Les « Smoking Hills »

Joël Houle

Nous avons un sujet pour le moins brûlant pour vous aujourd’hui! À cap Bathurst, là où le continent canadien épouse l’océan Arctique, tout un littoral brûle. Cet endroit s’appelle à très juste titre les Smoking Hills. On y retrouve un phénomène géologique vraiment unique : un dépôt de roches sédimentaires qui brûlent et d’où s’échappe de la fumée en permanence depuis des milliers d’années. Dans cet épisode, nous nous entretenons avec un scientifique qui a visité ce paysage infernal pour l’étudier de près. Vous pensez que nous exagérons? Pas du tout. L’air y est si toxique qu’il faut porter un masque à gaz pour fouler le sol. D’ailleurs, vos bottes, selon l’endroit où vous posez les pieds, pourraient très bien se mettre à fondre. Pourquoi les scientifiques éprouvent-ils de la fascination pour les Smoking Hills? Comment est ce même possible de savoir que ces collines brûlent depuis si longtemps? Et enfin, quel est le lien entre ce phénomène et notre conception de la vie sur la planète Mars? Restez des nôtres, nous sommes sur le point de le découvrir.

Bienvenue à un nouvel épisode de La science simplifiée. Nos balados parlent de l’incroyable travail scientifique que font nos experts ici à Ressources naturelles Canada. Je m’appelle Joël Houle. Nous avons un épisode très amusant pour vous aujourd’hui. Nous allons vous parler d’un phénomène naturel très rare et vous donner un aperçu des méthodes qu’utilisaient les explorateurs dans l’Arctique il y a 200 ans. On parlera même du potentiel de vie sur Mars. Quel contenu varié! Ça va être génial! Mais avant de commencer, je veux encourager tout le monde à s’abonner à nos balados si ce n’est pas déjà fait. De cette façon, vous ne manquerez aucun épisode. Et si vous avez aussi le temps de faire un commentaire, ce serait vraiment formidable. Vos commentaires nous aident à rejoindre plus de gens et à augmenter le nombre de personnes qui nous écoutent. Merci! Parfait. Accueillons maintenant notre invité!

Joël Houle

Notre invité aujourd'hui, Manuel Bringué, est un chercheur qui se spécialise dans l'étude des microfossiles. Bienvenue à notre émission, Manuel!

Manuel Bringué

Merci, Joël.

Joël Houle

Alors, tu t'intéresses plus précisément aux microfossiles qu'on trouve dans les sédiments déposés dans les océans. Pourrais-tu nous en parler plus en détail?

Manuel Bringué

Oui, tout à fait. J'étudie un type de microfossile particulier qui est produit par un organisme marin, un micro-organisme marin qui fait partie du plancton et qui s'appelle les dinoflagellés. Ils font partie du plancton marin depuis environ 250 millions d'années. Depuis l'ère des dinosaures, ces petits dinoflagellés sont présents dans les océans et laissent des traces dans leur cycle de vie - ils produisent un kyste. Et ce kyste se fossilise très bien. On retrouve donc ce registre fossile depuis le temps des dinosaures dans les fonds marins.

Joël Houle

Super intéressant. Alors aujourd'hui, on parle du travail qui se fait dans les Smoking Hills. Pour ceux d'entre nous qui n'ont pas eu l'opportunité d'aller voir ces collines fumantes, est-ce que tu peux nous en dresser un portrait? Comment te sentais-tu la première fois que tu as vu ces collines?

Manuel Bringué

C'est un endroit assez spectaculaire! Un endroit assez reculé, il faut le dire. On est ici à la limite nord du continent. On est juste à côté de la mer de Beaufort, dans un paysage de toundra arctique. Et quand on arrive près du site (nous, on est arrivés par avion; les premiers explorateurs sont arrivés par bateau), on voit de loin ces grandes colonnes de fumée qui viennent de ces Smoking Hills. Des roches qui brûlent naturellement et qui dégagent ces grandes colonnes de fumée qui se voient de très loin. Alors, quand on arrive sur place, c'est un paysage quasiment désertique. On n'est pas très, très loin de la limite des arbres. Mais il y a une végétation vraiment proche du sol. Quand on arrive sur le site des Smoking Hills, ça ressemble vraiment plus à un paysage lunaire, dénudé, sans vie. C'est vraiment spécial. Et quand on s'approche des endroits qui sont en combustion, il y a des bruits [produits par les] fumées qui sont évacuées des roches. C'est une fumée vraiment toxique. Alors on ne peut pas s'approcher très près. Il faut vraiment porter un masque respiratoire, des lunettes, etc. On a vraiment l'impression qu'on n'est pas sur Terre. Quand on marchait sur place, j'avais l'impression parfois que Tucker, Spock et Scotty pouvaient se matérialiser juste à côté de nous dans leur exploration spatiale!

