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Du 6 janvier au 16 février 2008, les scientifiques embarquent à bord du bateau Discovery pour la mission océanographique ‘Il y a le vent, la poussière et la mer’ (SOLAS cruise D326).
Sinia Planeta et EUR-OCEANS les suivront en temps réel (ou presque), à l’aide d’un journal de bord écrit par les scientifiques embarqués, d’enregistrements audio et vidéo réalisés pendant la campagne, et de films produits par les scientifiques dans le projet EUR-OCEANS.
Tenerife, Les Iles Canaries
12h00 GMT
Samedi 5 janvier 2008
par Eric Achterberg, Chef de Mission (NOCS)  
Nous partons en mer dans six heures . A bord du bateau, tout le monde s'affaire à sécuriser et à bien attacher son matériel pour qu’il ne tombe pas durant le voyage en mer.
Nous sommes arrivés à Tenerife le 2 janvier 2008, et nous avons durement travaillé pour déballer, installer et tester les instruments que nous allons utiliser. La livraison de produits chimiques que nous attendions a été retardée de quelques jours mais heureusement, tout est arrivé ce matin, quelques heures avant le départ.
A présent nous n’attendons plus qu’un ordinateur de Southampton, avant le départ en mer.
Tout le monde est prêt et impatient. Nous attendons cette expédition depuis un an, car la campagne planifiée initialement en janvier 2007, avait du être annulée en raison de problèmes techniques sur le navire Discovery.
Le temps est plutôt favorable aujourd’hui avec une température de 23°C et un vent faible.
Le contraste est plutôt étonnant avec la météo que nous avions en Angleterre lors de notre départ, mais ce n’est pas nécessairement une bonne nouvelle pour nous !
L'objectif de cette campagne est de partir à la recherche de tempêtes de sable, et durant les deux dernières semaines, nous avons eu des signes de leur présence. Comme ces tempêtes soufflent depuis les 3 derniers mois, nous avons l’espoir d’en rencontrer au moins quelques unes dans les 4 prochaines semaines !
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C'est parti!
15h30 GMT
Lundi 7 janvier 2008
Position 24°30 Nord, 19°38 Ouest
par Eric Achterberg, Chef de Mission (NOCS)
Nous sommes en mer depuis deux jours maintenant, et tout se déroule bien. Le mal de mer n’a pas fait trop de victimes, mais les médicaments que certains d’entre nous prennent pour éviter d’être malade y sont sûrement pour quelque chose!
L’atmosphère à bord est toujours un peu tendue les premiers jours d’une mission à cause des instruments préparés pour les prélèvements. Peu à peu, les premiers disfonctionnements apparaissent et l’on se rend compte de ce qui manque. Malheureusement, il est alors trop tard ! La plupart de nos équipements fonctionnent, ce qui est pour nous une bonne nouvelle, mais nous avons oublié quelques objets de moindre importance. Dans des situations comme celles-ci, mieux vaut savoir improviser et être créatif car obtenir de nouveaux produits chimiques ou des pièces de rechange est définitivement impossible en pleine mer!
Aujourd’hui la mer est plutôt calme. Le vent souffle force 3-4 sur l’échelle Beaufort, ce qui équivaut à une agréable brise. Depuis notre départ de Tenerife, nous avons mis le cap au sud, et nous avons déjà prélevé des échantillons à 4 stations différentes. Durant les 2 à 3 prochains jours, nous nous dirigerons vers l’Ouest (cap 27°Nord, 30° Ouest) dans des eaux océaniques de surface avec des taux très bas en éléments nutritifs (milieu oligotrophe). Au moment où j’écris ces quelques lignes, nous naviguons dans des eaux influencées par des systèmes de remontées d’eaux profondes (upwelling) situés au Nord-Ouest de l’Afrique. Les eaux profondes qui remontent apportent des éléments nutritifs vers la surface de l’océan et cette eau riche, de nouveau éclairée par le soleil, permet la croissance du phytoplancton et de ce fait de l’ensemble de l’écosystème marin. Nous voulons atteindre la limite Ouest de ce système de remontée d’eaux profondes, l’influence de ce mécanisme va diminuer de plus en plus jusqu’à disparaître. La surface de l’océan sera alors très bleue et très pauvre en espèces planctoniques.
Le groupe de chercheurs à bord est vraiment sympathique. Plusieurs nationalités sont représentées et nous donnons tous notre avis au chef sur les différentes recettes de cuisine ! L’assistance technique à bord du bateau et l’équipe de bord sont également excellentes ; Tous font leur possible pour que cette campagne en mer soit couronnée de succès.
Il est temps pour moi d’aller travailler !
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Un jour à bord du RSS Discovery
15h30 GMT
Mardi 8 janvier 2008
Position 25°09 Nord, 22°14 Ouest
par Claire Mahaffey, Université de Liverpool
La routine s’installe.
Claire Mahaffey
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La journée type à bord commence à 5h00 du matin.
Le bateau stoppe et nous commençons à travailler à la première station de la journée, il est 5h30.
Le responsable scientifique, Eric Achterberg, accompagnés de scientifiques confirmés, coordonnent les opérations et planifie le déroulement de la manipulation : localisation de la station, expériences et prélèvements à effectuer pour chaque station.
