« Nettoyons notre océan » est donc le thème de cette Journée mondiale de l'océan, qui vient en référence à la gigantesque décharge de plastique flottant dans le Pacifique sur une surface équivalente à trois fois de la France.
En France, de nombreuses infrastructures de recherche océanographique, à dimension souvent internationale, collectent et analysent de précieuses données sur la biodiversité sous-marine, l'acidité et la salinité des océans, leur température et ses variations dans le temps.
Tour d'horizon de ces infrastructures.
Flotte Océanographique française-FOF
La Flotte océanographique française permet de conduire des observations et des expérimentations et de prélever des échantillons sur tous les océans et mers ouvertes, jusqu'à 6000 mètres de profondeur.
La flotte est au service de plus de 3000 scientifiques, de missions publiques et d'acteurs socio-économiques.
La FOF est principalement utilisée pour effectuer des recherches scientifiques et des observations dans les domaines suivants : géosciences marines, océanographie physique et biologique, bio géochimie et chimie des océans, paléoclimatologie, biodiversité marine, etc.
Répondant également à des besoins de surveillance, d'expertise ou de missions de service public pour le compte de l'Etat, elle permet d'aborder les thèmes de l'hydrographie, de l'environnement côtier, des ressources halieutiques, de la délimitation de la ZEE, ainsi que les aléas sismiques, volcaniques et gravitaires (tsunami).
Elle participe par ailleurs à la formation à la recherche, en liaison avec les universités.
Réseau in-situ global d'observation des océans EURO-ARGO
EURO-ARGO est une très grande infrastructure de recherche constituant un réseau international global de flotteurs profilants Argo pour l'observation et la prévision de l'océan et du climat et qui mesurent en temps réel la température et la salinité des océans de la surface à 2000 mètres de profondeur.
Il s'agit du premier réseau in-situ global d'observation des océans en temps réel, complément indispensable des systèmes satellitaires, pour observer, comprendre et prévoir l'océan et son rôle sur le climat.
Infrastructure LIttorale et COtière-I-LICO
Créée en décembre 2015, l'infrastructure de recherche I-LI-CO fédère et rassemble les systèmes d'observation à long terme en milieux littoral et côtier afin de répondre aux questions scientifiques et sociétales de ces milieux.
L'océan côtier et les zones littorales sont le siège de transferts et d'échanges entre différents milieux ainsi que de transformations, notamment aux travers des interactions minéral-vivant, et d'évolution des écosystèmes littoraux et côtiers. La compréhension des processus physiques, biogéochimiques et sédimentaires associés (nature, échelles de temps, liens entre eux) est fondamentale pour appréhender les évolutions de ces milieux dans un contexte de bouleversement climatique.
Institut français de recherche pour l'exploitation de la mer - Ifremer
Créé en 1984, l'Ifremer est un établissement public à caractère industriel et commercial (EPIC), placé sous la tutelle conjointe du ministère de l'Enseignement supérieur, de la Recherche et de l'Innovation et du ministère de la Transition écologique et solidaire.
L'Ifremer contribue, par ses travaux et expertises, à la connaissance des océans et de leurs ressources, à la surveillance du milieu marin et du littoral et au développement durable des activités maritimes. À ces fins, il conçoit et met en œuvre des outils d'observation, d'expérimentation et de surveillance, et gère des bases de données océanographiques.
Programme international de forage profond en mer / European Consortium for Ocean Drilling Research / International Ocean Discovery Program –ECORD/IODP
Consortium européen, ECORD permet l'échantillonnage des couches géologiques, les mesures physiques et l'instrumentation des puits du plancher océanique et permet d'accéder en trois dimensions aux archives où sont enregistrés les événements ayant affecté la planète au cours de son histoire.
