
En Route!
Vendredi 23 Juin 2006
par Adrian Martin (NOCS)

Après les quelques retards inévitables, nous avons quitté Falmouth à 18h00 aujourd’hui. Dès que nous avons eu quitté le port, nous avons déployé AUTOSUB pour la première fois de cette campagne afin de tester tous les systèmes. AUTOSUB est un petit sous-marin sans équipage qui peut être programmé pour accomplir des suivis, collecter des données biologiques et physiques pendant ses excursions. Un des objectifs de cette mission est d’utiliser AUTOSUB pour examiner comment les mouvements physiques de l’eau influencent la profondeur à laquelle le phytoplancton (les plantes microscopiques de l’océan) se développe.
Nous sommes en particulier intéressés par le phénomène appelé Maximum profond de chlorophylle qui est une concentration de phytoplancton en dessous des eaux de surface. Normalement, autour de 100 mètres de profondeur, le phytoplancton trouve un bon équilibre entre ses besoins en lumière (rapidement absorbée par l’eau de mer) et les éléments nutritifs disponibles (dont les concentrations sont plus importantes avec la profondeur) et semble se développer et s’aggréger.
Après un test concluant de l’AUTOSUB, nous avons navigué à toute vapeur, longeant la côte de Cournailles. Le soleil s’est couché juste derrière la péninsule du Lézard, lorsque nous sommes passés, c’était un peu avant 22h00 GMT (Greenwich Mean Time – c’est le temps utilisé lors de travail en mer). À partir de maintenant, nous naviguerons en pleine mer jusqu’à notre retour programmé le 9 juillet à Cork, dans le sud de l’Irlande.
Adrian Martin
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On est pret
Samedi 24 Juin 2006
par Adrian Martin (NOCS)
Les scientifiques et les techniciens du bord s’affairent depuis trois jours pour installer et tester le matériel et ont maintenant hâte de pouvoir récolter de vraies données.
Pour ma part, je m’intéresse aux différents processus physiques qui ont une influence sur le développement du phytoplancton qui capte des éléments nutritifs des eaux profondes et s’en nourrit. Nous avons Nous avons une large gamme d’équipement à bord pour examiner cette relation entre les océans et le phytoplancton. Deux spécialistes allemands à bord sont experts dans la mesure de la turbulence dans l’océan ainsi que dans le processus qui entraîne les éléments nutritifs de la surface vers les profondeurs de l’océan, comme lorsque l’on bêche un jardin pour améliorer la qualité de la terre.
Nous avons également AUTOSUB et un dispositif appelé le véhicule profiler qui est remorqué derrière le bateau. En oscillant de haut en bas dans l’eau, il nous donne des données concernant les propriétés physiques comme la salinité et la température. Un instrument fixé à la coque du bateau appelé profiler de courant acoustique doppler (ADCP) mesure la vitesse des courants océaniques. Mettre en commun toutes ces données va nous permettre de construire une image tridimensionnelle sophistiquée sur les mouvements de l’eau et ainsi mesurer l’effet de cette circulation sur la disponibilité d’éléments nutritifs pour le phytoplancton affamé. Mais avec tous ces instruments de mesure, nous allons avoir des quantités énormes de données à traiter, le voyage va donc être très chargé !
Adrian Martin
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Ma premiere mission
par
by Roz Pidcock (NOCS)
Comme c’est mon premier voyage en mer, j’étais évidemmement impatiente et inquiète sur ce qui allait se passer pour mon premier jour en mer ! Peu de temps après le petit-déjeuner, il s’est avéré que mon estomac n’était pas aussi enthousiaste à l’idée de ce voyage sur le site de la plaine abyssale de Porcupine que moi ! J’ai eu le mal de mer le reste de la journée !
En tant que nouveau membre de l’équipe travaillant sur l’océan physique, j’ai beaucoup de choses à apprendre ces premiers jours sur les instruments utilisés, les méthodes de traitement et les logiciels que l’on va utiliser. Comme c’est tout nouveau pour moi, je suis curieuse et regarde ce que tout le monde fait.
Malheureusement l’inconfort lié à mon mal de mer m’a obligé à sortir du confort de ma cabine pour passer du temps sur le pont à la recherche de grand air. Ce qui a eu des bons côtés finalement ! Sandy a réussi à repérer un groupe de globicéphales nageant dans la direction opposée à 70-80 mètres de nous. C’était fantastique ! Pour mon premier jour de mission en mer, ce n’est pas si mauvais et ça m’a presque réconciliée avec mon mal de mer !
Tout le monde a été très gentil avec moi à bord en m’assurant que c’était normal d’être malade pour un premier voyage. J’espère ! Parce qu’il y a tant de choses à faire durant cette mission et je ne veux pas rater les meilleurs moments!
On verra comment ça va se passer…
Roz Pidcock
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Dimanche 25 Juin 2006
Heure (de Greenwich) - 20.00
Position : 49°N, 16°30W
Météo : Vent léger (force 3 ou 4) houle douce et température en hausse
par Adrian Martin (NOCS)
Dimanche, c’était le dernier jour avant l’arrivée sur le site-clef de nos études – la Plaine Abyssale de Porcupine connu aussi sous le nom de PAP. Pas beaucoup plus qu’une croix imaginaire tracée au milieu de l’océan à 49 degrés Nord et 16.5 degrés Ouest.
