Une équipe de chercheurs de l’Université de Hokkaidô 北海道大学 et de l’Agence japonaise pour les géosciences et technologies marines 国立研究開発法人海洋研究開発機構 (JAMSTEC) vient de faire une découverte majeure dans des échantillons prélevés sur l’astéroïde Ryûgû par la sonde japonaise Hayabusa 2 : un fragment de roche considéré comme le plus ancien jamais identifié dans le système solaire, formé il y a environ 4,5673 milliards d’années.

La sonde « Hayabusa 2 » はやぶさ2 (faucon pèlerin, 2ème du nom), de l’Agence japonaise d’exploration aérospatiale宇宙航空研究開発機構 (JAXA), avait été lancée du centre spatial de Tanegashima 種子島, dans la préfecture de Kagoshima 鹿児島県, le 3 décembre 2014, pour rentrer le 6 décembre 2020, au terme d’un voyage de six années et 5,3 milliards de kilomètres parcourus dans l’espace.

Un voyage dans le passé de plus de 4 milliards d’années

Depuis son retour sur Terre, les échantillons ramenés par Hayabusa 2 font l’objet d’analyses approfondies. On savait déjà que Ryûgû, un astéroïde carboné, dont la composition chimique est extrêmement proche de celle du soleil, contenait principalement des minéraux formés à basse température, dans de l’eau liquide (environ 40 °C), il y a approximativement 4,562 milliards d’années. Cependant, ces minéraux sont des produits secondaires et leur présence ne permet pas de retracer l’origine des toutes premières matières solides du système solaire.

C’est là que cette nouvelle étude se démarque pour les chercheurs qui mettent en évidence une inclusion riche en calcium et en aluminium (CAI : Calcium-Aluminum-rich Inclusions), un type de grain formé à très haute température (plus de 1 000 °C) dans les premiers instants de la nébuleuse solaire. Grâce à une méthode de datation isotopique ultra-précise, ils ont pu confirmer que ce grain s’est formé juste après la naissance du soleil, il y a environ 4,5673 milliards d’années.

Une minuscule inclusion pour une découverte capitale

Cette découverte est capitale pour les chercheurs : elle prouve pour la première fois que Ryûgû contient des matériaux primitifs issus des zones les plus chaudes du système solaire naissant. En revanche, ces inclusions sont extrêmement petites — moins de 0,1 millimètre — et Ryûgû ne semble pas contenir les gros grains en calcium et aluminium (CAI) que l’on peut trouver dans d’autres météorites carbonées. Cela suggère que cet astéroïde est un objet céleste très particulier, probablement formé dans une région lointaine et froide du système solaire primitif.

Ces résultats offrent un nouvel éclairage sur les origines du système solaire et pourraient faire progresser les théories sur la formation des planètes. L’étude a été publiée en ligne le 16 juillet 2025 dans la revue « Communications Earth & Environment ».

Mission Hayabusa 2

HAYABUSA 2 : une odyssée de 2195 jours

Sources : JAMSTEC, JAXA, Université de Hokkaidô, TOKI 1, TOKI 2

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Un groupe de recherche de la JAMSTEC 国立研究開発法人海洋研究開発機構 (Institut national japonais de recherche pour les sciences et technologies terrestres et marines), en collaboration avec l’entreprise IHI, anciennement connue sous le nom de Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd 石川島播磨重工業株式会社 a réussi à extraire de l’or hautement concentré dans les eaux hydrothermales des grands fonds, au large de l’île d’Aogashima 青ヶ島 dans l’océan pacifique.

Aogashima est une île volcanique située à 358 km au sud de Tokyo, dans l’archipel d’Izu, 伊豆諸島 Izu shotô, et fait partie de la préfecture de Tokyo.

L’île est en fait un cratère volcanique dans le centre duquel se trouve un second cratère plus petit, du nom de Maruyama 丸山. La superficie d’Aogashima atteint environ 6 km², son point culminant s’élève à 430 m au-dessus de la mer et, bien que le volcan soit toujours en activité, on dénombre de nos jours entre 170 et 200 habitants qui vivent en permanence sur l’île.