Joël Houle

C'est un environnement qui paraît vraiment incroyable! C'est super intéressant les Smoking Hills sur le plan scientifique, mais aussi sur le plan historique, si je comprends bien. Que savons-nous des Smoking Hills – de la place qu'elles occupent dans le folklore canadien, de l'information qu'on peut trouver à leur sujet dans les archives des peuples autochtones, etc.?

Manuel Bringué

Effectivement, les peuples autochtones, les peuples inuvialuits qui habitent la région, eux, connaissent ce phénomène depuis toujours. Ils ont leurs propres légendes à ce propos. La légende d'Ingniryuat. En gros, auparavant, les esprits cohabitaient avec les humains dans la région. Et les esprits étaient en tous points communs aux humains, sauf qu'ils étaient immatériels et insonores. Ils cohabitaient en paix. Un moment donné, il y aurait eu une altercation. Un humain aurait brandi son couteau. Aucun son. Rien. Mais il y aurait eu du sang sur le couteau. Depuis cette altercation, les esprits se seraient retirés et se seraient donc réfugiés dans ces collines. Et ces grandes colonnes de fumée seraient la preuve de la présence des esprits dans ces collines. C'est la légende d'Ingniryuat. Et donc, encore une fois, ces peuples indigènes connaissaient ce phénomène depuis qu'ils avaient habité les lieux, depuis toujours. En termes de documents historiques. La deuxième expédition de Franklin, pas celle qui s'est avérée fatale, mais celle d'avant, en 1828. Ils sont allés explorer la région, et ils ont découvert ces grandes colonnes de fumée. Franklin lui-même était parti dans une autre direction, mais Sir Richardson, qui était le naturaliste à l'époque, a découvert le phénomène. Il a bien décrit le phénomène. Il a attribué cette présence de roche fumante à la présence de pyrite – des petits cristaux de pyrite qu'on appelle aussi l'or des fous – avec une présence de soufre, apparemment. Et il est assez curieux qu'ils aient réussi à mettre le doigt sur le mécanisme responsable de cette combustion spontanée des roches à l'époque. Ça, c'était dans les années 1820. On a donc des archives, leur rapport d'expédition en 1828; et c’est donc la première fois que le monde occidental a entendu parler de ces collines fumantes. Il y a eu par la suite la troisième expédition de Franklin, qui s'est avérée fatale. Et le capitaine McClure est parti à la recherche de cette expédition perdue. À peu près au milieu du XIXᵉ siècle. Il a vu aussi ces colonnes de fumée. Il pensait que c'était peut-être des signaux. En tout cas, la preuve de la présence de l'équipage de Franklin. Il s’est donc attardé sur le site. Le naturaliste de cette expédition-là a collecté des roches en combustion. Parce que c'est vraiment un phénomène particulier. Il a ramené cet échantillon au capitaine McClure. Il a déposé sur son beau bureau d'ébène cet échantillon encore brûlant, qui aurait percé un joli trou dans le bureau du capitaine McClure. Il n'était vraiment pas content!

Joël Houle

J'imagine, oui! Il y a une chose que j’aimerais savoir, je suis vraiment curieux. On appelle l'endroit les Smoking Hills. Alors, qu’est-ce qui produit la fumée ? Qu'est-ce qui brûle?