L’instrument principal qui est déployé à chaque station est la Rosette CTD. C’est une structure cylindrique sur laquelle est attachée une série de capteurs qui mesurent la salinité, la température et la profondeur. La salinité est calculée à partir de la Conductivité de l’eau, d’où le nom CTD pour Conductivity (conductivité), Temperature (température), Depth (profondeur). La Rosette CTD peut également être munie d’un fluoromètre pour mesurer la fluorescence de l’eau à différentes profondeurs, d’un capteur à oxygène et 24 bouteilles (20 litres) de bouteilles Niskin, pour échantillonner l’eau. Avec tous ces instruments la Rosette est très encombrante et pèse plus d’(e) une tonne ! Une grue et un levier situés à tribord, nous permettent de la soulever en toute sécurité du pont du bateau jusqu’à l’océan.
Une fois la Rosette CTD à l’eau, les capteurs nous transmettent des données, les scientifiques peuvent alors suivre les profils de certains paramètres de l’eau en temps réel comme la température, le taux d’oxygène et la fluorescence. Ici, le profil que nous avons effectué ce matin.
Les autres instruments généralement déployés à chaque station sont : le filet à plancton, les outils pour faire des profils de neige marine et des capteurs optiques, mais vous entendrez parler de tout cela durant la campagne!
Au milieu de la matinée, nous avons enfin terminé les manipulations à la première station, et nous nous dirigeons déjà vers la seconde planifiée à 13h00. Le bateau avance à pleine vitesse entre les stations avec une vitesse atteignant 11 nœuds (environ 20 km/h)
Pendant que le bateau navigue, les scientifiques à bord passent le reste de l’après-midi et de la soirée à collecter des échantillons et des données, ou à analyser les prélèvements déjà collectés, dans les laboratoires du bateau.
Le travail se termine généralement entre 20h00 et 22h00. Des soirées sont parfois préparées, comme par exemple le quizz organisé hier soir par Mark.
La vie à bord
Séjourner à bord du RSS Discovery est plutôt agréable. Bien que le bateau soit assez grand, nous sommes deux par cabine. Dans chaque chambre, nous avons bien sûr deux lits, une penderie, un bureau et un lavabo. La salle de bain est partagée entre deux cabines. Nous avons accès également à un salon (avec une large sélection de films) et une petite bibliothèque.
Avec un petit coin à soi, la chose la plus importante pour se sentir bien sur le bateau est l’équipe de cuisiniers ! Ils sont vraiment importants sur le bateau ! Au fait, la cuisine sur un bateau est appelée ‘la galère’. Pour le petit-déjeuner aujourd’hui, nous avons le choix entre différents plats anglais avec des œufs, des céréales et des fruits. Le déjeuner est composé d’une gamme de soupes, sandwiches, salades et pizzas. Le dîner est quant à lui ‘à la carte’, ce soir nous avons le choix entre de la soupe et des rouleaux de printemps pour l’entrée, un curry de poulet ou des légumes pour le plat principal, suivis de fruits et de glaces pour le dessert.
Il y a toujours énormément de nourriture à bord des bateaux de recherche, ce qui est excellent pour le moral des troupes.
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Un échantillon toutes les 30 minutes!
12h10 GMT
Mercredi 9 janvier 2008
Position 26°30 Nord, 26°10 Ouest
par Ross Holland (NOCS)
  Pour cette huitième campagne à bord du RRS Discovery, je me sens à l’aise sur le bateau! C’est toujours agréable et divertissant d’aller en mer, mais cette fois-ci, contrairement à mes autres expéditions, la météo est un avantage incontestable! Je suis habitué à travailler dans des eaux bien plus froides, du coup je profite du soleil dès que je sors de mon laboratoire!
Je suis le technicien du Centre national océanographique de Southampton (NOCS) qui s’occupe de la cytométrie en flux, et mon rôle consiste à étudier les tous petits, mais néanmoins importants, organismes qui vivent dans les océans : les bactéries et le phytoplancton. Les gens se demandent parfois l’intérêt d’étudier ces organismes tellement petits qu’on ne les voit pas à l’oeil nu. Certains supposent que pour développer ma carrière d’océanographe biologique, je dois être capable d’étudier de plus gros animaux comme les baleines et les dauphins, mais ça ne marche pas comme ça!
Le picophytoplancton (le plus petit des phytoplanctons incluant les bactéries) n’est pas seulement ma passion, je m’intéresse à la Science en général. Bien que ce phytoplancton soit très petit, il peuple les océans en grand nombre et représente une grande partie de la biomasse des océans. Les bactéries forment un système de recyclage, et disséminent des éléments nutritifs indispensables à la vie dans les océans. Bien que tous ces organismes soient très petits, ils sont très importants dans l’Océan. La plupart d’entre eux ont la capacité de capturer du dioxyde de carbone, un gaz à effet de serre présent dans l’atmosphère.Â
Il y a plus d’un million de bactéries par millilitre d’eau de mer (que cela ne vous empêche pas d’aller vous baigner dans la mer, la plupart de ces bactéries sont inoffensives) et il n’existe qu’une technique, la cytométrie en flux(qui est ma spécialité), pour évaluer précisément, et dans un intervalle de temps correct, l’abondance et la biomasse de ces organismes dans chaque échantillon.
