cyanobactéries, des algues et des plantes qui utilisent la lumière du soleil pour scinder l’eau et libèrent de l’oxygène comme sous-produit. Ce processus a transformé la planète lors de la Grande Oxydation, classiquement située entre environ 2,4 et 2,1 milliards d’années, qui a fait passer l’atmosphère d’un état pratiquement dépourvu d’oxygène à un état durablement oxygéné, bien qu’à une petite fraction des 21 % actuels, la montée jusqu’aux niveaux modernes se faisant encore attendre plus d’un milliard d’années. L’archive géologique de cette transition est inscrite dans les formations de fer rubanées, ces sédiments rouillés et stratifiés qui ont capté l’oxygène des origines à mesure qu’il réagissait avec le fer dissous dans l’eau de mer ancienne. Une source abiotique confirmée ajouterait une autre voie locale de production d’oxygène à la biogéochimie de la Terre. Mais l’oxygène noir associé aux nodules ne pourrait pas expliquer simplement le premier oxygène de la planète : les critiques font remarquer que les minéraux de manganèse oxydés et les nodules polymétalliques eux-mêmes exigent des conditions oxydantes pour se former.
La deuxième question est ce que cette découverte signifierait pour la vie aérobie. Sweetman en a formulé directement l’implication dans le communiqué de la SAMS : « Pour que la vie aérobie apparaisse sur la planète, il fallait de l’oxygène, et nous avons toujours compris que l’approvisionnement de la Terre en oxygène avait commencé avec les organismes photosynthétiques. Mais nous savons maintenant qu’il existe de l’oxygène produit dans les grands fonds, là où il n’y a pas de lumière. Je pense donc que nous devons revoir des questions comme : où la vie aérobie aurait-elle pu apparaître ? » Si l’effet est réel et écologiquement significatif, il montrerait que certains habitats du plancher océanique profond peuvent recevoir un apport local d’oxygène indépendant de la photosynthèse contemporaine dans l’océan sus-jacent. Il n’établirait pas, à lui seul, où la vie aérobie est née.
La conséquence politique la plus immédiate concerne l’exploitation minière des grands fonds. Les métaux contenus dans les nodules sont ceux que l’on recherche pour les batteries de véhicules électriques et le stockage sur le réseau. Si les objets visés par l’exploitation minière contribuent aussi, d’une manière ou d’une autre, à entretenir l’écosystème qui les entoure, le calcul sur l’opportunité et la manière d’exploiter les grands fonds change. Geiger l’a dit en ces termes : « Nous devons repenser la façon d’extraire ces matériaux, afin de ne pas épuiser la source d’oxygène de la vie des grands fonds. »
Les enjeux de l’exploitation minière des grands fonds
La ZCC est l’épicentre d’un combat au ralenti pour la dernière frontière non revendiquée de l’extraction de ressources. L’exploitation minière en eaux internationales relève de l’Autorité internationale des fonds marins (AIFM), un organisme créé en vertu de la Convention des Nations unies sur le droit de la mer. L’AIFM a accordé une trentaine de contrats d’exploration couvrant plus de 1,5 million de kilomètres carrés de fonds marins, une superficie quatre fois supérieure à celle de l’Allemagne, dont environ dix-huit dans la zone de Clarion-Clipperton. L’exploration n’est pas l’exploitation : aucune extraction commerciale n’a encore été autorisée, et l’AIFM négocie toujours le « code minier », l’ensemble de règles qui l’encadrerait.