On ne peut s’y rendre qu’en bateau ou en hélicoptère depuis l’île de Hachijô 八丈島, plus au nord au sein de l’archipel d’Izu, Hachijô étant accessible par bateau ou par avion depuis Tokyo.

Les paysages d’Aogashima, avec sa nature sauvage et luxuriante, son sauna géothermal et ses sources chaudes issues du cratère du volcan, sont exceptionnels.

C’est au large d’Aogashima, à une profondeur de 700 m, qu’un évent hydrothermal a été découvert en 2015, crachant de l’eau chauffée par le magma du fond de l’océan à une température d’environ 270 degré Celsius.

L’activité hydrothermale est généralement observée à des profondeurs supérieures à 1 000 mètres, voire 3 000 mètres, générant une forte concentration de minéraux métalliques. Au large d’Aogashima, la profondeur de l’eau est relativement faible (700 mètres) et les roches environnantes y sont connues pour contenir l’une des plus fortes concentrations d’or au monde.

La présence de cet or dans ces profondeurs marines a intrigué les chercheurs qui ont tenté d’élucider le mécanisme et de développer une technologie de récupération de l’or.

Pour Tatsuo Nozaki 野崎達生, chercheur en chef à la JAMSTEC, « la température de l’eau chaude de l’évent hydrothermal d’Aogashima est d’environ 270 degrés, légèrement inférieure à celle d’autres régions, ce qui facilite la fonte de l’or, et l’eau chaude peut jouer un rôle dans la collecte de l’or sous le fond océanique. Cependant, la concentration d’or est si élevée qu’elle ne peut être expliquée par ce seul détail, et la raison précise de cette forte concentration nous est encore inconnue. »

Récupérer des roches aurifères au fond des océans est extrêmement coûteux. Pour extraire cet or, Yasuyuki Fukushima 福島康之, de l’entreprise IHI, a développé une feuille spéciale en utilisant un type d’algues primitives appelées cyanobactéries, qui adsorbe uniquement l’or.

Selon le chercheur, dans l’eau chaude, l’or existe principalement sous forme de chlorure d’or, qui se combine aux ions chlorure. Les algues s’adsorbent sur le chlorure d’or, éliminant progressivement les liaisons du chlorure d’or, ne laissant plus que l’or. L’or étant chargé d’électricité positive et les algues d’électricité négative, s’attirent mutuellement.

Enfin, lorsqu’elles sont chauffées à une température élevée de 1 000 degrés, seules les algues brûlent et l’or reste. Yasuyuki Fukushima a également découvert que transformer les algues en feuilles et les exposer à la lumière accélère la réaction et augmente l’efficacité d’adsorption de l’or.

En août 2021, une feuille d’algues primitives, équipée d’une lumière LED pour augmenter l’efficacité de l’aspiration, a été placée à l’intérieur d’un panier métallique, près de l’évent hydrothermal en eaux profondes au large d’Aogashima, à l’aide d’un submersible sans pilote.

« Je veux prouver que l’or peut être récupéré à partir de feuilles fabriquées à base d’algues primitives » déclare Yasuyuki Fukushima.

La collecte, prévue pour septembre 2022, a été reportée en juin 2023 pour cause de typhon et, trois mois plus tard, l’analyse des feuilles collectées a pu être menée par le professeur agrégé de l’Université de Tokyo, Yûtarô Takatani 髙谷雄太郎.

Les valeurs obtenues ont dépassé les attentes des chercheurs avec une concentration maximale d’or mesurée à environ 20 ppm (ou 20 grammes par tonne) soit cinq fois plus que la concentration moyenne trouvée dans le minerai des principales mines d’or du monde.

Et ce n’était pas le seul résultat inattendu.

En effet, il s’est avéré que la feuille d’algues adsorbait non seulement l’or mais aussi l’argent, avec une concentration maximale dépassant 7 000 ppm (ou 7 000 grammes par tonne) soit plus de 300 fois supérieure à celle de l’or.