Pourquoi aller à cet endroit ? Pour commencer, ici il y a des mouillages permanents : une collection de câbles qui sous mes pieds, s'élèvent depuis le fond océanique situé à - 4800m jusqu'à la surface. Une série de verres sphériques d’un pouce d’épaisseur servent de flotteurs et permettent de maintenir les câbles tendus verticalement dans la colonne d’eau. Grâce à cet équipement, nous pouvons prélever des échantillons à différentes profondeurs.
Dans ces mouillages, un grand nombre de paramètres sont mesurés comme, le degré de salinité de la mer ou encore la quantité de matériels qui sédimente de la couche supérieure et éclairée de l’océan vers les grands fonds.
Ces mouillages constituent le site européen ANIMATE et sont un outil essentiel pour surveiller la vie et la physique de l’océan tout au long de l’année, indépendamment des conditions de la météo ou de notre présence ou non sur ce site.
Une partie de notre travail consiste à récupérer, maintenir et remplacer ces mouillages pour lancer une nouvelle année de mesures en continue. Cependant, le travail d’aujourd’hui s’est concentré sur les derniers tests de nos instruments afin de nous assurer qu’ils marchent tous correctement avant de les utiliser pour étudier les eaux au tour du site PAP.
AUTOSUB a été mis à l'eau à nouveau lors d’une courte mission de test et mis à part quelques anxiétés précédant sa récupération, tout est près pour demain lorsqu’il sera lancé seul pour une mission de trois jours.
Les pièges à sédiments ont aussi été préparés pour être mis à l’eau demain et échantillonner les particules sédimentant dans l’océan, connues aussi sous le nom de neige marine. Ces pièges sont des grands entonnoirs jaunes avec des petits seaux (collecteurs) dans la partie inférieure qui servent à récupérer le matériel qui coule (la neige marine). La neige marine est un ensemble de particules, déchets, organismes morts et mues qui sédimentent lentement vers les fonds marins.
Tout comme nous, ces particules contiennent de grandes quantités de carbone provenant du gaz carbonique (CO2) prélevé de l’atmosphère. Ce processus, appelé la pompe biologique (capture par les organismes du carbone de l’atmosphère) joue un rôle essentiel dans le cycle du carbone de notre planète. Les pièges à sédiments comme ceux déployés ici à PAP sont donc très importants pour suivre le fonctionnement de cette pompe biologique et la façon dont elle pourrait répondre à l’augmentation des émissions de gaz carbonique dû aux activités humaines.
Aujourd’hui pour la première fois, l’enregistreur de profils à partir d’un navire en mouvement (MVP, “Moving Vessel Profiler) a été jeté à la mer. C’est en fait un yo-yo remorqué derrière le bateau, oscillant dans les premiers 300 m sous la surface de l’océan. Cet instrument nous permet de faire des coupes transversales ou sections de l’océan pour voir comment les organismes comme le phytoplancton (petites algues microscopiques) sont distribués à la fois sur le plan horizontal et vertical. Malgré les premières apparences, l’océan est loin d’être uniforme et monotone.Les abondances des organismes qui y vivent ainsi que ses propriétés physiques peuvent varier de manière très prononcée sur des échelles allant de quelques kilomètres sur l’horizontale à quelques mètres sur la verticale. De plus, les changements de densité de l’eau de mer sur des petites distances peuvent provoquer de forts courants. Ces derniers peuvent avoir un impact important sur les organismes microscopiques locaux en accélérant leur taux (vitesse) de croissance. Cette stimulation de croissance peut à son tour attirer de nombreux autres organismes comme les poissons et les oiseaux marins. Il y a déjà des signes témoignant qu’il y a beaucoup de vie dans les eaux que nous devons étudier. Vous en saurez plus demain j’espère quand nous ferons nos premières observations détaillées.
Cependant, en surface nous avons déjà eu de belles distractions: un grand poisson-lune, un petit requin (seulement 2 m) et les oiseaux marins toujours présents persuadés que nous sommes un bateau de pêche. Les pétrels sont les plus courageux. Ils tournent sans cesse autour de nous passant au ras de l’eau et parfois un peu plus loin on voit aussi des petits pétrels tempête.
Adrian Martin, océanographe physique
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Lundi 26 juin 2006
Heure (de Greenwich) - 20.00
Position - 49 N, 16 30 W
Météo – Vent faible (force 2) et belle journée ensoleillée
Par Peter Burkill (Chef de mission)
C’est exactement le genre de journée qui fait que le travail en mer est fantastique. Petit bémol moins réjouissant, on a été témoin de la présence de nombreux morceaux de polystyrène flottant dans la mer, même ici à plus de 1000 milles au large des côtes. C’est préoccupant. Qu’est ce qui arrive même dans les endroits les plus lointains de nos océans !

Pollution Ă 1000 milles de la cĂ´te!
Balanes « pousse-pied» faisant de « l'auto-stop » sur des morceaux de polystyrène flottants.