Les enjeux politiques sont lourds. En juin 2026, plus de quarante États, dont la France, l’Allemagne, le Royaume-Uni, le Canada, la Nouvelle-Zélande et un groupe d’États insulaires du Pacifique, soutiennent un moratoire, une pause de précaution ou une interdiction, selon le Congressional Research Service des États-Unis. De l’autre côté du débat, l’industrie a fait pression pour que le processus continue d’avancer. Quand l’article sur l’oxygène noir a paru et qu’il a été lu comme un argument en faveur d’un ralentissement de l’exploitation minière, il est devenu un point de ralliement, cité dans toute la campagne pour un moratoire et repris par la Deep Sea Conservation Coalition et ses organisations membres. The Metals Company, par l’intermédiaire de sa filiale NORI, a poussé dans l’autre sens, en présentant les nodules comme une source de métaux critiques à faible impact ; TMC a promu les nodules avec l’analogie de la « batterie dans un caillou ». Comme le raconte Scientific American, Sweetman l’a entendue en 2022 en regardant une vidéo sur l’exploitation minière des grands fonds, et cette formule publicitaire a été l’étincelle de toute l’hypothèse : « Ce petit bout de marketing n’était qu’une métaphore, mais il l’a amené à se demander si les nodules ne pouvaient pas, d’une manière ou d’une autre, agir comme des géobatteries naturelles. »
The Metals Company a financé en partie les campagnes mêmes qui ont produit les données sur l’oxygène noir, par l’intermédiaire de NORI, qui détient le contrat NORI-D et est parrainée par le gouvernement de Nauru. Quand l’article a paru, TMC a publiquement rejeté les conclusions d’une recherche qu’elle avait contribué à financer. Cette relation de financement relève du contexte des conflits d’intérêts : TMC a aidé à financer les travaux, puis est devenue l’une de leurs plus virulentes détractrices. Cette relation ne valide ni n’invalide, à elle seule, les arguments scientifiques de l’un ou l’autre camp.
Pourquoi des scientifiques doutent de l’affirmation sur l’oxygène noir
Le scepticisme est arrivé en quelques semaines, de plusieurs directions à la fois. Dans les semaines qui ont suivi la publication, des commentaires critiques et des prépublications ont commencé à paraître, et en un an, plusieurs critiques formelles avaient été soumises pour évaluation.
Les objections méthodologiques de The Metals Company
La critique la plus virulente est venue de The Metals Company elle-même, publiée sous forme de prépublication et résumée dans Science. Michael Clarke, biologiste marin et responsable de l’environnement dans l’entreprise, n’y est pas allé par quatre chemins : « Aucun des éléments de preuve que [Sweetman] présente ne résiste à l’examen. » L’entreprise soutenait que la hausse de l’oxygène pouvait s’expliquer par des artefacts expérimentaux prosaïques, comme de petites poches d’air piégées introduites à la fermeture des chambres, ou des courants électriques parasites dans l’appareillage, plutôt que par une quelconque chimie inédite du plancher océanique.
L’argument précis le plus dommageable de l’entreprise concernait les expériences témoins. Dans sa réfutation, TMC a signalé que, lors d’une série de déploiements, l’oxygène avait augmenté dans des chambres qui, à y regarder de plus près, ne contenaient aucun nodule. Si l’oxygène peut grimper dans une chambre sans nodules, alors les nodules ne peuvent pas être une cause nécessaire de l’effet, et l’attribution centrale de l’article vacille. L’entreprise a aussi relevé que certaines données semblaient reprendre des mesures d’une étude antérieure sans citation claire, et que toutes les mesures antérieures de flux d’oxygène dans les champs de nodules de la ZCC avaient montré une consommation, et non une production.
Sweetman a concédé ce point précis sur les chambres vides. Dans Science, il a reconnu qu’une figure faisant état d’une production d’oxygène dans une autre région de nodules ne précisait pas qu’aucun nodule ne se trouvait en réalité dans la chambre à ce moment-là. Son repli a consisté à avancer que des granules d’oxyde de manganèse présents dans le sédiment pouvaient avoir un effet analogue à celui des nodules. Il l’a depuis dit de façon plus imagée : lors d’un webinaire du European Marine Board en mai 2026, il a décrit un sédiment noirci de particules d’oxyde de manganèse, qui ressemblait, a-t-il dit, à des granulés de café sur le plancher océanique. C’est un recul significatif : l’affirmation passe de « les nodules le font » à « un matériau porteur de manganèse le fait », ce qui est un énoncé plus faible et plus vague.
L’objection de la tension
Une autre critique, émanant de l’entreprise minière norvégienne Adepth et menée par son directeur du développement durable et des opérations, Lars-Kristian Trellevik, s’en est prise à l’électrochimie. Le chiffre de 0,95 volt qui ancrait l’hypothèse de l’électrolyse n’était, selon eux, qu’un pic isolé mesuré sur un seul nodule. Aucune des mesures sur les 11 autres nodules ne s’approchait, même de loin, de la tension nécessaire pour scinder l’eau. Si la tension mise en avant est une valeur aberrante plutôt qu’une valeur représentative, le mécanisme de la géobatterie perd son assise quantitative avant même d’aborder la question de savoir si des nodules regroupés pourraient additionner leurs potentiels.