Mon ami fidèle et fiable, le Robot!
Ross Holland
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Le cytométre en flux compte et identifie les cellules une à une en les faisant passer par un rayon laser qui détecte leur fluorescence et leur dispersion face au rayon. Les différents groupes de phytoplancton et de bactérie vont disperser la lumière d’une manière bien spécifique. Cette signature individuelle peut être utilisée pour calculer rapidement la densité de chaque groupe dans l’eau, leur rôle dans l’écosystème étudié et même l’état de santé dans lequel la population est.
Généralement, le manque en éléments nutritifs ou des conditions de stress, peuvent détériorer une population de ces petits organismes. Durant cette campagne, je vais essayer d’apporter ma contribution pour comprendre comment la poussière du Sahara et le fer qu’elle transporte, affecte la santé de ce petit phytoplancton. Je vais faire des analyses d’eau de mer toutes les 30 minutes pendant toute la durée de l’expédition ! Pour une croisière de 4 semaines, ça représente près de 1500 analyses ! Vous pensez sûrement que tout ce travail ne va pas me laisser beaucoup de temps pour manger, me détendre, ou même dormir ! Heureusement, j’ai un ami loyal à mes côtés qui me permet de faire des pauses, j’ai un robot, qui analyse automatiquement mes échantillons d’eau 24h/24h !
Mmmm je me demande ce qu’il y a pour le dîner ce soir !
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Une tasse de thé? (Joyeux anniversaire oncle Trev!)
22h10 GMT
Jeudi 10 janvier 2008
par Polly Hill (étudiante en thèse, NOCS)
 Aujourd’hui le temps était ensoleillé et chaud comme d’habitude – il est incroyable de penser que nous sommes en hiver! Je participe à ma quatrième expédition océanographique en deux ans, mais c’est la première fois que j’embarque à bord d’un bateau anglais et c’est très agréable d’être enfincomprise par l’équipe à bord! Un autre avantage de cette campagne est les très bons petits plats que nous mangeons tous les jours ; le chef du RRS Discovery prend bien soin de nous et a l’air déterminé de nous faire prendre au moins 5 kilogrammes avant notre retour à terre. Je suis finalement bien contente d’obtempérer!
La science Hich-tech avec un budget modeste!
Polly Hill
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Je travaille dans le même groupe de recherche que Ross Holland, le technicien s’occupant de la cytométrie en flux qui vous a laissé un petit mot hier décrivant le travail que nous faisons avec le petit phytoplancton et les bactéries. Je suis étudiante dans ce groupe et mon travail est d’évaluer le bien-être de ces petites créatures. J’essaie plutôt de trouver quelle relation elles entretiennent avec toute cette poussière provenant du Sahara. Dans cette optique, j’effectue une série compliquée d’incubations, en utilisant des substances contenant un isotope marqué radioactif. En étudiant ces bactéries, il est possible de savoir quelle quantité et quel élément nutritif a été assimilé, et quelle de savoir quelle bactérie est en bonne santé ou se bat pour survivre.
Contrairement aux autres scientifiques à bord, je ne collecte pas mes échantillons d’eau de mer avec des bouteilles, mais j’utilise des gourdes thermos. Bien sûr, ça amuse beaucoup les autres qui me taquinent et me demandent une tasse de thé (aussi appelée Polly, ce qui m’amuse beaucoup!). Ce n’est pas une technique particulièrement high-tech mais il y a une bonne raison d’utiliser une bouteille thermos pour collecter mes échantillons. Le même vide d’air qui garde votre thé (et le mien) bien chaud, permet à l’eau que j’échantillonne de rester à température constante, malgré le soleil brûlant. La double paroi garde aussi les bactéries à l’obscurité, elles ne sont alors par perturbées et traumatisées avant que je puisse les étudier.
Une des meilleures choses lorsqu’on étudie les bactéries est que, contrairement aux autres biologistes qui étudient de gros organismes comme les baleines ou les tortues, nous n’avons pas besoin d’aller très loin pour trouver ce qu’on cherche. Chaque millilitre d’eau de mer contient presque un million de bactéries! Ces bestioles sont peut-être petites, mais mises toutes ensemble, elles représentent un tiers de la biomasse totale sur Terre. Alors, vous imaginez l’importance et l’influence qu’elles peuvent avoir sur les Océans mondiaux!
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A la recherche de la pluie!
22h10 GMT
Samedi 12 janvier 2008
Position 23° Nord, 26° Ouest,
Etat de la mer : modéré (vagues de 2 à 3 mètres), Vent : 6 Beaufort, Météo: ensoleillé, 24°C
par Claire Powell (Université de East Anglia)
 Tôt ce matin, Eric le chef scientifique de la mission, m’a demandé de vous écrire un petit mot. Lorsque je l’ai questionné sur le sujet que je devais aborder, il m’a proposé de parler de ma journée type à bord, ainsi que de l’échantillonnage d’aérosol dont j’ai la charge. ‘C’est d’accord’ lui ai-je répondu. Sauf qu’en y repensant, je n’ai pas de journée caractéristique à bord du RSS Discovery !