Manuel Bringué

Cette roche est vraiment très riche en matière organique. Il y a beaucoup de combustible dedans. Mais elle contient aussi beaucoup de petits cristaux microscopiques de pyrite. Encore une fois, l'or des fous. La pyrite, quand elle est exposée à l'air, quand elle est exposée à l'oxygène, elle s'oxyde. Et ça, ça relâche beaucoup de chaleur. Apparemment, ce serait suffisant pour enflammer la matière organique dans la roche localement. Mais une fois que ce phénomène part, ça peut flamber sous terre, si vous voulez, pendant probablement plusieurs semaines avant que la source de combustible s'épuise vraiment. Par la suite, on voit ces traces très clairement dans le paysage. Parce que la roche prend vraiment toutes ces couleurs – qui vont du jaune au orange ou au rouge brique. Ils appellent ça des « clinkers », cette roche sédimentaire qui originellement est stratifiée et se solidifie et devient très, très... Disons qu’elle produit vraiment un bruit caractéristique quand on marche dessus. Très friable. Et donc on voit ça dans le paysage. On voit toutes ces traces des anciens sites qui fumaient auparavant. Ils appellent ça des « clinkers ».

Joël Houle

Wow ! Et puis ça fait combien d'années que ça brûle?

Manuel Bringué

On a toutes les raisons de penser que ça brûle depuis que les roches ont été exposées, après la fin de la dernière déglaciation. Donc, localement, peut-être depuis les huit ou dix mille dernières années et probablement avant. Tant que cette roche-là est exposée à l'air libre, il y a toutes les chances que ça flambe. Et puis, on en a quelques autres exemples. Pas des sites qui fument activement comme sur les Smoking Hills. Mais il y a quelques autres localités dans l'archipel arctique canadien et un petit peu en Alberta où on voit ces mêmes résidus ou des roches avec une composition similaire qui ont brûlé dans le passé.

Joël Houle

C'est vraiment intéressant, c'est vraiment super. Alors est-ce que tu peux nous parler de ton projet à toi, ton projet de recherche? Pourquoi est-ce que tu as choisi cet emplacement spécifique? C'est quoi spécifiquement qui a attiré ton attention?

Manuel Bringué

Avec plaisir. Alors, nous étions une équipe sur le terrain. Une petite équipe, mais chacun avec une expertise différente et un angle d'approche différent. Alors celui qui a identifié cet endroit comme un endroit intéressant pour la recherche, c'était notre chef d'expédition, mon collègue Rod Smith. Et lui, son intérêt portait sur la dernière déglaciation. Il voulait étudier comment les glaces qui se sont retirées ont affecté les paysages. Il a invité un collègue anglais avec lui, et ils se promenaient sur le terrain en hélicoptère à la recherche de ces signaux-là. Ma collègue Jennifer Galloway et moi-même, nous étions plus intéressés par le côté stratigraphie. Ma collègue est vraiment celle qui a initié ce projet. C'était vraiment son idée de s'attarder sur cette strate-là. La stratigraphie, c'est l’étude des couches de roches et de leur succession dans le temps. Et là où mon expertise devient utile, c'est parce que, dépendamment des espèces qu'on trouve dans les sédiments, on peut attribuer un âge à ces sédiments. Et ça nous aide à reconstituer ce grand casse-tête géologique. Puis, on peut établir des correspondances entre les strates, entre les couches de roches dans d'autres endroits de l'Arctique, etc. Alors, nous, on souhaitait essentiellement étudier toutes ces couches de roches sédimentaires. Mon collègue Steve Grasby, lui, avait un intérêt plus direct pour les Smoking Hills, pour le phénomène de combustion lui-même. Les propriétés des petits étangs ou des flaques d'eau, parfois des étangs un peu plus importants qui se trouvent sur cette formation et qui se sont avérés extrêmement acides et extrêmement toxiques. Lui, il s'est vraiment attardé sur cette question-là. On est une équipe vraiment diversifiée. La raison pour laquelle j'ai été attiré par cet endroit-là en particulier, c'est parce que ces strates de roches sont très riches en matière organique. Ce sont donc des roches sédimentaires marines. Elles se sont accumulées au fond de l'océan à peu près 88 millions d'années avant aujourd'hui. Et le fait qu'elles soient très riches en matière organique, c'est une indication qu'il y a possiblement beaucoup de microfossiles. Moi, c'est ma spécialité. Quand je vois ce genre de paramètres dans les couches de roches, je viens tout excité et avec raison. Alors, on avait des rapports préliminaires des années 60, 70. Mes prédécesseurs ici à la Commission géologique ont étudié quelques échantillons de ces couches de roches là. Et donc, je savais que les assemblages de dinoflagellés dans cette strate-là étaient incroyablement bien préservés et très diversifiés. Donc très intéressants à étudier.