L’objection thermodynamique
Une objection plus fondamentale touche à la thermodynamique. Dans une prépublication déposée sur EarthArXiv en mars 2025, « Is abyssal dark oxygen production even possible at all ? », l’électrochimiste Angel Cuesta, de l’université d’Aberdeen et du conseil espagnol de la recherche, avec Marcel Jaspars, également d’Aberdeen, a confronté l’idée de l’électrolyse aux bases de la physico-chimie et conclu que, telle qu’elle est proposée, elle enfreint les premier et second principes de la thermodynamique. L’argument, en gros, est qu’un bloc passif d’oxyde métallique plongé dans l’eau de mer ne dispose d’aucune source d’énergie durable pour entretenir une réaction défavorable sur le plan énergétique, et que les différences de potentiel internes invoquées dans l’article ne peuvent pas fournir un travail électrolytique continu sans quelque chose pour les recharger. Si cette critique tient, la géobatterie n’est pas seulement non prouvée : c’est une machine à mouvement perpétuel.
La critique évaluée par les pairs : « des affirmations extraordinaires »
Les objections éparses ont fini par se rassembler. Le 19 décembre 2025, une critique coordonnée a paru dans Frontiers in Marine Science sous la forme d’un article d’opinion évalué par les pairs, mené par Patrick Downes, avec des coauteurs issus de The Metals Company, de l’institut Blas Cabrera du conseil espagnol de la recherche, de l’université d’Aberdeen, de l’entreprise norvégienne Adepth Minerals, du fabricant d’instruments Aanderaa-Xylem et de l’université de Göteborg. Son titre empruntait la formule de Carl Sagan : « Extraordinary claims require extraordinary evidence : evaluating nodule-associated dark oxygen production. »
Cet article a donné une image saisissante de l’ampleur de l’affirmation. Les taux de production d’oxygène noir rapportés, de 1,7 à 18 millimoles d’oxygène par mètre carré et par jour, sont, comme le note la critique, « substantiels, équivalents à 0,5–180 % de la production brute de la communauté mesurée dans le Pacifique équatorial », une région parmi les plus productives de l’océan ouvert sur le plan photosynthétique. Autrement dit, l’article demandait aux lecteurs de croire qu’un plancher océanique sombre, froid et pauvre en énergie produisait parfois de l’oxygène à des taux comparables à ceux d’un océan de surface ensoleillé et riche en plancton. Les auteurs soutenaient que l’explication la plus probable était une ventilation insuffisante des chambres, qui se refermaient sans avoir complètement renouvelé leur volume par de l’eau de fond ambiante. Leur preuve, ce sont les valeurs de départ. Les chambres de Sweetman démarraient n’importe où entre 161 et 246 micromoles par litre, soit un écart de 85. L’eau de fond mesurée aux mêmes sites pendant les mêmes années se tenait dans une plage de 14, entre 145 et 159. Des chambres qui ne partent pas de la concentration ambiante, disent-ils, n’ont jamais été correctement ventilées, et l’air piégé s’infiltre alors lentement : des bulles qui s’effondrent sous la pression laissent dans les vannes et la tubulure des poches sursaturées, qui diffusent dans la chambre pendant des heures et produisent exactement l’allure de courbe que rapporte Sweetman.
L’un des coauteurs, Anders Tengberg, d’Aanderaa-Xylem et de l’université de Göteborg, a déclaré à Live Science que l’équipe était retournée aux données d’origine pour vérifier : « Nous avons téléchargé les données et tout retracé. » Son verdict était sans appel : « Tout plaide simplement contre l’idée que ce soit correct. » L’appel à la rétractation, dans cet article de presse, venait de son coauteur Per Hall, professeur émérite de sciences marines à Göteborg, qui a dit sans détour qu’il espérait que Nature Geoscience retirerait l’article. La demande formelle est plus ancienne : Tengberg, Hall et Mikhail Kononets l’ont formulée dans une réfutation sur EarthArXiv en octobre 2024, après avoir conclu que seulement deux des trente-deux déploiements de chambres pouvaient avoir fourni des données fiables.