Photo de A.Kemp, NOCS
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Notre travail sérieux a commencé aujourd’hui sur le site PAP à 02h30 (heure de Greenwich: GMT) lorsqu’on a déployé les filets à zooplancton. Après ça, nous avons collecté de l’eau de 200 mètres de profondeur pour mesurer également la production du phytoplancton.Un des avantages de commencer le travail avant le lever du jour c’est le fait que les lumières du bateau attirent les animaux des profondeurs. Ce matin nous avons vu un poisson qui d’habitude est assez rare, le poisson-lune (Mola mola). C’est un animal un peu bizarre d’environ 1.5 m de long, avec une énorme tête et une queue particulièrement raccourcie. Le poisson-lune est l’un des rares organismes qui mangent des méduses. Il n’a pas donc été bien surprenant qu’on ait trouvé nos filets à plancton remplis de méduses.
A 05h00 GMT on a mis à l’eau un profileur de turbulence libre (non attaché au bateau). Celui-ci mesure quelle quantité d’eau profonde riche en sels nutritifs se mélange avec l’eau appauvrie de la couche de surface. Ce processus nourrit les organismes microscopiques du plancton (errant au gré des courants) qui en plus de la lumière ont besoin de sels nutritifs pour se développer. Tout comme les plantes de mon potager (d’ailleurs, je me demande comment se portent mes haricots?).

Poisson-Lune Mola mola - le seul animal connu mangeant des méduses. Image de: www.blueoceansociety.org
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Vers 07h30 GMT, le petit-déjeuner était bien nécessaire!Nous avons continué notre échantillonnage des eaux profondes en utilisant une rosette équipée avec 24 bouteilles pouvant se fermer automatiquement, connu sous le nom de CTD. Attachés à cet instrument il y a aussi des capteurs de température, salinité et oxygène permettant de mesurer les caractéristiques physiques, chimiques et biologiques de la zone de pénombre. Cette zone constitue l’interface entre les eaux éclairées et plus chaudes de la couche de surface et les eaux froides des zones obscures de l’océan profond.
Plus tard nous avons tiré un filet Apstein qui permet de collecter du plancton et de déterminer quelles plantes sont présentes dans l’eau. On espère pouvoir ensuite les cultiver au laboratoire pour mieux connaître leurs caractéristiques de croissance et de sédimentation.
Vers midi, nous avons lancé à nouveau une CTD équipée de sondes optiques mesurant la pénétration de la lumière. Ces mesures serviront à établir comment varient les abondances des organismes du plancton en fonction du cycle de lumière journalier.
Après le déjeuner ça été le tour de l’AUTOSUB, notre véhicule autonome sous-marin de 7 m de long. Au cours de sa première mission pour renforcer notre travail, il fera un parcours autour, du bateau pour déterminer la variabilité des paramètres physiques, chimiques et biologiques des masses d’eau qui nous entourent. Prochain rendez vous dans 3 jours.
Une grande partie de notre travail au cours de cette mission concerne les mouillages de l’océan profond que nous avons posé ici il y a un an. Depuis, ils ont continuellement enregistré des informations et nous avons hâte de les récupérer. Cela va nous permettre de savoir quelle proportion de la production biologique de surface se précipite vers l’océan profond. D’année en année, nous prenons une photo instantanée de ces flux. Ainsi nous pourrons comparer l’année 2005-2006 avec les précédentes. Mais le pont est tellement plein de matériel que nous devrons d’abord faire de la place et pour cela, nous mettrons donc à l’eau un des nouveaux mouillages. Demain nous récupérerons ceux que nous avons posés l’année dernière.
Le travail de la journée s’est fini à 21h00 GMT avec la mise à l’eau de quelques nouveaux pièges à sédiment flottants appelés PELAGRA. Ces pièges sont conçus pour être déployé près de la surface où il est particulièrement difficile d’avoir des mesures de bonne qualité. Lorsque je me dirige vers mon lit, je sais que l’alarme de 02h00 GMT du matin n’est pas bien loin! Bonne nuit.
par Peter Burkill (Chef de mission)
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Mardi 27 juin 2006
Heure (de Greenwich): 20.00 GMT
Position: 49 degrés N, 16.5 degrés W
Météo: Vent léger (force 3 or 4), houle douce, ciel couvert, pluie fine et persistante
par Adrian Martin
La journée a commencé très tôt, à 02h00 du matin avec des chalutages pour le zooplancton suivi de plusieurs sessions avec le profileur de turbulence et des lancers de notre Rosette CTD. Techniquement CTD est un sigle pour Conductivité Température et Profondeur (Depth en anglais) car cet instrument enregistre ces paramètres lorsqu’il descend à travers la colonne d’eau (la conductivité peut être utilisée pour déduire la salinité de l’eau). De nombreux autres capteurs peuvent être attachés sur une CTD. C’est ainsi qu’avec les mises à l’eau de la CTD, nous mesurons aussi d’autres caractéristiques comme la quantité de sels nutritifs présente dans les masses d’eau, la « santé » du phytoplancton local ou encore la quantité de lumière qui pénètre en profondeur.
Le système porteur de la CTD est entouré d’une "rosette" de 24 bouteilles de 20-litres. Ces dernières nous permettent de collecter de l’eau provenant des différentes profondeurs que nous voulons étudier. Ainsi nous pouvons faire en laboratoire, des études plus poussées sur la biologie et la chimie des zones plus profondes où nous ne parvenons pas à envoyer nos capteurs.