En ce samedi particulier, j’ai été réveillée à 9h30 par le téléphone de ma cabine. Vous pensez peut-être que ce n’est pas très tôt, mais je ne suis pas allée au lit avant 3h30 ce matin, donc pour moi 9h30 est une heure plutôt matinale ! J’ai donc décroché le téléphone en réussissant à articuler un « Allo? » endormi, tout en essayant de savoir d’où tout ce bruit venait. La réponse fut : « Allo Claire ? Sais-tu qu’il pleut ? »
Un attrapeur de pluie!
Un entonnoir récupère la pluie en haut de ‘l’île aux singes’ – L’équipement est monté et démonté lors de chaque épisode pluvieux.
Claire Powell, UEA |
Je dois également vous expliquer que l’une de mes responsabilités lors de cette campagne est de collecter des échantillons de pluie. Dès qu’il se met à pleuvoir, les officiers en service sur le pont me le font gentiment savoir, notamment lorsque je suis en train de dormir, ce qui était le cas ce matin.
Il s’avère que la chasse à la pluie est une expérience à vivre ! Comme il n’y a rien pour obstruer la vue en mer, nous pouvons voir arriver les grains de loin en scrutant l’horizon. L’effet de la lumière à travers la pluie lorsque le vent change de direction est magnifique.
Pas tout à fait réveillée et vêtue de mon pyjama, j’ai sauté dans des vêtements imperméables et je me suis rendue au-dessus du pont, autrement appelé ‘L’île aux singes’. C’est le point le plus haut sur ce bateau (si on exclue la vigie) et c’est là que se trouve tout mon équipement pour collecter l’eau de pluie. J’utilise principalement de grands entonnoirs attachés à des bouteilles en dessous qui récupèrent l’eau. Rien de différent avec les échantillons d’eau de pluie que vous avez peut-être collecter lorsque vous étiez à l’école.
Comme les analyses que nous faisons sont très précises, nous devons garder les échantillons ultra-propres. C’est pourquoi nous ne pouvons pas laisser les entonnoirs en place tout le temps, car ils accumuleraient la poussière et les particules contenues dans l’air. Malheureusement pour moi, je dois tout installer à chaque fois qu’il commence à pleuvoir, et ensuite entreposer tout le matériel dans le laboratoire jusqu’à la prochaine pluie. Cela veut dire que je dois être prête à n’importe quel moment de la journée ou de la nuit.
Quand je suis arrivée à ‘l’île aux singes’, il pleuvait des cordes ce qui m’a complétement réveillée. A ce moment précis, j’espérais m’être bien habillée! Il semble que je n’avais pas mis mon pantalon imperméable correctement. Inutile de dire qu’en moins d’une seconde j’étais totalement trempée. Après une douche bien chaude et des nouveaux vêtements, je me suis de nouveau rendue sur le pont pour observer cette pluie battante. C’est une bonne chose à faire lorsque l’on répertorie les pluies (où toute autre donnée scientifique en relation) et que l’on note le plus d’informations possibles. Je répertorie le temps et la date de chaque chute de pluie, ainsi que la localisation du bateau, sa direction et sa vitesse, la direction du vent, le type de pluie, les heures de début et fin de la chute de pluie, et j’inscris également s’il a plu avant.
Je démonte mon entonnoir à pluie vers 11h00 et avec beaucoup d’attention, je mets mes échantillons d’eau de pluie dans la chambre froide dans la cale du bateau. Ils seront analysés pour leur contenu en fer et d’autres nutriments lors de mon retour en laboratoire en Angleterre. Pour le moment, j’ai fini mon travail et c’est le moment du repas (salade et chips, au cas où vous seriez intéressés), et je trouve que je le mérite bien!
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Quel est le menu aujourd’hui, pour le phytoplancton?
15h00 GMT
Dimanche 13 janvier 2008
Position 18°44 Nord, 24°56 Ouest,
Etat de la mer : modéré (vagues de 2 à 3 mètres), Vent : 6-7 Beaufort, Météo : ensoleillé, 24°C
par Mark Stinchcombe (NOCS)
 Il est 15h00 GMT, comme je l’ai marqué ci-dessus et j’attends le déploiement de la Rosette CTD de cet après-midi. Je suis un chimiste marin et mon travail consiste à mesurer les nutriments dans les océans. La Rosette CTD munie de 24 bouteilles Niskin me permet d’obtenir des échantillons pour mes mesures, depuis la surface de la mer jusqu’aux sombres abysses juste en dessous de nos pieds.
Mark Stinchcombe travaillant dans un laboratoire miniature pour mesurer les nutriments de l’eau de mer. |
La surface ensoleillée des océans est peuplée de petites algues flottantes et unicellulaires, portées par les courants, c’est ce que l’on appelle le phytoplancton. Comme les plantes de votre jardin qui ont besoin de nutriments pour se développer, le phytoplancton a besoin de nitrate et de phosphate pour grandir comme les plantes à qui on ajoute souvent de l’engrais pour les aider à se développer. Une certaine partie du phytoplancton, les diatomées, ont même besoin de silicate pour construire leur coquille de verre pur. Malheureusement, les eaux autour des îles Canaries tendent à s’appauvrir en éléments nutritifs (c’est ce que l’on appelle des eaux oligotrophes).