Joël Houle

Alors, si je comprends bien, il y avait vraiment de la vie, ça débordait de vie dans la période où se sont accumulés les sédiments qui sont à l'intérieur des Smoking Hills. Ce qui veut dire que ce lieu n'était pas un environnement qui était toxique au moment de sa formation. C'est plus ou moins ça, ou est-ce que je suis totalement dans le champ?

Manuel Bringué

Tout à fait! Tu as vraiment mis le doigt dessus. Les sédiments, c'est une espèce d'archives naturelles de ce qui se passait dans les océans du passé. Les sédiments qui s'accumulent au fil du temps retiennent certaines propriétés chimiques, physiques, biologiques des océans, au temps où ils se sont accumulés. Et comme ils s'accumulent petit à petit, on peut reculer dans le temps en étudiant des couches sédimentaires plus âgées. Dans ces couches rocheuses là – les Smoking Hills –, effectivement, on trouve une diversité incroyable de plancton marin. Alors moi, j'étudie un certain groupe d'organismes. On a un étudiant au doctorat, Juan Diaz, qui a trouvé beaucoup d'autres types de microfossiles dans ces strates rocheuses. Des radiolaires, des diatomées, des foraminifères. L'étude de ces sédiments nous offre une fenêtre dans l'environnement de l'époque. Et on sait pour sûr qu'il y avait énormément de vie, une productivité très abondante dans les océans à cette époque-là, à l'époque ou ces sédiments se sont accumulés.

Joël Houle

Si je comprends bien, il y a un lien entre le site des Smoking Hills et la planète Mars. Est-ce que tu peux nous expliquer quel est ce lien ou cette théorie?

Manuel Bringué

Absolument! Alors ça, c'est une partie de la recherche de mon collègue Steve Grasby, qui vient de publier cette étude. Donc ces strates rocheuses, ces Smoking Hills, quand on arrive sur le terrain, on voit cette espèce de roche sédimentaire très friable, vraiment foncée, presque noire, qui est une indication de sa teneur riche en matière organique. Et beaucoup de bandes horizontales, d’un jaune quasiment fluo, qui sont visibles à intervalles réguliers dans cette formation. C'est une espèce de succession de couches vraiment foncées, presque noires. Et puis du jaune vif. Steve a échantillonné et a étudié tous les minéraux associés dans la couche de roche originale et dans les endroits qui sont en train de brûler activement. Ensuite, après la combustion des roches, il a étudié la composition des minéraux dans ces environnements-là. Et un minéral a vraiment attiré son attention, c'est un minéral qui s'appelle la jarosite. C'est un minéral jaune. La jarosite est un minéral qui dérive de l'oxydation de la pyrite. La pyrite, l'or des fous, ces atomes de fer et de soufre qui sont liés ensemble, et eux ils se lient ensemble dans un environnement qui n'a pas d'oxygène. En général, s'il y a de l'oxygène aux alentours, le fer va s'allier à l'oxygène. Il va rouiller. On n'aura pas de formation de pyrite. Alors, ces roches se sont accumulées dans des conditions sans oxygène. Et le lien avec Mars, c'est qu'on retrouve beaucoup de ce minéral, la jarosite, sur Mars aussi. Et, puisque dans l'environnement moderne, la jarosite sur Terre s'observe dans des formations assez extrêmes, des conditions extrêmes – on les retrouve dans des petits lacs hyperactifs en Australie, par exemple. Ça a amené la communauté scientifique à conclure que, si on voit tant de jarosite que ça sur Mars, ça veut dire que les conditions n’étaient probablement pas très favorables à l'évolution de la vie sur Mars. Mais puisqu'on trouve beaucoup de jarosite dans les Smoking Hills et que Steve a été capable de montrer que cette jarosite ne s'est pas accumulée dans des conditions très extrêmes – c'est simplement le produit de l'altération de l'oxydation de la pyrite –, ça veut dire que les conditions sur Mars n'étaient peut-être pas si défavorables que ça.