La plupart du temps la CTD a été envoyée à des profondeurs allant de 200 à 1000 m, bien que la première fois nous l’avons fait descendre à 4 km. La surface terrestre la plus proche de nous se trouve à près de 5 km dans la même direction.
L’événement le plus excitant de la journée a été lié à la pêche provenant du superbe PELAGRA. Le PELAGRA est un piège à sédiment conçu pour pouvoir flotter tout seul sans attaches au bateau- à une profondeur donnée (généralement à quelques centaines de mètres). Là, pendant une durée pré-établie, il collecte le matériel en chute, ou neige marine, avant de remonter vers la surface où il sera récupéré. Néanmoins le repérer dans sa remontée n’est pas une chose facile. Chercher un petit drapeau orange (fixé dans sa partie supérieure) dans l’océan, aussi calme soit-il est le challenge de tous ceux ayant pu trouver l’aiguille au milieu d'une botte de foin.
Afin de nous aider à avoir une idée de sa distance et direction, le piège envoie de temps à autre des émissions sonores vers le bateau. Le piège peut arriver très près du bateau avant que nos yeux puissent l’aperçevoir. Cette après-midi, il y avait plein de monde aligné sur le pont scrutant l’océan avec des binoculaires. Trois pièges étaient là en bas en train de sonner. Le suivi attentif des bips par les officiers de bord et par Richard Lampitt (le scientifique qui a emmené le PELAGRA dans la mission) nous a mis sur la piste du premier mais le soir commençait déjà à tomber.
Vers 21h00, Darcy White, troisième officier de bord a vu le drapeau apparaître au loin, à l’avant du bateau. Il a été remonté rapidement et nous avons continué tous à la recherche du deuxième PELAGRA. La nuit était tombée et au milieu de l’obscurité, nous pouvions entendre les deux derniers pièges, désespérémment près de nous. La lumière du spot placé en haut du pont a été utilisée pour prospecter la surface de la mer dans l’espoir de voir la bande fluorescente du petit drapeau qui finira par nous indiquer la position des pièges. Seulement la seule chose qu’on ait trouvée ce fut pleins de morceaux de polystyrène qui flottaient et brillaient en pleine nuit. Tout semblait être perdu. Soudain, juste avant minuit, Darcy a perçu quelque chose en surface dans l’angle du faisceau de lumière. Roz Pidcock a attrapé le deuxième piège juste après avoir fait surface et juste avant qu’il plonge à nouveau. A-t-il pu être récupéré à temps? A-t-on trouvé le troisième piège? Darcy réussira t-elle cet exploit ?
A suivre ...
par Adrian Martin
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Mercredi 28 juin 2006
Position : 49.59.59. Nord, 16.49.53 Ouest
Météo : nuageux, légère brise, houle modérée
Par Tom Bibby
Si vous pensez que trouver une aiguille dans une botte de foin est un défi difficile, essayez donc de localiser des pièges à plancton PELAGRA dans l’Atlantique Nord !

L’or de PELAGRA !
Les échantillons des pièges PELAGRA valent leur poids en or si l’on considère les efforts fournis pour les retrouver !Photo R.Lampitt, NOCS |
Le 5ème jour à bord du RRS Discovery a été un moment inquiétant pour tous. L’aide de tout le monde a été utile pour localiser et retrouver trois pièges PELAGRA à la dérive.
Les pièges PELAGRA : une méthode directe pour mesurer et caractériser le flux de particules des eaux de surface de l’océan vers les profondeurs. Les pièges sont simplement des tuyaux flottants, à la base desquels se trouve une série de récipients ou ‘pièges’. Une fois déployés dans l’eau, ils collectent la neige marine (les particules de matière organique qui coulent, composées de plancton morts près de la surface de l’océan). En les chargeant avec différents lests, les pièges peuvent être plongés à des profondeurs prédéterminées où ils flottent. Là, ils collectent des particules pendant un temps fixé, avant de retourner à la surface par largage des lests, un peu à l’image d’une montgolfière sous l’eau !
Déployer plusieurs pièges à différentes profondeurs, permet de mesurer le profil du flux des particules . A la récupération des pièges, le matériel collecté est analysé pour sa teneur en Carbone et sa composition en espèces phytoplanctoniques. Cette information est utilisée pour déterminer le chemin du Carbone à l’intérieur de l’océan et s’avère très utile pour modéliser les changements climatiques qui pourraient survenir dans un futur proche.
L’avantage des pièges PELAGRA c’est qu’ils bougent librement dans les courants océaniques, à la manière d’une montgolfière à la merci des vents. Mais, cela veut dire qu’une fois déployés, vous n’avez aucune idée d’où et quand ils vont faire surface.
Nous avons fixé un transmetteur satellite aux pièges qui envoie un signal une fois que les pièges ont fait surface (la localisation par satellite ne fonctionne pas sous l’eau. Pour la même raison, les sous-marins doivent remonter à la surface quand ils veulent communiquer avec leur centre de commandement à terre). Une fois que nous mettons le doigt sur la localisation exacte, nous rassemblons un maximum de paires d’yeux sur le pont, on les équipe de jumelles et d’une bonne dose de patience pour qu’ils puissent ratisser l’océan.