La réanalyse de 2026
En mai 2026, une autre réanalyse est parue. Alexander P. Webber, avec Patrick Downes, Joaquim Bento, Leigh Marsh, Felipe Sales de Freitas et Michael Clarke, tous six employés de The Metals Company, a publié dans F1000Research (15:729) une réanalyse intitulée « Anomalous oxygen concentration increases in benthic experiments from the Clarion Clipperton Zone are not related to polymetallic nodules. » Cette réanalyse visait le lien statistique le plus solide de l’article d’origine : la corrélation entre la surface des nodules et la production d’oxygène, qui était la principale raison quantitative d’attribuer l’oxygène aux nodules en premier lieu.
L’équipe de Webber a rapporté que trois chambres semblent avoir été écartées de l’analyse des surfaces, alors que leurs données d’oxygène et leurs photographies étaient disponibles. Quand ces trois chambres sont réintégrées, a constaté la réanalyse, la corrélation entre la surface des nodules et la production d’oxygène disparaît. Les auteurs n’ont par ailleurs trouvé aucune relation entre le poids des nodules et la production d’oxygène. Ils en concluent que les hausses d’oxygène ne sont pas liées aux nodules, et que certaines chambres sans nodules avaient déjà montré le même comportement d’oxygène en hausse dès 2018. Comme l’article paraît dans un support dont l’évaluation par les pairs intervient après la publication, et que ses auteurs ont un intérêt commercial manifeste, ses conclusions doivent se lire comme une sérieuse mise en cause plutôt que comme un dernier mot, mais il frappe directement le cœur probatoire de l’affirmation d’origine.
La défense de Sweetman, et un recul partiel
Sweetman n’a pas cédé sur l’observation centrale. Sa position constante est que le signal d’oxygène en hausse est réel et qu’il a été durement gagné, précisément parce qu’il a passé des années à essayer de le faire disparaître. Comme il l’a dit aux journalistes : « Nous avons été les pires critiques de cet article pendant longtemps. Pendant huit ans, j’ai écarté les données montrant une production d’oxygène, en pensant que mes capteurs étaient défectueux. » Sur la critique de l’artefact de bulles en particulier, il a invoqué deux décennies d’utilisation des mêmes instruments : « Nous utilisons ces instruments depuis 20 ans et chaque fois que nous les avons déployés, nous n’avons jamais eu de bulles. » L’équipe a déclaré qu’elle maintenait des résultats qui avaient passé un processus d’évaluation par les pairs exigeant, et lorsque la critique de TMC est apparue, Sweetman a simplement dit : « Nous n’avons rien à cacher. »
Dans le même temps, les auteurs ont discrètement nuancé leurs deux affirmations les plus frappantes. L’aveu que certaines chambres clés ne contenaient aucun nodule, seulement des granules d’oxyde de manganèse, éloigne l’affirmation des nodules en particulier. Et sur le mécanisme, l’équipe a pris du recul par rapport à l’électrolyse comme explication. Des articles de presse autour d’un résumé de conférence de fin 2025 et d’un entretien de février 2026 indiquent que les auteurs décrivent désormais le mécanisme comme inconnu plutôt qu’électrolytique. C’est une concession honnête, et de taille. La géobatterie qui donnait son accroche à l’histoire n’est plus avancée comme la réponse. Ce qui reste, dans la présentation actuelle des auteurs, c’est une observation persistante et inexpliquée d’oxygène en hausse, dépouillée du mécanisme assuré qui rendait l’article de 2024 si saisissant.
La note de la rédaction
Le 8 avril 2026, la controverse a atteint la revue elle-même lorsque Nature Geoscience a apposé une note de la rédaction. Elle se lit, en entier : « Les lecteurs sont avertis que certains aspects de cet article font l’objet de préoccupations qui sont examinées par la rédaction. Une réponse éditoriale ultérieure suivra la résolution de ces questions. »
Une note de la rédaction est une alerte préliminaire, plus faible qu’une expression formelle de préoccupation et bien plus faible qu’une correction ou une rétractation. Elle signale que la rédaction examine des préoccupations précises, et non qu’elle est parvenue à un verdict. En août 2026, la « réponse éditoriale ultérieure » promise n’est pas parue : il n’y a eu ni correction, ni rétractation, ni expression formelle de préoccupation au-delà de la note d’avril. L’article reste publié, en accès libre et très cité, son affirmation centrale étant signalée mais non retirée. La revue traite la question comme ouverte. Faisons de même.