Pour les chercheurs, « ce projet de deux années a été un véritable succès. Extraire de l’or et, qui plus est de l’argent, ce que nous n’attendions pas, à une telle concentration est tout à fait inattendu.
Surtout, nous avons démontré pour la première fois que, si l’or et l’argent étaient dissous, ils pouvaient être récupérés à l’aide d’algues. Il est particulièrement significatif que nous ayons pu y parvenir.
Il reste encore des problèmes à résoudre afin d’augmenter l’efficacité d’adsorption des algues et de nombreux obstacles à surmonter dont notamment le coût engendré par les plongées dans les profondeurs marines au large d’Aogashima.
Mais le seul fait que l’or puisse être récupéré à partir d’algues est capital car les algues sont inoffensives pour la santé, contrairement au mercure souvent utilisé dans d’autres pays pour l’extraction de l’or. »

Après les profondeurs marines, le groupe de recherches entend appliquer sa technologie aux sources thermales terrestres et, à l’avenir, aux eaux usées des zones urbaines ainsi qu’à l’eau de source des mines.

Sources : NHK , JAMSTEC

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Leur qualification de terres « rares » vient du fait qu’elles sont très inégalement réparties, en petites concentrations à la surface de la terre, et sont difficiles à extraire en raison de leur forte ressemblance avec d’autres minéraux courants.

Ces terres rares contiennent des métaux précieux indispensables à l’industrie des nouvelles technologies utilisées au quotidien (aéronautique, automobile, ordinateurs, téléphones portables, aimants, panneaux phosphorescents, ampoules à basse consommation ou voitures électriques…).

Actuellement, la Chine assure 90 % de la production mondiale de terres rares et, à l’heure où une pénurie de cinq des 17 éléments formant les terres rares serait à craindre, des chercheurs japonais ont annoncé en 2011 avoir découvert une immense réserve de terres rares à 5 500 mètres de profondeur, dans les fonds marins de l’île de Minamitori, à 2 200 km au sud-est de Tokyo, dans les eaux territoriales japonaises du Pacifique.

Plusieurs expéditions ont été menées depuis par la JAMSTEC (agence japonaise pour les sciences et technologies marines et terrestres), dont les dernières ont permis de ramener des échantillons en cours d’étude à l’université de Tokyo.

Selon les chercheurs japonais, le gisement identifié est estimé à 16 millions de tonnes sur une superficie d’environ 2 500 km² : de quoi répondre à la demande mondiale pendant 800 ans.

Le programme japonais de développement de technologies innovantes pour l’exploration des ressources en haute mer

Le programme interministériel de promotion de l’innovation stratégique (SIP) du Japon est un programme de recherche promu par 8 ministères et 4 instituts de recherche dans le but de développer des technologies innovantes pour l’exploration des ressources des grands fonds marins.

C’est dans le cadre de ce programme que les scientifiques japonais ont pu identifier ce gisement de terres rares de l’île de Minamitori.

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Après avoir repéré leur présence à la vidéo, les chercheurs ont capturé quatre spécimen à plus de 2 171 m de profondeur. Avec tous une taille supérieure à 1 m, dont 1,40 m pour le plus long pour un poids de 25 kg, les individus identifiés sont les plus grands observés à ce jour chez les espèces de cette famille.

L’étude a révélé qu’il s’agissait d’un prédateur supérieur, classé au sommet de la chaîne alimentaire de l’écosystème et, par comparaison avec les autres espèces répertoriées de cette même famille, a pu conclure à la découverte d’une nouvelle espèce, jusque là inconnue.

Par ses dimensions hors normes, les chercheurs l’ont baptisée « yokozuna iwashi » (sardine yokozuna) en référence au titre de grand champion des lutteurs de sumo et par comparaison aux individus de l’espèce de plus petite dimension (30 à 40 cm) nommés « sekitori iwashi » (sardine sekitori) en référence aux lutteurs de sumo de rang inférieur.

Les quatre individus capturés sont tous femelles et nul ne sait encore la taille que peut atteindre les mâles. Il est admis que ces grands prédateurs ont une grande influence sur leurs écosystèmes respectifs et sont très vulnérables à la surpêche et aux changements environnementaux. Il est donc urgent d’assurer la protection de la biodiversité des grands fonds marins qui recèlent encore de nombreux mystères.

Les résultats de l’étude ont été publiés dans le British science journal le 25 janvier 2021.

Source : JAMSTEC

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