Le forage océanique et les techniques associées sont des outils essentiels et indispensables pour comprendre et prédire le fonctionnement du système Terre. Le programme IODP aborde quatre grands thèmes scientifiques :
- Changements climatiques et environnementaux
- Biosphère : vie en subsurface océanique, biodiversité et forçage environnemental des écosystèmes
- Processus profonds et impact sur les environnements superficiels
- Terre en mouvement : processus et risques à l'échelle humaine
Site d'ECORD
Zoom sur la mission Soclim (Southern Ocean and Climate)
Fin 2016, la mission Soclim (Southern Ocean and Climate) a étudié les liens entre océan et climat. Dans cette première vidéo d'une série dédiée à la mission, les trois scientifiques Stéphane Blain (CNRS-UPMC), Sabrina Speich (ENS) et Hervé Claustre (CNRS) exposent les objectifs de l’expédition avant leur départ vers le pôle sud...
Universcience.tv, en partenariat avec Le Monde, revient sur neuf semaines d'une aventure scientifique exceptionnelle.
Transcription textuelle | Reportage / Mission océan Austral #1 – Les enjeux de SOCLIM
L’océan… Réservoir de vie et de ressources, il est aussi le garant de notre climat.
Sans lui, notre planète serait bien plus hostile, et nous ne serions certainement
pas là pour en parler… Dans le contexte du changement climatique,
il est devenu urgent de saisir l’importance de son pouvoir régulateur, sur la température
et la composition de notre atmosphère. Car l’océan produit une grande partie de
l’oxygène que nous respirons, et enfouit beaucoup de nos émissions de C02 dans ses profondeurs…
Enfin, pour le moment… Pour la mission Southern Ocean and climate,
3 laboratoires français se sont associés pour collecter de nouvelles données océanographiques.
Leur ambition est d’aller beaucoup plus loin dans la compréhension des phénomènes océaniques
qui influencent le climat. Grâce à ces avancées, peut-être parviendrons-nous
à mieux anticiper ce qui nous attend…
A Banyuls, dans les Pyrénées orientales, quelques semaines avant le départ de l’expédition,
l’Observatoire océanologique règle les derniers détails.
Le chef de mission, l’océanographe Stéphane Blain, est un habitué des régions australes.
Il y a mené une dizaine d’expéditions tout au long de sa carrière. Et plus particulièrement
autour du plateau des Kerguelen, cet archipel français situé au large du continent antarctique.
Avec cette nouvelle mission, le chercheur poursuit son exploration des liens
entre climat et océan Austral. Alors ce qu’on attend évidemment
c’est une réponse aux questions qu’on se pose, notamment sur le rôle de l’océan Austral
pour absorber le CO2, mais c’est aussi comprendre les mécanismes qui sont derrière, les différents
processus qui transfèrent en fait le carbone de l’atmosphère jusque dans le fond
de l’océan où il est stocké. Le laboratoire de Stéphane Blain est spécialisé
dans l’étude des microorganismes végétaux marins : le phytoplancton.
Ces algues microscopiques sont à la base de la chaîne alimentaire marine, produisent
la moitié de l’oxygène que nous respirons, et contribuent à séquestrer dans l’océan
le principal gaz à effet de serre responsable du réchauffement climatique : le CO2.
Grâce à l’énergie lumineuse qui pénètre les eaux de surface, le phytoplancton se développe,
et absorbe du dioxyde de carbone tout en rejetant de l’oxygène : c’est la photosynthèse marine.
Pour se constituer, le phytoplancton utilise
le carbone présent dans les molécules de CO2 dissoutes dans l’eau.
Enfin, lorsqu’ il meurt, le phytoplancton sombre dans les profondeurs, emportant avec lui
le carbone, qui sera séquestré pour des milliers, voire des millions d’années.
A l’Observatoire de Banuyls, Stéphane est assisté par Mathieu Rembauville,
un jeune chercheur en biologie. Mathieu cherche à connaître
le rôle d’un groupe d’algues phytoplanctoniques,
les diatomées, particulièrement présent dans les eaux du pôle sud.
"Chaque espèce phytoplanctonique, on dit qu’elle a une niche écologique,
c’est à dire qu’elle a un optimum de conditions, pour lesquelles elle va pouvoir croître de manière efficace.