Comme la lumière est essentielle à sa croissance, le phytoplancton se trouve dans les eaux de surface jusqu’à une profondeur de 150 mètres environ dans la mer où nous nous trouvons. Au-delà de cette profondeur, il fait trop sombre pour permettre la photosynthèse, et le phytoplancton ne peut alors assimiler les nutriments contenus dans l’eau de mer. De ce fait, les concentrations en nitrate et phosphate augmentent avec la profondeur, lorsque les eaux deviennent de plus en plus sombres.
VIDEO:
L'Acidification des Oceans |
Mon travail à bord consiste à mesurer les concentrations de ces nutriments : nitrate, phosphate et silicate dans l’eau de mer et à déterminer si ces quantités sont suffisantes pour subvenir aux besoins du phytoplancton. Ce qui m’intéresse également c’est la profondeur à partir de laquelle la concentration de ces éléments nutritifs commence à augmenter (c'est-à -dire, à quelle profondeur le phytoplancton arrête de se développer !). En fin de compte, dans cette couche d’eau de mer de surface, le phytoplancton est la base de la chaîne alimentaire et il alimente l’ensemble de l’écosystème marin. Et ces petites bêtes ont un très grand impact puisque le phytoplancton en surface peut –sous de bonnes conditions - changer le climat!
Même si mon rythme de travail est maintenant bien réglé, je commence ma journée à 6h30 et je peux la terminer aux environs de 20h00 avec bien sûr des pauses repas ! Si j’arrive à terminer un peu plus tôt, je peux me détendre un peu en regardant un DVD dans la salle commune. Malheureusement, nous sommes trop loin de la côte pour recevoir un signal télé, et je ne peux pas regarder le foot. Nous pouvons cependant suivre les résultats grâce aux nouvelles que nous recevons et aux e-mails de la famille et des amis. Garder le contact avec le monde extérieur peut s’avérer un peu difficile, mais des e-mails réguliers nous permettent de ne pas nous sentir trop loin de la maison, même si plusieurs milliers de kilomètres nous en séparent !
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Envoi d’une photo du fond de la mer
15h00 GMT
Dimanche 14 janvier 2008
Position 17°36 Nord, 24°17 Ouest (à la station du Cap Vert Tenatso Time Series)
Etat de la mer : modéré (vagues de 2 à 3 mètres), Météo: ensoleillé, 24°C
par Cynthia Dumousseaud (NOCS)
 Nous sommes en mer depuis maintenant dix jours et tout s’est avéré plutôt agréable. Je suis sûre que mes collègues vous ont déjà parlé de nos conditions de vie plus que confortables à bord, et que dire du temps ! C’est toujours un petit plus que de naviguer avec une bonne météo ! J’étais habituée à des conditions beaucoup moins clémentes lors des dernières missions, au cours desquelles nous ne pouvions même pas sortir sur le pont du bateau pour faire nos expériences. Je redécouvre donc le RRS Dicovery, et le plaisir de travailler sous le soleil perdue au milieu de l’Océan.
Il y a beaucoup de travail à faire sur le bateau pendant la mission, mais l’atmosphère reste décontractée dans le laboratoire. Il est important de voir des gens sourire à bord, même si les choses ne vont pas toujours comme on le souhaite, et surtout lors d’expéditions de longue durée comme ici : 30 jours.
Bien que la mission soit consacrée à l’échantillonnage d’eau de surface de l’Océan Atlantique et du phytoplancton , nous effectuons aujourd’hui quelques prélèvements en profondeur, à 1800 mètres en dessous de nos pieds. La plupart d’entre nous (au moins moi !) sommes très impatients, car nous allons tester nos compétences en dessin !
Compression ! Envoyer un gobelet en polystyrène au fond de l’eau est devenue une sorte de tradition.
Cynthia Dumousseaud
ZOOM |
Lorsque nous envoyons nos instruments au fond de la mer, ceux-ci subissent une pression très importante qui augmenteavec la profondeur. Une bonne méthode pour le démontrer c’est d’attacher des gobelets à café en polystyrène à la Rosette CTD juste avant sa plongée. Décorer les gobelets avant de les immerger est devenu en quelque sorte une tradition ! Alors qu’ils disparaissent de notre vue dans les profondeurs de l’océan, la pression hydrostatique augmente rapidement et provoque l’expulsion de toutes les bulles d’air du polystyrène. Le résultat obtenu c’est que chaque gobelet revient à la surface très très petit. Vous pouvez voir la comparaison entre le gobelet avant sa plongée en eau profonde et après. Et ce gobelet n’est descendu qu’à 1800 mètres de profondeur ! Imaginez s’il avait vraiment atteint le fond de l’océan !