Les trois pièges déployés ont fait surface à 15h30 le mardi 26, ils avaient dérivé sur 16 miles (25,75 kilomètres) en 24h. Le Discovery est allé à toute vapeur en direction d’une localisation approximative, mais les scientifiques ont dû attendre jusqu’à l’aube du jour suivant pour localiser visuellement les pièges et tenter de les récupérer. L’équipage s’était rassemblé sur le pont pour se joindre à la chasse (une tâche difficile, lors d’un jour comme aujourd’hui, gris avec une mer grise avec une houle modérée). Fréquemment, un piège est repéré puis perdu à nouveau dans la vaste superficie d’un océan en mouvement. A ce moment-là, la réalité des recherches et des sauvetages d’Homme en mer vient à l’esprit, et vous ne voulez surtout pas passer par-dessus bord !
Heureusement, tous les pièges ont été retrouvés et tout de suite préparés pour une autre inquiétante chasse aux pièges PELAGRA (c’est l’épuisante routine à bord).
Tom Bibby
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Vendredi 30 juin 2006-07-06
Heure : 16h00 GMT
Position : 49° Nord, 16°27’ Ouest
Météo : Temps beau et calme, un peu de vent
Par Juliette Topping
À 6h30 du matin, l’alarme m’a tirée du lit pour vérifier la progression des échantillons en rosette ‘CTD’ (l’origine de notre précieuse eau profonde des océans avec laquelle nous pouvons déchiffrer les processus océaniques). Bien sûr, d’autres s’étaient déjà levés à 1h30 et 3h30 du matin pour les échantillons précédents et quelques personnes avec des petits yeux endormis erraient sur le pont extérieur quand je suis arrivée.

La fenêtre du laboratoire. Vue de la fenêtre du laboratoire de Juliette Topping, sur le pont du Discovery. Photo Ludwig Jardillier |
Un rapide passage dans mon laboratoire – un container aménagé sur le côté babord du bateau – assemblé quelque peu précipitamment (mais on m’a assuré sans risque !) près du bord du pont, avec une magnifique vue de l’océan qui s’étend devant nous. A l’intérieur, tout est préparé pour une expérience de six heures.
La routine quotidienne commence. Nous enquêtons sur le modèle de nutrition et les liens entre les différents organismes microscopiques – principalement les bactéries et des petites algues unicellulaires légèrement plus grandes en taille que les bactéries. Ces organismes forment la base de la chaîne alimentaire océanique et sans leur participation dans le recyclage des petites particules de nourriture et de nutriments, la majorité des organismes comme les poissons ne seraient pas capables de se développer.
Durant cette croisière, nous mènerons plusieurs expériences « traceur » - nous ajoutons une source de nourriture dotée d’une « étiquette » radioactive dans une grosse bouteille d’eau de mer, et nous prélevons des échantillons à différents moments sur une période de six heures. Nous compterons le nombre de cellules, en utilisant une technique appelée cytométrie de flux qui nous permet de visualiser les petites cellules et de les compter. Nous serons donc capables de chercher nos « étiquettes » radioactives à l’intérieur des cellules elles-mêmes, et en regardant toutes les données, nous pourrons trouver quels organismes en particulier contribuent au recyclage de la nourriture, et dans quelle mesure.
Pour les expériences, nous utiliserons les eaux de surface, puisque c’est là que les organismes se développent – assez de lumière pour les algues unicellulaires, et assez de matière organique pour que les bactéries s’en nourrissent – Une fois que je me suis équipée d’un casque et de chaussures de sécurité, un rapide coup d’œil pour voir si le CTD est arrivé sur le pont. Il y est ! La frénétique course commence pour la précieuse eau que les instruments ont prélevé pour nous à différentes profondeurs. Une fois que l’on a récolté quelques litres d’eau de mer, nous ajoutons notre source de nourriture possédant l’ « étiquette » radioactive et nous partons, c’est fini pour le moment !
Traiter les premiers échantillons prend environ une heure. C’est un peu une opération un peu frénétique, et je me sens comme un jongleurs avec mes différents gobelets, bouteilles et tubes. Une fois que c’est terminé, je peux me détendre, avec une tasse de thé, sur le pont profitant de la belle vue. Nous sommes toujours attentifs aux animaux sauvages – beaucoup d’oiseaux aux alentours, flottant à la surface – ainsi que des bernacles qui se sont fixés sur du polystyrène. Il y a quelques belles méduses. Incroyable ! L’océan est vaste et clair, et tellement différent de la zone côtière à laquelle je suis habituée. C’est vraiment rafraîchissant. Il y a une légère houle et le bateau surfe sur les vagues qui ondulent.
Je m’étonne de l’activité qui règne autour de moi. On a vraiment une impression de vivre la Science marine quelle que soit la discipline sur la croisière. Dans la salle informatique, les océanographes physiciens travaillent sans arrêt sur leur clavier. L’équipe travaillant avec l’Autosub est rassemblée autour d’un ordinateur, regardant attentivement l’écran – ils planifient leur prochaine mission ! Sur le pont, l’équipe travaille dur pour vérifier tous les instruments qui pourraient être déployés pendant le reste de la journée. Dans le laboratoire principal, les spécialistes des éléments nutritifs travaillent sérieusement à l’analyse des échantillons d’eau de ce matin. Le laboratoire humide est inondé de grosses bouteilles d’eau et d’engins filtrants complexes, pour analyser les pigments contenus à l’intérieur des algues unicellulaires dans l’eau de mer. En bas, dans la salle à microscopes, les petites créatures vivant dans l’eau sont isolées et enregistrées.
