Les grands fonds océaniques constituent des domaines peu connus au sein desquels de nombreux processus géologiques actifs génèrent des écosystèmes diversifiés. L’acquisition des connaissances dans ces environnements est fortement liée aux progrès technologiques de prélèvements et de mesures (positionnement, cartographie et imageries du fond, enregistrements géophysiques, mesures in situ, prélèvements géologiques, géochimiques et biologiques à partir de submersibles et ROVs). Les connaissances actuelles montrent, en liaison avec les circulations de fluides, un potentiel peu étudié en terme de biodiversité et de ressources qu’elles soient énergétiques, minérales ou microbiologiques. La compréhension des écosystèmes implique une approche géobiologique pour préciser les liens et les interactions entre géosphère, hydrosphère et biosphère. Enfin, la notion de risques naturels, volcaniques et sismiques, est un volet qui implique une connaissance précise du fonctionnement des processus actifs dans leurs dimensions spatiales et temporelles. Certaines approches nécessitent des observations répétées dans le temps ainsi que le développement de systèmes d’observations permanentes sur de longues durées.
Les principaux territoires concernés par cet axe de recherche sont les marges continentales, les dorsales, le plateau continental français (y compris sa Zone Economique Exclusive et le plateau continental « juridique » qui s’étend jusqu’à 350 milles marins des côtes), et certains domaines des plaines abyssales (zones à nodules). Deux tiers environ de la chaleur de l’intérieur de la terre sont évacués au niveau des dorsales océaniques, ce qui en fait des lieux d’activité géologique et biologique d’intérêt exceptionnel. Les marges continentales, lieux de transition entre les continents et le domaine océanique, constituent les zones de plus grande accumulation sédimentaire du globe. Elles sont le lieu des enregistrements climatiques globaux passés, de processus géologiques actifs (séismes, avalanches, émissions de fluides) et d’accumulation de ressources énergétiques considérables, dont seule une faible part a été explorée.
L’IUEM, l’Ifremer, la SBR et le SHOM, associés au sein de l’Europôle Mer, sont particulièrement bien placés pour développer un axe de recherche sur les domaines océaniques profonds en raison de l’excellence et de la complémentarité des équipes de recherche actives sur ce thème dans le Finistère dans les domaines des géosciences marines, de la biologie et microbiologie des milieux extrêmes, ou de la technologie adaptée à l’étude des grands fonds. En biologie du domaine profond, par exemple, les équipes regroupées au sein du GDR « Ecchis », sont à 80% localisées dans le Finistère (Ifremer, UBO, SBR).
Les aspects novateurs de l’axe 4, relatif aux interactions entre géosphère, biosphère et hydrosphère dans les grands fonds océaniques, résident dans l’approche multidisciplinaire et temporelle envisagée. L’approche géobiologique des milieux extrêmes des grands fonds fédère dans ce GIS un potentiel de disciplines unique par rapport aux autres centres de recherche français. L’approche temporelle est un thème émergeant impliquant l’installation d’observatoires fond de mer permanents pour accéder à la dynamique des interactions et des processus géologiques actifs qui en sont à l’origine. Ces deux thèmes sont des défis scientifiques et technologiques de la prochaine décennie en raison des conditions extrêmes et des difficultés d’accès de ce milieu. Le projet est particulièrement bien placé pour relever ce défi en raison de :