Cette note a presque certainement une occasion précise. En mars 2026, Sweetman a déclaré à Live Science que son équipe avait soumis de nouveaux éléments à Nature Geoscience, que la revue les examinait, et qu’il ne pouvait pas répondre sur le fond à la critique de Frontiers tant que ce processus n’était pas terminé. The Metals Company, de son côté, avait soumis sa propre réfutation à la revue dès la fin de 2024. La note de la rédaction repose donc sur au moins deux soumissions contestées qui cheminent dans la même filière éditoriale, et la « réponse éditoriale ultérieure » promise par la revue les attend vraisemblablement. Rien dans les documents publics n’indique dans quel sens elle ira.
L’origine de la vie et l’angle astrobiologique
L’idée plus large que l’article a mise en scène, selon laquelle de l’oxygène pourrait être produit dans le noir par une chimie inorganique, a des racines scientifiques indépendantes, et des conséquences indépendantes. Vingt-trois ans avant l’article de Sweetman, Christopher Chyba et Kevin Hand ont publié dans Science un texte intitulé « Life Without Photosynthesis », où ils soutenaient que les écosystèmes n’ont pas besoin de dépendre de la lumière du soleil si d’autres sources d’énergie sont disponibles. On sait déjà que la production d’oxygène noir, au sens général de génération d’oxygène indépendante de la lumière, peut passer par plusieurs voies : certains microbes peuvent fabriquer de l’oxygène dans le noir, la radiolyse peut scinder l’eau grâce à la radioactivité naturelle, et diverses réactions chimiques de dismutation peuvent en libérer.
Si l’oxygène peut s’accumuler sur un plancher océanique privé de lumière, l’éventail des lieux que nous jugeons potentiellement habitables s’élargit. Marlow a exposé en termes simples les enjeux astrobiologiques : « Si la photosynthèse n’est pas nécessaire pour produire de l’oxygène, alors d’autres planètes dotées d’océans et de roches riches en métaux comme ces nodules pourraient entretenir une biosphère plus évoluée que ce que nous avons cru possible jusqu’ici. » Les candidats naturels sont les lunes océaniques glacées du système solaire externe, Europe (lune de Jupiter) et Encelade (lune de Saturne), dont on pense que toutes deux cachent des océans d’eau liquide sous d’épaisses croûtes de glace, coupés de la lumière du soleil.
Le lien est facile à surestimer. Même si les nodules produisent de l’oxygène noir dans la ZCC, personne n’a la moindre preuve qu’Europe ou Encelade abritent des nodules polymétalliques ; nous n’avons même pas d’images directes de leurs planchers océaniques. La pertinence est plus générale et plus prudente : la découverte établirait qu’une production d’oxygène abiotique, indépendante de la lumière, est tout simplement possible dans un cadre froid, sombre et aqueux, ce qui suffit à justifier que l’on prenne l’idée au sérieux pour les lunes glacées où la radiolyse et la chimie eau-roche sont déjà des sources candidates d’oxygène. Une analyse de 2024 qui lui est consacrée, dans la littérature d’astrobiologie, a exploré précisément cela, en estimant des flux d’oxygène et en esquissant comment de tels environnements pourraient même favoriser l’émergence d’une vie « électrotrophe » qui se nourrit directement d’électrons. Le bénéfice astrobiologique est réel, mais il repose sur la même chimie non résolue que tout le reste de cette histoire.
Pour les biosignatures des exoplanètes, en revanche, l’implication est plus limitée. Si des processus non biologiques peuvent produire de l’oxygène sur d’autres mondes, alors détecter de l’oxygène dans l’atmosphère d’une exoplanète est un signal de vie plus faible que ne l’espéraient autrefois les astronomes. L’oxygène a longtemps été considéré comme une biosignature de premier plan. Une source abiotique robuste d’oxygène complique cette interprétation et impose davantage de prudence à la recherche de la vie.
Les lecteurs intéressés par la géochimie de la dissociation de l’eau pilotée par la roche, indépendante de la lumière, trouveront un proche cousin dans le champ hydrothermal de Lost City, où la réaction de l’eau de mer avec la roche du manteau inonde les cheminées d’hydrogène et a fait de ce site l’un des principaux candidats au berceau de la vie sur Terre.