Après deux heures, nous sommes de retour au laboratoire pour de nouveaux échantillons. Ensuite – ouf – déjeuner ! Tout est très organisé sur un bateau, et l’on s’installe dans une routine confortable sans les nombreuses distractions de la vie sur terrestre. Après le déjeuner, je travaille un petit peu sur mon ordinateur, planifiant les expériences des prochains jours. Puis, il est temps de traiter les derniers échantillons de notre expérience. Le rangement prend un bon moment, et enfin nous pouvons terminer la journée. Demain, on fera une expérience toute la nuit. C’est un peu plus fatigant et souvent nous finissons et nous allons nous coucher lorsque tout le monde se lève, et quelques heures plus tard il est déjà temps de tout recommencer, encore !
Mais c’est vraiment bien de travailler sur un bateau au milieu de l’océan, et ça nous fait ressentir la Science comme ça devrait le faire tout le temps : excitante et dynamique !
Juliette Topping
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Samedi 1er juillet 2006
Localisation : 58° 50’ Nord, 16° 30’ Ouest
Météo : léger vent (force 3-4) temps couvert
Par Mark Stinchcombe
Le dimanche 1er juillet a commencé comme tous les autres jours – tôt ! Avec un réveil retentissant à 3h00 du matin, dormir est difficile. Aujourd’hui, ce n’était pas différent.

Mark Stinchcombe au travail dans le laboratoire à bord du bateau
Photo Alan Kemp, NOCS |
Je suis grandement impliqué dans la prise d’échantillons des rosettes CTD ainsi que dans leurs analyses pour leur contenu en nutriments dans l’eau de mer, d’abord en nitrates, silicates et phosphate, puis en oxygène. Plus il y a de nutriments dans l'eau, plus le phytoplancton est en bonne santé et donc plus vite il peut grandir (un peu comme quand on met de l’engrais dans une plante). S’il y a assez de nutriments dans l’eau, et que les conditions sont adéquates, alors les populations de phytoplanctons explosent provoquant l’apparition d’un phénomène appelé bloom algal.
Nous mesurons également l’oxygène dans le laboratoire pour calibrer une sonde à oxygène qui est attachée à la rosette CTD. La quantité d’oxygène peut être utilisée pour identifier les différentes masses d’eau dans les océans, en plus de nous donner une idée du taux de production du phytoplancton.
Les utilisations des rosettes CTD nous donnent également une bonne opportunité d’épier la vie sauvage marine avec l’observation d’animaux curieux à proximité du bateau. Aujourd’hui pendant la projection de l’un des CTD, nous avons vu deux poissons-lunes qui nageaient lascivement !
Mark Stinchcombe, étudiant
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VIDEO VIDEO SlideShow
Mardi 4 juillet 2006
Localisation : 48°50’ Nord 16°30’ Ouest
Par Richard Lampitt (NOCS)
Les filets du bateau Adrian ont détruit
l’observatoire Nord-Est Atlantique
Comme le cousin du RRS Discovery, la navette spatiale Discovery a décollé le jour de la fête nationale de l’Indépendance des Etats-Unis pour leur propre mission en orbite autour de la Terre. La réalité de la recherche océanographique frappe fort.
De mon point d’observation, sur le pont, j’ai repéré immédiatement qu’il y avait quelque chose qui n’allait pas. La moitié du mouillage flottait à la surface et il n’y avait aucun signe de la structure portant une profusion de sondes que nous avions mises en place l’année dernière. Il ne restait qu’un ouvrage dévasté, mais le pire était à venir.
C’est en partie un effort international qui est mis en œuvre pour enregistrer les variations des propriétés des océans dans le temps à partir d’une série de perspectives : biologiques, chimiques et physiques. L’objectif de ce programme est de comprendre comment et pourquoi les propriétés changent sur de courtes périodes et de suivre les changements de l’océan à long terme en prenant en compte les impacts des activités humaines.

L’observatoire animé du site PAP.
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Il y a 5 ans, un consortium européen a sélectionné un site, la Plaine Abyssale de Porcupine, comme représentatif de l’océan Nord-Est atlantique, se superposant aux travaux et aux résultats débutés par bon nombre d’entre nous dans les années 80’. Ce site connut une série croissante d’études, à la fois dans les eaux de surface mais aussi sur le fond à près de 5 kilomètres de profondeur. Fixées à un mouillage s’étendant du fond à la surface, des sondes enregistrent la quantité de phytoplancton, la concentration en petites particules, la concentration en nutriments les plus communes, et le plus important, la concentration en dioxyde de Carbone dans l’eau ainsi que la structure physique et les mouvements de la colonne d’eau.
A 3000 mètres de profondeur, nous mesurons également le flux descendant de particules appelées neige marine. Ces brouillards pélagiques sont directement liés à la partie supérieure de l’océan, éclairée par le soleil qui interagit avec l’atmosphère, affectant notre climat et emprisonnant le dioxyde de Carbone (on cherche comment).