Nous avons bien sûr un peu travaillé ! Je suis étudiante au Centre National d’Océanographie de Southampton et je m’intéresse à la chimie du dioxyde de carbone dissout dans l’eau de mer. Les profondeurs des océans sont des réservoirs importants de dioxyde de Carbone (CO2), et la surface est plutôt une zone tampon qui assimile ou relâche ce gaz dans l’atmosphère. Comprendre comment les échanges gazeux entre l’atmosphère et l’océan affectent la chimie et la biologie des océans peut donc nous donner des informations sur le potentiel des océans à changer le climat.
Je mesure deux paramètres dans mon travail. Le premier est le pH de l’eau de mer. Une pompe m’apporte en continu dans mon laboratoire de l’eau de mer puisée à 5 mètres de profondeur environ. J’utilise ensuite un système automatisé pour mesurer le pH toutes les minutes. Je vais avoir une énorme quantité de données après un mois en mer !
Le second paramètre que je mesure est le carbone inorganique dissout, ou CID. Ensemble le pH et le CID nous donnent beaucoup d’informations sur la chimie et la biologie à la surface de la mer, entre les échanges en CO2 entre l’atmosphère et l’océan, et en fin de compte, quelle quantité de CO2 anthropique les océans peuvent assimiler avant que cela entraîne une perturbation des écosystèmes. Dans ce cas extrême, l’excès de CO2 anthropique dans l’atmosphère entraîne la baisse du pH de l’eau de mer, processus que l’on nomme l’acidification. Pour plus d’informations, regardez le film !
À plus tard.
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Mauvaise pêche!
Mardi 15 janvier 2008
Position: 16° 53’ Nord, 25° 05’ Ouest, entre les îles du Cap-Vert !
Météo : couvert et chaud
Etat de la mer : modéré (vagues de 2 mètres)
par Mark Moore
 C’est mon cinquième voyage à bord du RRS Discovery et je viens de me rendre compte qu’à la fin de ces quatre semaines embarquées, j’aurai passé en tout 6 mois sur ce bateau, donc, comme le disait Ross il y a quelques jours : je me sens plutôt à l’aise à bord !
Durant cette mission en mer, je me consacre au phytoplancton. Le phytoplancton utilise la photosynthèse pour extraire l’énergie des rayons du soleil ce qui lui permet d’assimiler le dioxyde de carbone dont il a besoin pour grandir. De ce fait, il ne peut vivre que dans les 100 premiers mètres sous la surface des océans. La lumière s’atténue rapidement dans l’eau, et une partie est absorbée par le phytoplancton lui-même. En plus de la lumière, le phytoplancton, comme beaucoup d’autres organismes a besoin de nutriments pour se développer. Ce sont : les nitrates, le phosphore et de petites quantités de fer. Le phytoplancton en se développant dans les couches d’eau de mer de surface entraîne donc une réduction importante de la concentration de ces nutriments. Ce phénomène provoque des conditions pauvres en nutriments ce qui fait que certaines parties des Océans mondiaux n’ont plus de grandes quantités de phytoplancton. Ces régions sont en effet désertes, ce sont des eaux oligotrophes. La zone que nous étudions est sur le point de devenir elle-même un désert, bien connu dans ces tourbillons d’eaux subtropicales de l’Océan Nord Atlantique.
Contact avec la terre ferme ! Tout le monde essaie pour la première fois depuis 10 jours d’envoyer des SMS aux proches.
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Comme vous l’avez peut-être déjà entendu (et vous allez en entendre parler si on rencontre une tempête de poussière !), les concentrations en nutriments sont parfois si pauvres en surface dans certains endroits que même d’infimes quantités de poussière contenues dans l’atmosphère peuvent être considérées comme un apport essentiel en nutriments. Dans le cas précis d’un de ces nutriments : le nitrogène, il n’y aura pas d’autre chemin que la voie aérienne pour être ensuite assimilé par le plancton. Certaines espèces du phytoplancton sont capables de capter le nitrogène directement de l’atmosphère (ou plutôt de l’air atmosphérique dissout dans l’eau de mer) dans un processus appelé la fixation du nitrogène (ou la diazotrophie).
Polly et Ross vous ont déjà parlé de ces petits organismes qui sont prépondérants dans notre zone. Les organismes qui peuvent fixer le nitrogène peuvent être eux aussi très petits, le plus connu est Trichodesmium. Cet organisme peut être parfois observé sous forme de grandes colonies de cellules uniques liées entre elles (sur plusieurs mm) et visibles à l’œil nu, ou encore sous forme d’une fine couche à la surface de l’océan. Contrairement au picophytoplancton et aux bactéries que l’on trouve à des concentrations de l’ordre d’un millions d’individus par litre d’eau de mer, nous ne trouvons que peu de Trichodesmium dans le même volume.
Du fait qu’il peut être une source de nitrogène dans l’océan, l’apparition et le développement de cet organisme peuvent être très importants pour les écosystèmes marins dans ces eaux oligotrophes (très pauvres en nutriments).