L’expédition DORI : l’oxygène noir peut-il être reproduit ?
On peut réanalyser indéfiniment un jeu de données de 2021. En janvier 2025, la Nippon Foundation a annoncé un financement pour la Dark Oxygen Research Initiative (DORI), un programme de trois ans courant du 1er février 2025 au 31 janvier 2028, mené en coopération avec l’université Northwestern, l’université de Boston et la SAMS. Sweetman le dirige, avec Geiger et Marlow comme principaux collaborateurs, et la COI-UNESCO l’a reconnu comme activité de la Décennie de l’océan de l’ONU.
Le financement est rapporté sous plusieurs formes qui paraissent contradictoires et, pour la plupart, ne le sont pas. L’annonce de la Nippon Foundation en janvier 2025 engageait environ 2 millions de livres sterling sur trois ans, somme qui est apparue dans la presse anglophone sous les formes de 2,2 millions de livres sterling, 2,4 millions de dollars et 2,7 millions de dollars selon le taux de change utilisé. Northwestern et l’université de Boston ont rejoint officiellement le programme en octobre 2025, et le chiffre a grossi : Chemistry World a fait état de 5,2 millions de dollars, soit 3,7 millions de livres sterling, en février 2026 ; la SAMS indique désormais une valeur de projet de 4 millions de livres sterling. Une subvention, une extension, six chiffres publiés. Les pressions nominales des nouveaux instruments divergent de la même façon : le propre communiqué de la SAMS, celui de l’exploitant, et non d’une agence de presse, donne 1 200 fois la pression à la surface de la Terre, et l’AFP l’a repris. L’annonce de la Nippon Foundation pour le même lancement dit 1 400. Le chiffre du constructeur est le plus bas, et l’écart n’a jamais été réconcilié publiquement.
Le cœur de DORI est une paire d’atterrisseurs construits sur mesure, nommés Alisa et Kaia, du nom des filles de Sweetman. Prévus pour descendre jusqu’à environ 11 kilomètres, soit plus du double des quatre à cinq kilomètres de profondeur du fond de la ZCC, ils ont été conçus pour ressembler davantage à des engins spatiaux qu’à du matériel océanographique. Leur mission est de départager les explications concurrentes de l’anomalie : les nodules génèrent-ils spontanément de l’électricité au contact de l’eau de mer, un processus biologique est-il à l’œuvre, ou un autre facteur est-il responsable ? Ils seront déployés aux côtés d’un atterrisseur à covariance des tourbillons en milieu aquatique (Aquatic Eddy Covariance), qui mesure le flux d’oxygène au-dessus du fond marin sans l’enfermer du tout dans une chambre, une conception choisie précisément pour contourner les critiques d’artefacts de chambre qui ont poursuivi les travaux d’origine. Les atterrisseurs prélèveront des échantillons d’eau, effectueront des mesures directement sur les nodules, libéreront des traceurs chimiques et enregistreront l’oxygène, l’hydrogène, la turbidité, la conductivité et la pression. Plus précisément encore, ils rechercheront les protons libérés lorsque l’eau est oxydée, ce que la SAMS tient pour le principal critère de distinction entre l’électrolyse et toute autre voie menant à l’oxygène.
Le calendrier a glissé. Un article de New Scientist de janvier 2025 faisait partir la première campagne de San Diego en janvier 2026. Lors de l’événement de lancement du 20 janvier 2026, l’équipe a dit prévoir un mois de travaux de terrain dans la ZCC au printemps, le navire devant rentrer en juin. Sweetman a fixé une attente claire quant à la rapidité avec laquelle la question centrale pourrait être tranchée : « Nous pourrons confirmer la production d’oxygène noir 24 à 48 heures après la remontée des atterrisseurs », a-t-il déclaré aux journalistes, ajoutant que le reste du monde n’en connaîtrait probablement pas les résultats avant le retour du navire, et que des expériences complémentaires à terre pourraient prendre des mois.