Certaines de ces données sont transmises en temps réel par satellite et l’espoir était, que cette année, nous ayons pratiquement l’ensemble des données transmises de cette façon. Nos espoirs ont été malheureusement anéantis.
L’année dernière nous avions minimisé les risques en plaçant les sondes sur trois amarrages différents, mais toutes ont été détruites par un grand filet de pêche, pas une seule sonde n’a tenu. Cette destruction nous a bouleversés. Beaucoup de personnes avaient investi du temps à les préparer, de grosses sommes d’argent ont été complètement gaspillées et le plus important, une grande quantité de données acquises sur près d’un an a été perdue, et cela ne pourra jamais être réparé.

Les filets de pĂŞche destructeurs
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Quelques amarrages avaient encore une quantité conséquente de filet de pêche entouré autour d’eux avec encore des hameçons emmêlés dans les flotteurs : un sérieux problème pour les équipes qui devaient ramener à bord les restes de l’amarre. Ce type de pêche est une nouvelle menace dans cet espace mais ce n’est pas vraiment surprenant, car les filets de pêche se sont étendus sur la presque totalité de l’atlantique ces dernières décennies, et les stocks de poissons se sont fortement réduits dans la plupart des eaux riches. A la suite de cela, nous avons décidé de ne pas mettre en place de nouveaux amarrages durant cette croisière et nous attendrons jusqu’à ce qu’un engin soit conçu et construit pour résister à ce type d’assaut.
A la place du Kevlar qui est léger et dur, nous devrons probablement utiliser dans le futur des câbles en acier plus lourds et plus coûteux. La recherche devra attendre pour faire ces mesures et à moins qu’un bateau soit trouvé rapidement, nous ne serons pas en capacité de mettre en place les amarrages avant l’année prochaine, ce qui aura pour conséquence une année supplémentaire de perdue et un sérieux coup à notre programme déjà lourdement bousculé.
Richard LAMPITT, Océanographe, NOCS
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Mercredi 5 juillet 2006
Localisation 48°50’ Nord, 16°30’ Ouest
Par Mike Lucas
La ligne d’arrivée à Cork (Irlande) est en vue quand nous entrons dans les derniers jours de notre programme scientifique mouvementé. Quand nous y serons, les esprits fatigués que nous sommes, allons rattraper le sommeil en retard et sans aucun doute, tester certains des excellents pubs ! Mais avant cela, nous avons encore des objectifs scientifiques à atteindre.
Pour le moment, nous sommes aux deux tiers d’une étude à méso-échelle de la région aux alentours du site de la Plaine Abyssale de Porcupine. Nos océanographes physiques sont en train de cartographier une zone de 90x90 km de l’océan en utilisant un Profiler mobile (MVP) en espérant résoudre les variabilités en physique et en biologie à une échelle telle qu’il est impossible d’utiliser une autre méthode.

La Rosette CTD - un equipment essentiel pour les expeditions oceanographes modernnes
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Un profiler mobile (MVP) est un petit aquaplane avec des sondes mesurant la température et la salinité, et qui fait le yo-yo derrière le bateau à toute vitesse.
Cette technique nous donne un enregistrement sinusoïdal des paramètres physiques en surface. C’est complémentaire avec le déploiement des rosettes CTD pour collecter des échantillons d’eau de mer pour la suite de nos mesures biologiques. Au départ de l’étude, nous avons utilisé l’Autosub qui échantillonnait une partie trop restreinte de l’océan, d’où la nécessité de redoubler nos efforts et de maximiser le temps de travail dans ce vaste espace qu’est l’océan.
Évidemment, notre navigation doit être très précise pour éviter un accident avec ce véhicule sans équipage ! En plus, les pièges PELAGRA dérivant en pleine eau ont été une fois de plus déployés pour capturer les particules qui coulent de « neige marine » contenues dans la zone photique (zone de pénétration de la lumière), qui alimente la biodiversité et la productivité des organismes benthiques à 4 000 mètres en dessous de la quille du bateau.
En ce qui me concerne, je suis responsable des mesures de la biomasse du phytoplancton en utilisant du Carbone 14 radioactif. Je conduis les incubations de phytoplancton à même le pont avec le Carbone 14. Je les simule ensuite in situ avec de la lumière artificielle correspondant à six profondeurs différentes en couvrant les bouteilles contenant les échantillons de différents filtres lumineux pour faire varier l’intensité. Ces incubations ont pour but l’étude de la productivité des différentes tailles de phytoplancton.
En parallèle de ces mesures, mon collègue Tom Bibby utilise un instrument appelé fluoromètre à fort taux de répétition pour déterminer l’état physiologique des communautés phytoplanctoniques en réponse à la baisse de concentration en nutriments. En effet, durant ces derniers jours, nous avons été témoin d’un changement dans la structure de la communauté, les diatomées sont devenues des petites cellules différentes des diatomées d’origine, en réponse à des limitations en nitrates et silicates. Dans un effort de maintenir leurs besoins en nutriments, nous avons vu la biomasse en chlorophylle-a commencer à plonger * vers la thermocline à 70 mètres de profondeur, là où les petites cellules sont capables de récupérer les nutriments qui diffusent à travers la nutricline, mais dans un milieu sans lumière. En d’autres termes, un maximum profond de chlorophylle se met en place, lorsque la colonne d’eau commence à bien se stratifier en réponse à la réduction des vents en surface et à la chaleur produite par le soleil. Tout cela occupe une bonne partie de mon travail.
