Prospecter des hydrocarbures au fond des océans
Malgré des progrès substantiels, l’Europe ne peut pas encore répondre à l’ensemble de sa demande énergétique à l’aide uniquement de ressources renouvelables. En conséquence, la part des combustibles fossiles demeurera importante. Mais cela ne doit pas empêcher l’Europe d’utiliser des formes plus propres de combustibles fossiles. «Les économies et les citoyens européens ont besoin d’une énergie durable, abordable et dont l’approvisionnement est sûr et fiable», explique Jens Kallmeyer, géomicrobiologiste au Centre Helmholtz des sciences de la Terre(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre).
Le gaz naturel remplit tous les critères
Non seulement le gaz naturel génère moins d’émissions que les autres énergies fossiles, mais il s’agit également d’une ressource disponible ici même en Europe. Le problème tient au fait que l’Europe est un continent densément peuplé, ce qui complique la prospection des réservoirs d’énergie. «Trouver un juste équilibre entre la prospection et la production d’énergie et la gestion responsable des ressources environnementales restera un défi dans les années à venir», ajoute Jens Kallmeyer. Le projet PROSPECTOMICS(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), financé par l’UE, contribue à trouver cet équilibre.
Des moyens innovants pour détecter des sites discrets d’hydrocarbures
La prospection des gisements de pétrole et de gaz dans les eaux européennes est limitée par des réglementations environnementales strictes, et le coût des forages profonds peut s’avérer prohibitif. Le projet PROSPECTOMICS a dès lors décidé d’explorer la surface du plancher océanique. Selon Jens Kallmeyer, qui est le chercheur principal, tous les réservoirs de pétrole et de gaz présentent des fuites à un certain niveau. Les hydrocarbures qui remontent peuvent laisser de nombreuses manifestations géologiques à la surface, car ils constituent une source d’énergie pour la vie sur le fond marin. Bien que la prospection d’hydrocarbures se soit déjà appuyée sur les suintements naturels visibles, tous les suintements n’atteignent pas le fond de l’océan. «Sous la surface, de faibles niveaux d’infiltration d’hydrocarbures peuvent entraîner une modification invisible de la structure de la communauté microbienne et des processus métaboliques, sans qu’aucune manifestation ne soit visible en surface», explique Jens Kallmeyer. «Notre but est de développer des méthodes innovantes pour détecter ces sites discrets.» Cela se fera à l’aide de techniques «omiques» de pointe et d’une biogéochimie détaillée. «En combinant les “omiques” environnementales et la connaissance contextuelle de l’environnement chimique, nous serons en mesure d’analyser des échantillons de sédiments provenant des trois mètres supérieurs du plancher océanique», explique Jens Kallmeyer.
L’apprentissage automatique pour analyser des quantités considérables de données
Ces techniques ont généré de grandes quantités de données, dont l’analyse repose sur l’apprentissage automatique et les modèles prédictifs. La pandémie de COVID-19 ayant sérieusement ralenti le projet, celui-ci n’a fait qu’entamer l’analyse de ces données. Cela dit, il a déjà dégagé d’importantes conclusions. Il a par exemple découvert que même si les hydrocarbures qui s’échappent de ces réservoirs ont été complètement consommés sous la profondeur d’échantillonnage, les microbes présents dans les carottes de sédiments récupérées reflètent toujours l’accroissement de l’apport d’énergie chimique.
Prospecter les hydrocarbures avec une perturbation minimale sur l’environnement
S’il lui reste encore du chemin à parcourir, le projet PROSPECTOMICS a déjà créé un véritable ensemble de données multi-omiques avec des échantillons parallèles absolus et permettant des comparaisons directes. «Il s’agit d’une première avec une telle résolution», confie Jens Kallmeyer. L’équipe du projet est par conséquent convaincue d’être bien placée pour concevoir un outil biologique de dépistage rapide et peu invasif des infiltrations d’hydrocarbures, même mineures, dans les sédiments marins. «En fournissant un ensemble “d’empreintes” biologiques, notre outil peut aider à guider la prospection d’hydrocarbures en minimisant les perturbations environnementales et à détecter les fuites mineures dans les pipelines», conclut Jens Kallmeyer.
