​Les éruptions volcaniques sous-marines impactent la géochimie des océans et des sédiments en générant des panaches hydrothermaux, des expulsions de fluides, des coulées de lave et des dépôts de téphras. L'ampleur et l'impact de ces apports sur la composition et la biogéochimie des sédiments, à courte échelle temporelle, restent à quantifier. À cette fin, la campagne scientifique multidisciplinaire GEOFLAMME a été menée en mai 2021 à bord du « N.O Pourquoi Pas ? » afin d'étudier le volcan sous-marin Fani Maore, à 3500 m de profondeur près de Mayotte (archipel des Comores, océan Indien).

L'objectif de cette étude qui implique des chercheurs du LSCE était d'évaluer les altérations « diagenétiques » des sédiments en réponse à l'activité volcanique récente, c'est-à-dire les altérations relatives au processus de transformation de sédiments en une roche sédimentaire. Des carottes de sédiments ont été prélevées le long de deux trajets orientés vers l'Est depuis le volcan jusqu'à l'océan ouvert afin d'observer l'impact des apports volcaniques sur les sédiments juste après l'éruption.

De nombreuses analyses des sédiments et des eaux interstitielles ont été effectuées : fluorescence et diffraction des rayons X des phases solides, quantification du carbone organique particulaire et de ses signatures isotopiques, étude du carbone inorganique dissous, …

Les résultats qui ont été publié dans la revue Chemical Geology indiquent une faible minéralisation de la matière organique ainsi qu'une altération limitée des matériaux volcaniques sur l'ensemble de la zone étudiée. Toutefois, à proximité immédiate du volcan, une augmentation des concentrations en carbone inorganique dissous a été mise en évidence. Cela montre que l'interaction entre le dégazage magmatique du CO2 et les roches volcaniques favorise une carbonatation naturelle en profondeur, un processus qui diffère des systèmes volcaniques plus établis.

Cette étude contribue à une meilleure compréhension de la biogéochimie des sédiments en contexte éruptif sous-marin, et ouvre de nouvelles perspectives pour le développement et l'affinement de « proxys » volcaniques applicables aux environnements marins.