En mesurant la consommation en nitrates à l’aide de nitrates étiquetés radioactivement avec de l’Azote 15, je suis capable de calculer la nouvelle production (ou le f-ratio), qui fournit une mesure de « l’exportation » en nitrogène ou en Carbone. Tout ceci complète d’autres mesures de « l’exportation » en Carbone basées sur les pièges fixés sur des amarrages comme les pièges PELAGRA, mais aussi d’estimations de flux de particules à l’aide de Thorium-234.
De retour au Centre National d’Océanographie de Southampton (NOCS), notre challenge sera d’intégrer toutes nos mesures physiques, de la productivité phytoplanctonique et de l’exportation d’éléments dans un scénario cohérent qui nous fournira une explication contemporaine des contrôles bio-géochimiques sur les productions primaire et secondaire (zooplancton et benthos) au niveau du site de la Plaine Abyssale de Porcupine. Tout cela nous servira comme point de référence pour nos futures recherches et comme réponse potentielle d’un écosystème face au changements climatiques.
Mike Lucas, Océanographe biologique, NOCS
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Jeudi 6 juillet 2006
Localisation : 48°28’ Nord, 17°07’ Ouest
Par Alan Kemp, Océanographe
Mercredi marque la fin de trois jours intensifs d’étude autour du site principal que nous occupions. L’expérience visait à produire une image tridimensionnelle, jusqu’ici indisponible de ce qui se passe dans la partie supérieure de l’océan et qui pourrait fournir une information valable avec un modèle des variabilités physiques et biologiques à l’intérieur de la couche de surface de l’océan (jusqu’à 500 mètres de profondeur). Ma journée a commencé comme tous les jours à 01h00 GMT avec la préparation des coups de filets journaliers à différentes profondeurs, permettant d’enregistrer la quantité et la variation de l’activité du zooplancton sur notre site.

Échantillonnage de zooplancton en surface
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Mon objectif principal sur cette croisière est d’étudier le rôle des diatomées dans l’océan. Ces organismes microscopiques unicellulaires sont les producteurs primaires les plus importants sur Terre – une analogie dirait même qu’ils sont l’herbe de la mer. Ils sont la base de la chaîne alimentaire, et donc, la totalité des écosystèmes dépend d’eux. Les diatomées sont les acteurs majeurs de la photosynthèse et elles conduisent la « pompe biologique » qui entraîne vers le fond le dioxyde de Carbone provenant de l’atmosphère. Elle le convertit en biomasse algale et en fin de compte le dépose et l’enterre en grande quantité dans les fonds océaniques. Leur évolution a été longue et complexe, et l’analyse du génome des diatomées montre que bien que considérées comme des plantes, ces organismes versatiles sont capables de stocker de l’énergie comme de la graisse (caractéristique du règne animal) mais également sous forme d’hydrate de Carbone – méthode utilisée par les « plantes » pour stocker de l’énergie.
Lorsque nous sommes arrivés sur site la semaine dernière, nous avons vu la dernière étape d’un bloom de diatomées : lorsqu’un grand nombre de ces algues se reproduisent rapidement pour former une forte concentration de biomasse sur laquelle les organismes au sommet de la chaîne alimentaire comme le zooplancton et au final les poissons, dépendent. Ce n’est donc pas étonnant que le zooplancton soit prospère et abondant. Au bout d’un jour seulement, les diatomées avaient disparu de l’eau, vraisemblablement après avoir utilisé tous les nutriments (un peu comme les plantes terrestres, ces algues ont besoin de nitrates et de phosphate). Dès que les diatomées eurent disparu, l’abondance en zooplancton baissa également – leur source de nourriture majoritaire ayant disparue. En un jour, le site fut transformé d’un écosystème bourgeonnant en un « désert » marin avec seulement quelques restes d’activité.
Pour enregistrer l’activité des diatomées, nous utilisons des bouteilles à échantillon remplies d’eau de mer, mais nous déployons aussi des filets à plancton pour prélever le zooplancton. Pour être sûr d’échantillonner la profondeur qui nous intéresse, nous avons envoyé un poids (connu comme « le messager ») le long du cordage sur lequel le filet est suspendu. Cela déclenche un mécanisme de fermeture et les échantillons nous indiquent à quel niveau de la colonne d’eau, la majorité des algues grandissent et accompagnent l’activité zooplanctonique qui se met en place. De ce fait on peut faire la différence entre les habitats délimités bathymétriquement, et les différentes espèces qui les occupent.
Nous mettons les filets à l’eau pendant le jour pour éviter tout le zooplancton qui migre dans les zones plus profondes et plus sombres de la couche de surface pour échapper à la prédation. Les échantillons de diatomées sont rapidement examinés en utilisant des microscopes et ils sont ainsi maintenus en culture pour de prochaines expériences.
A présent, je suis dans ma couchette, je vais me lever un peu avant les déploiements de filets de vendredi, à 01h00 GMT !
Bonne nuit !
Alan Kemp, Paleoceanographe, NOCS
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Traduction: Lise Cronne
Osana Bonilla
Elena Fily
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