Les colonies Trichodesmium étant beaucoup plus grosses et plus rares que le phytoplancton unicellulaire, nous les collectons en utilisant des filets. Aujourd’hui, même en filtrant des mètres cube d’eau de mer, nous n’en trouvons aucunes. Nous avons été plus chanceux la semaine dernière. Si nous en trouvons lors de cette mission, je vous enverrai quelques photos. Nous faisons des analyses de tous les Trichodesmium que nous attrapons, nous mesurons également le taux à partir duquel le nitrogène est fixé par les autres organismes. Pour ce faire, nous incubons des organismes en contrôlant tous les facteurs de croissance. Dans ce cas, nous nourrissons les organismes avec leur repas préféré (nitrogène gazeux) que nous pouvons suivre. Nous marquons ce gaz avec un isotope d’Azote (15N) différent de celui que l’on trouve couramment dans l’océan et qui nous permet de suivre comment le nitrogène est assimilé par les colonies de Trichodesmium.
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Cellule unique, conséquences globales !
Vendredi 18 janvier 2008
Etat de la mer : modéré (vagues de 1 à 1.5 mètres), Vent : 4 Beaufort, Météo : ensoleillé, 28°C
Position: 12° 30 Nord, 27° 35 Ouest
par Ruth Airs
 Bonjour ! Mon nom est Ruth et je suis chimiste au laboratoire marin de Plymouth. Je fais partie d’une équipe de trois personnes pendant cette mission et notre objectif est de réaliser des incubations à bord du bateau. L’idée de ces expériences d’incubation est d’observer comment le phytoplancton réagit sous différentes conditions, en changeant l’intensité lumineuse ou la quantité de nutriments par exemple.
Des cellules microscopiques vues d’un satellite. SeaWiFS 
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Croyez moi ou pas mais bien que le phytoplancton dans les océans soit limité par la quantité de nutriments (en fonction des régions), ou de lumière (suivant la profondeur ou la région), il peut avoir trop de bonnes choses. L’Ingrédient clé pour la photosynthèse est la lumière mais elle peut également l’endommager. Dans cette région autour des îles du Cap Vert, avec tout ce beau temps, le soleil chauffe sérieusement. Ce que nous essayons de prouver avec nos incubations à bord c’est que le phytoplancton peut produire certains composés pour se protéger de cette intensité lumineuse importante, un peu comme quand on met de la crème solaire !
Le phytoplancton utilise différents moyens pour se protéger des dommages liés au soleil, ou photo-inhibition. Certains secrètent une petite coquille calcaire qui reflète l’excès de lumière, d’autres peuvent même réparer leurs protéines qui seraient endommagées. Les coccolithophoridés sont les meilleurs pour cela. Ils produisent un composé appelé le diméthyle sulphoniopropionate (DMSP), qui aurait plusieurs fonctions dans la cellule. La première est un antioxydant pour se protéger des dommages liés à la forte intensité lumineuse. Nous nous intéressons particulièrement au pourquoi et comment le DMSP est produit par le phytoplancton, car il se décompose en un gaz le diméthyle de soufre (DMS) qui peut avoir un effet sur notre climat.
VIDEO: Lorsque les océans s’acidifient, quel peut être l’impact sur les efflorescences de coccolithophores et sur les écosystèmes marins? |
Le DMS est relâché quand les coccolithophoridés sont exposés à une forte intensité lumineuse et cela provoque la formation de nuages dans l’atmosphère. Les nuages protègent alors les coccolithophoridés de cette lumière intense, qui avait au départ provoqué la libération du DMS. La beauté de ce mécanisme c’est que de tous petits organismes de l’ordre de 5 microns de diamètre peuvent modifier l’atmosphère au-dessus d’eux pour leur propre bénéfice.
Les conséquences cependant peuvent être plus qu’une simple curiosité. Si on place une bonne quantité de ces cellules dans des conditions de stress, elles vont améliorer la formation de nuages au-dessus d’elles et pourront de ce fait modifier significativement l’albedo et la quantité de soleil parvenant à la surface de notre planète. Les conséquences sur le climat à long terme peuvent être importantes, et souvenez-vous que nous sommes seulement en train de parler d’organismes composés d’une seule cellule !
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Une réaction en chaîne!
mardi 22 janvier 2008
Position: 12° 30 Nord, 32° 05 Ouest
Météo : ensoleillé, 25°C ; Vent: force 5 Beaufort ; Etat de la mer : modéré (vagues de 2.5 mètres)
Profondeur de la mer : 4460 m
par Laura Goldson, chimiste marine (PML)
 Au moment où je vous écris, nous sommes presque à mi parcours entre le Sénégal et le Brésil, et comme vous vous en doutez, le temps est un peu différent de celui qui sévit en Europe cet hiver. Malgré le temps ensoleillé, la mer est un peu agitée. Nous faisons route en direction de l’Afrique et le bateau tangue un peu. Tant que personne ne souffre de mal de mer, tout le monde continue à travailler. (Voir la vidéo ’30 jours d’expédition dans le triangle des Bermudes’ en telechargeant fichier mp4 (30 Mo)).
La plupart des portes du laboratoire sont résistantes à l’eau, pour garder l’eau en dehors des zones de travail et des zones de vie. Ce sont de grosses portes en métal avec un seuil surélevé et des joints de caoutchouc épais. La plupart du temps, lorsque j’enjambe la porte, le bateau tangue dangereusement et me fait perdre l’équilibre. Ca fait bien rire ceux qui sont fermement plantés sur leurs pieds ! A part ce petit problème, tout va plutôt bien à bord. Les équipes à bord et les officiers prennent bien soin de nous, et nous ne devons nous soucier que de notre travail.