Au 18 août 2026, aucun résultat de terrain de DORI n’avait été annoncé publiquement. Plus important encore, les documents publics n’établissent pas que le déploiement prévu au printemps ait été mené à bien : des documents officiels publiés le 17 mai décrivaient encore le lancement de l’atterrisseur au futur. La conclusion la plus prudente est donc que le calendrier public de l’expédition a glissé, et non qu’une campagne non annoncée ait forcément eu lieu. Quiconque affirme aujourd’hui que l’oxygène noir a été confirmé, ou démenti, par la nouvelle expédition devance les preuves. S’ajoute une vérification supplémentaire : le biogéochimiste du GEOMAR Matthias Haeckel, dont les propres travaux, a-t-il dit à l’AFP, ne « montrent aucun indice » d’une production d’oxygène par les nodules, a indiqué que Sweetman se joindrait plus tard dans l’année à une campagne du GEOMAR pour comparer directement les méthodes, soit exactement le genre de test en confrontation directe dont la controverse a besoin.
L’oxygène noir est-il réel ? Peser les preuves en 2026
Il faut séparer la mesure et son interprétation. Les optodes comme les analyses de Winkler ont enregistré une hausse d’oxygène dans certaines expériences en chambre, ce qui plaide contre un simple dysfonctionnement des optodes. Mais cela ne rend pas le phénomène indépendant du dispositif expérimental : les deux méthodes pourraient très bien enregistrer de l’oxygène introduit par le même artefact de chambre. La question non résolue est donc de savoir si l’augmentation reflète une véritable production d’oxygène sur le plancher océanique ou de l’oxygène entrant dans la chambre par l’appareillage, et, si la production est réelle, si un matériau riche en manganèse en est la cause et par quel mécanisme.
Dans l’état actuel des preuves, les affirmations précises de l’article de 2024 sont fragiles. Le mécanisme d’électrolyse se heurte à une sérieuse objection thermodynamique et a été de fait mis de côté par les auteurs eux-mêmes. Les preuves de tension reposent largement sur une mesure aberrante. L’attribution aux nodules a été affaiblie par l’aveu que certaines chambres ne contenaient aucun nodule et par une réanalyse montrant que la corrélation clé avec la surface disparaît quand les chambres omises sont rétablies. La revue a signalé l’article. Plusieurs équipes indépendantes, et pas seulement celles liées à l’industrie minière, rapportent que des expériences comparables montrent une consommation d’oxygène plutôt qu’une production. Ce ne sont pas des réserves anodines, et elles vont toutes dans le même sens.
Rien de tout cela ne prouve que l’oxygène noir n’est rien. Une anomalie enregistrée par deux méthodes analytiques au sein d’un même système expérimental mérite encore des tests repensés et indépendants plutôt qu’un rejet, et la discipline a raison d’en mener un. La position la plus défendable à l’été 2026 est que l’affirmation extraordinaire n’a pas encore franchi le seuil extraordinaire de la preuve, que son mécanisme d’origine paraît peu probable, et que l’expédition DORI et la comparaison avec le GEOMAR sont les événements qui feront réellement bouger les lignes. Le débat minier, lui, ne dépend pas de ce seul résultat ; l’argument de précaution en faveur de la compréhension des écosystèmes de la ZCC avant de les racler repose sur bien plus qu’un seul signal d’oxygène contesté.
Un nodule de la taille d’une pomme de terre a mis des millions, voire des dizaines de millions d’années à se constituer à partir de l’eau de mer. Les horloges réglementaires qui tournent aujourd’hui se mesurent en mois. Quoi que trouvent les atterrisseurs, cet écart sera toujours là quand la réponse arrivera.
Pour d’autres mystères des profondeurs de la Terre dans les archives de Geoscopy, voir nos récits sur le forage superprofond de Kola, le trou le plus profond jamais foré dans la croûte terrestre, et sur l’hydrogène blanc, autre cas de roches et d’eau qui produisent discrètement un gaz que l’industrie convoite soudain.
Questions fréquentes
Qu’est-ce que l’oxygène noir ?
L’oxygène noir est de l’oxygène produit sans lumière du soleil ni photosynthèse. Le terme a été popularisé par une étude de 2024 parue dans Nature Geoscience et dirigée par Andrew Sweetman, qui rapportait que les concentrations d’oxygène avaient augmenté dans des chambres scellées posées sur le plancher océanique abyssal, d’un noir d’encre, de la zone de Clarion-Clipperton du Pacifique, à environ 4 000 mètres de profondeur. Comme aucune lumière n’atteint cette profondeur, l’oxygène ne pouvait pas provenir de la photosynthèse. Plus largement, la « production d’oxygène noir » recouvre aussi d’autres voies de production d’oxygène indépendantes de la lumière, notamment certains microbes, la radiolyse de l’eau par la radioactivité naturelle et diverses réactions chimiques.