Joël Houle

Le lien entre Mars et les Smoking Hills, c'est super intéressant! Quelles autres découvertes avez-vous faites?

Manuel Bringué

Alors, comme je disais, on était plusieurs petites équipes à travailler sur le terrain. Mon collègue Rod Smith et son collègue anglais, Dave Evans, ont trouvé de la glace ancienne. Ils étudiaient la dernière déglaciation. Mais ils ont trouvé un site avec de la glace enfouie. Ce qui est intéressant, c'est que cette glace ne date pas de la dernière glaciation. Elle est plus ancienne que ça. C'est vraiment intéressant. Quelque chose d'assez spectaculaire aussi. Et ça, ça fait partie encore une fois des découvertes de mon collègue Steve. J'ai mentionné ces étangs, ces petites étendues d'eau. N'importe quelle eau qui entre en contact avec cette roche des Smoking Hills, quand on va sur le terrain, on voit ces espèces de flaques, ces étangs d'eau absolument abominables et d'une couleur rouge vif, rouge rubis. Et on se dit « Mon Dieu, qu'est-ce qu'il y a dans ces eaux? » Ça n'inspire vraiment pas confiance. Alors, les premiers explorateurs – et on en a des traces écrites – ils décrivent le goût de l'eau rouge rubis, et ils disent que ça goûte vraiment comme l'acide sulfurique.

Joël Houle

Ils ont vraiment goûté l'eau?

Manuel Bringué

Oui, ils y ont goûté! Alors comment savaient-ils à quoi l'acide sulfurique ressemblait en partant, c'est un mystère à mes yeux.

Joël Houle

C'est vrai. Wow.

Manuel Bringué

Ils y ont vraiment goûté! Et alors, ça goûte comme l'acide sulfurique. L'effet sur les vêtements est le même que l'acide sulfurique. Et ils avaient raison, c'est essentiellement de l'acide sulfurique concentré.

Joël Houle

Comment cela a-t-il été confirmé? Est-ce que toi tu y as goûté également?

Manuel Bringué

Non! On n’est pas aussi « hardcore » que les premiers explorateurs. Mais pour te donner une idée du pH mesuré dans ces petites flaques d'eau. Steve a mesuré des pH négatifs -1.4. C'est très, très, très acide! Probablement les zones les plus acides qui ont été documentées sur la Terre. Ça ressemble à des déversements de mines, si vous voulez. Sauf que ça arrive naturellement. Et ils ont documenté des concentrations de métaux toxiques qui sont relâchées dans l'environnement à partir de ces strates-là vraiment abominables. Des choses comme l'arsenic, le cadmium, l'uranium. Ce n’est vraiment pas une bonne soupe. Il ne faut vraiment pas y passer beaucoup de temps.

Joël Houle

Wow, c'est incroyable! Vraiment, ton projet de recherche, le projet de tes collègues, de Steve et tes autres collègues sont super intéressants! Ça captive vraiment l'imagination. Alors, j'aimerais te remercier, Manuel, d'avoir pris le temps de venir jaser avec nous aujourd'hui.

Manuel Bringué

Avec grand plaisir, Joël.

Joël Houle

Je n’arrive toujours pas à croire que ces premiers explorateurs ont eu l’audace de goûter l’eau de cet étang. Ou qu’ils savaient quel goût avait l’acide sulfurique, d’ailleurs. La science en a parcouru du chemin. J’ai adoré faire cette entrevue avec Manuel. J’espère que ç’a été la même chose pour vous. Si vous avez envie d’en savoir plus sur le type de travail que nos scientifiques font dans le Nord du Canada, il y a des liens qui pourraient vous intéresser dans la description de l’épisode. Si vous avez aimé cet épisode, abonnez-vous à notre chaîne. Vous pouvez aussi nous envoyer des commentaires ou partager l’épisode sur les médias sociaux. La Science simplifiée a aussi un site Web et une chaîne YouTube que je vous recommande de visiter! Nous avons des articles et des vidéos intéressants sur le travail scientifique exceptionnel qui se fait ici à Ressources naturelles Canada. Les liens se trouvent aussi dans la description de notre épisode. Merci de votre écoute! Ne ratez pas notre prochain épisode.