Il se trouve que les diatomées, elles aiment les eaux particulièrement froides
et les eaux très riches en éléments nutritifs". Mais si les diatomées intéressent autant
les océanographes, c’est aussi parce qu’elles ont une particularité, qui font d’elles
des championnes du piégeage de carbone. Pour s’adapter aux eaux froides et
aux rudes hivers polaires, les diatomées ont la capacité de faire des réserves de graisse.
Quand les températures sont plus clémentes, elles se délestent de ce surplus de lipides.
Il coule au fond des océans avec le carbone qu’il contient.
"On a observé que ce phénomène va contribuer de manière majeure à l’export de carbone
dans les environnements de l’océan Austral". De l’autre côté de la Méditerranée,
à l’Observatoire de Villefranche-sur-Mer, l’équipe d’Hervé Claustre développe
des sondes robotisées innovantes, pour suivre au plus près les changements à l’œuvre
dans le milieu marin. Les instruments développés ici sont capables de mesurer,
n’importe où dans l’océan, des paramètres tels que la salinité, la concentration en chlorophylle
ou encore en oxygène et en nitrates. Et cela, de manière parfaitement autonome.
"L’océan mondial il est pas homogène, c’est une variété de systèmes différents qui
chacun ont des capacités de réaction et d’adaptation au changement climatique différentes.
On est en train d’envisager une surveillance, un monitoring complètement continu de l’ensemble
de l’océan global. Donc ces robots apportent une dimension à la fois d'exploration spatiale
et temporelle relativement unique par rapport à une stratégie qui serait basée uniquement sur les bateaux".
Le CO2 atmosphérique a tendance à se dissoudre naturellement dans la mer.
Et plus l’eau est froide, plus cet échange gazeux est intense. Ce phénomène physique fait
des eaux polaires, d’importants puits naturels de carbone. A l’échelle planétaire,
un gigantesque courant entraine ces eaux froides et leur carbone en profondeur.
C’est la circulation thermohaline. Dans cette dynamique, l’océan Austral,
très froid et toujours en mouvement, joue un rôle majeur.
A Paris, au sein de son laboratoire de l’Ecole normale supérieure, Sabrina Speich explore
de très près cette mécanique. "L’océan Austral qui est un océan
qui fait le tour du globe, c’est l’unique océan qui est continuellement en action
et interaction avec l’atmosphère". Le courant circumpolaire qui ceinture l’Antarctique,
est le plus intense de la planète. Associé aux vents puissants de ces hautes latitudes,
il brasse les eaux en permanence et cela augmente la pénétration du dioxyde de carbone
dans l’océan. Mais ce moteur océanique va t-il conserver son efficacité dans le futur ?
"Ce qu’on va essayer de faire avec SOCLIM, c’est d’utiliser de nouveaux outils
pour augmenter la résolution d’échantillonnage. On va utiliser des instruments autonomes,
qu’on va laisser en place, et qui vont venir collecter des données de manière continue".
"Chaque fois qu’on va dans l’océan Austral c’est un peu la même chose : c’est un environnement
justement qu’on connaît mal, parce qu’il est extrêmement lointain, difficile d’accès,
des conditions météo difficiles, donc ce qu’on redoute le plus c’est la difficulté
à y travailler, à y déployer des instruments et à récupérer les données…
C’est le premier obstacle à franchir…" Autour de l’Antarctique, impossible de dépasser
2 mois en mer. Battus par les vents les plus forts du globe,
éloigné de tous les continents peuplés, entouré d’îles sauvages inhabitées ou presque,
cet océan est soumis aux pires conditions météo…
"C’est le plus sauvage, et le plus mythique". "Capricieux…"
"Gigantesque !" "Impressionnant en fait".
"C’est des conditions rudes !" Au terme d’un périple de 12 000 km, et de
27 jours de vie à bord du Marion Dufresne, l’Expédition SOCLIM,
Southern Ocean and Climate
va tenter d’apporter une contribution scientifique inédite
à la connaissance de ce système océanique exceptionnel.