Comment les nodules polymétalliques produisent-ils de l’oxygène ?
Le mécanisme proposé est l’électrolyse de l’eau de mer. Les nodules sont des concrétions d’oxydes de manganèse et de fer contenant des métaux tels que le nickel, le cobalt et le cuivre. Sweetman et le chimiste Franz Geiger ont mesuré des tensions allant jusqu’à 0,95 volt à la surface des nodules et ont suggéré que les nodules agissent comme des « géobatteries » naturelles, générant un potentiel électrique suffisant, surtout lorsqu’ils sont regroupés, pour scinder l’eau de mer en hydrogène et en oxygène. Scinder l’eau exige environ 1,5 volt dans ces conditions. Ce mécanisme est contesté : les critiques soutiennent que la mesure de 0,95 volt était une valeur aberrante, que des nodules regroupés ne peuvent pas fournir durablement l’énergie nécessaire, et que l’idée entre en conflit avec la thermodynamique. Les auteurs d’origine ont depuis pris leurs distances avec l’électrolyse comme explication, décrivant le mécanisme comme actuellement inconnu.
L’oxygène noir est-il réel, ou a-t-il été démenti ?
La question reste ouverte en 2026. L’observation brute, de l’oxygène qui augmente dans les chambres expérimentales, a été enregistrée par deux méthodes indépendantes et n’est pas sérieusement contestée. Ce qui est contesté, c’est de savoir si cela reflète une véritable production d’oxygène sur le plancher océanique ou un artefact du matériel, et si les nodules en sont responsables. Une critique évaluée par les pairs dans Frontiers in Marine Science (décembre 2025) et une réanalyse de 2026 dans F1000Research soutiennent que l’effet est un artefact et n’est pas lié aux nodules, et Nature Geoscience a apposé le 8 avril 2026 une note de la rédaction sur l’article, signalant des préoccupations. L’article n’a pas été rétracté. Une expédition de suivi spécifique était prévue pour le printemps 2026, mais au 18 août, aucun résultat de terrain de DORI, confirmant ou infirmant, n’avait été annoncé publiquement, et aucune annonce officielle d’achèvement du déploiement prévu dans la ZCC n’était disponible dans les documents publics examinés pour cette mise à jour.
Que signifie l’oxygène noir pour l’exploitation minière des grands fonds ?
Si les nodules contribuent à entretenir les écosystèmes des grands fonds en produisant de l’oxygène, les retirer par l’exploitation minière pourrait causer plus de dommages écologiques que prévu, ce qui renforcerait les arguments en faveur d’une pause. De nombreux groupes environnementaux et un vaste groupe de pays ont invoqué cette affirmation pour plaider en faveur d’un moratoire à l’Autorité internationale des fonds marins. La situation politique est embrouillée, parce que The Metals Company, qui cherche à exploiter la ZCC, a financé en partie la recherche d’origine avant d’en rejeter les conclusions. Même en laissant de côté l’oxygène noir, l’argument de précaution en faveur de l’étude de ces écosystèmes avant toute exploitation repose sur des preuves plus larges d’atteintes lentes, peut-être irréversibles.
L’oxygène noir pourrait-il changer les théories sur l’origine de la vie ?
Potentiellement, mais avec prudence. Si l’oxygène peut s’accumuler dans des eaux profondes, froides et sombres par une chimie inorganique, alors la vie qui utilise l’oxygène n’aurait pas forcément besoin d’apparaître près de la lumière du soleil, ce qui redéfinit l’endroit où la vie aérobie aurait pu naître sur Terre. Cela concerne aussi la recherche de vie sur les lunes océaniques glacées comme Europe et Encelade, dont les océans sont scellés sous la glace et ne reçoivent aucune lumière. La réserve est qu’il n’existe aucune preuve que ces lunes abritent des nodules, et que la portée plus large dépend de la réalité même d’une production abiotique d’oxygène noir.