Je commence à considérer le RSS Discovery un peu comme une seconde maison car c’est la quatrième fois que j’y effectue une mission depuis Novembre 2006. Je suis une chimiste dans le laboratoire marin de Plymouth. Le travail en laboratoire est ma priorité à bord car je mesure les réponses des iodocarbones dans l’eau de mer face à la poussière venue du Sahara.
Laura en train d’enjamber la porte sur le pont du laboratoire ou je fais mes analyses. |
Les iodocarbones sont composés d’iode contenant des gaz en concentrations bien plus importantes que normalement dans l’atmosphère et donc il leur est beaucoup plus facile(s) de passer de l’eau des océans à l’atmosphère. Ils sont très importants car une fois dans l’atmosphère, ils peuvent influencer notre climat. Le soleil les fractionne en atomes d’iode qui réagissent ensuite avec l’ozone (une couche qui protège la Terre des rayons ultraviolets du soleil). Les atomes libres d’iode agissent comme les chlorofluorocarbones (plus communément appelés CFC) et modifient l’ozone qui est composé de trois atomes d’oxygène. L’ozone est déstructuré et l’un des atomes d’Oxygène se lie avec l’iode pour former de l’oxyde d’iode qui va empêcher la formation des nuages qui influencent l’Albedo de la Terre (rappelez vous l’histoire de Ruth sur le plancton qui produisait ses propres nuages, eh bien c’est la même chose !)
Le principal lien entre les iodocarbones et la poussière est encore le phytoplancton ! Il est démontré que les iodocarbones sont produits par le phytoplancton et de ce fait, toute augmentation de la production océanique liée à l’effet positif de la poussière sur le phytoplancton, entraîne une augmentation de la production d’iodocarbones. Si cela devait se produire, les conséquences sur le climat augmenteraient également.
Je pense que tout ceci me donne de bonnes raisons de me lever tous les jours avant le soleil à 5h25 du matin pour échantillonner dès la première plongée de la Rosette CTD de l’eau de mer et ensuite mesurer ces iodocarbones !
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Des acides aminés tombés du ciel!
Dimanche 27 janvier 2008
Position: 16° 33 Nord, 28° 48 Ouest
Etat de la mer : modéré à agité (vagues de 2.5 à 3.5 mètres), Vent : Force 5-6 Beaufort
Profondeur de l’océan : 5270 m
par Pornsri Mingkwan, étudiante au NOCS
 C’est ma toute première expédition océanographique! Toutes mes journées commencent à 6h00 du matin avec un échantillonnage d’une Rosette CTD. J’avoue que travailler sur le bateau fut un peu dur au début du voyage à cause du mouvement continuel du bateau, mais je me suis plutôt bien adaptée et je commence à apprécier le travail à bord. J’apprécie énormément l’atmosphère, tout le monde est de bonne humeur malgré les longues heures de travail. J’aime regarder de longs moments l’Océan qui s’étend à perte de vue. Jusqu’à aujourd’hui, nous avons vu des calmars, des tortues de mer, des poissons volants et même un requin ! Pour les derniers jours à bord, j’espère que nous aurons l’occasion de voir d’autres animaux marins, et plus particulièrement des dauphins et des baleines!
Laboratoire flottant !
Certaines expériences délicates ne peuvent pas attendre notre retour à terre ! Les laboratoires sont donc installés dans le bateau ! L’étudiante Pornsri Mingkwan prépare le stockage des échantillons. |
En tant qu’étudiante au Centre National d’Océanographie de Southampton (NOCS), je m’intéresse aux acides aminés. Croyez-moi ou pas, les pluies et les aérosols autour de moi, peuvent contenir des acides aminés ; ils sont la base de la Vie ! D’où viennent-ils ? Certains d’entre eux ont été expulsés de la mer par les vagues et vaporisés de l’eau de mer à l’atmosphère, mais la plupart d’entre eux sont apportés par les vents issus de feux de forêt à Terre !
Nous nous intéressons à ces minuscules quantités d’acides aminés qui fournissent des nutriments au phytoplancton dans l’Océan autour de nous, tout comme la poussière provenant du Sahara (en savoir plus). Quand ces acides aminés sont transportés par le vent, les rayons du soleil altèrent sûrement mais de façon efficace leur structure moléculaire, les transformant en simples composés azotés, que le phytoplancton peut assimiler. De ce fait, la biomasse brûlée peut influencer des écosystèmes situés à plusieurs milliers de kilomètres du lieu de départ !
Cette expédition océanographique est une expérience fantastique et j’apprécie énormément de travailler avec les scientifiques, les officiers et l'équipage embarqués avec moi.
The DISCOVERY Oceanographic Expedition
CHASING THE DUST is organised by National Oceanography Centre, Southampton, University of East Anglia, University of Birmingham, University of Essex and Plymouth Marine Laboratories as part of the UK SOLAS Program
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Lise Cronne, rédactrice du carnet en français
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