Carnet de campagne SWINGS, deux mois en mer pour explorer la contribution de l'ocean Austral à la régulation du climat (11 janvier - 9 mars 2021)

Cap sur le secteur indien de l'océan austral avec nos collègues de l'IPSL (LOCEAN, LMD, LSCE) qui vont nous faire vivre au jour le jour pendant deux mois (jusqu'au 9 mars), cette campagne océanographique d'étude de la séquestration du CO2 atmosphérique dans l’océan, en particulier la manière dont des éléments chimiques essentiels à ce stockage sont apportés, transportés et transformés par les océans.

L'équipe IPSL impliquée :

• A bord

- Cycle C et CO2 (équipe OISO): Guillaume Barut (stagiaire M2), Jonathan Fin, Coraline Leseure, Claire Lo Monaco, Claude Mignon (LOCEAN-IPSL)

- Cycle silicium : Damien Cardinal (LOCEAN-IPSL)

- Dynamique océanique, données satellites, modèle : Corentin Clerc, Sara Sergi et Frédéric Vivier (LOCEAN-IPSL sauf C. Clerc, doctorant LMD et LOCEAN)

- Ecologie pélagique (programme THEMISTO) : Cédric Cotté et Lloyd Izard (LOCEAN-IPSL) 

• A terre :

- Dynamique océanique et données satellites: Julie Deshayes et Francesco d'Ovidio (LOCEAN-IPSL)

- Isotopes carbone et oxygène : Gilles Reverdin (LOCEAN-IPSL)

- Prélèvements : Mathieu Roy-Barman (LSCE-IPSL)

Pour en savoir plus :

- sur le site IPSL : https://www.ipsl.fr/Actualites/Actualites-scientifiques/Deux-mois-en-mer-pour-explorer-la-contribution-de-l-ocean-Austral-a-la-regulation-du-climat

- suivez ce carnet de campagne sur Facebook et Instagram (avec #SWINGS) et toute la campagne SWINGS sur Twitter (avec @swings_gs02)

- Journal de bord campagne SWINGS: https://swings.geotraces.org/category/journal/

- En route pour l'océan austral avec la campagne SWINGS : https://www.insu.cnrs.fr/fr/cnrsinfo/en-route-pour-locean-austral-avec-la-campagne-swings

- Expédition SWINGS : https://exploreur.univ-toulouse.fr/expedition-swings

- Journal de bord de la mission SWINGS : https://lejournal.cnrs.fr/nos-blogs/le-journal-de-bord-de-la-mission-swings/swinguons-ensemble-sur-locean-austral

Jeudi 11 mars 2021

Lundi 8 mars 2021

Dimanche 7 mars 2021

Dimanche 20 février

Vendredi 19 février

Jeudi 11 février

Lundi 8 février

Dimanche 7 février

Mardi 2 février

Jeudi 28 janvier

Mardi 26 janvier

Lundi 18 janvier

Dimanche 17 janvier

Samedi 16 janvier

Mercredi 13 janvier

Mardi 12 janvier

Lundi 11 janvier

Jeudi 11 mars 2021

De retour à terre (par Damien Cardinal)

Nous voici de retour à terre depuis trois jours. La dernière semaine à bord a été bien occupée par les dernières stations OISO puis le démontage et nettoyage des labos, le rangement du matériel et des échantillons dans les caisses et les containeurs, le rapport de mission à écrire ainsi que l’organisation de l’envoi de tout cela vers la métropole.

La campagne SWINGS a été particulièrement fructueuse en termes de récolte d’échantillons. En effet, grâce à la coordination excellente à bord entre les prévisions météo, l’équipage, les cheffes et les données en temps quasi-réel (par ex. satellites) pour sélectionner l’emplacement et la séquence des stations d’échantillonnage, le programme prévu initialement a été respecté et même dépassé en nombre de stations visitées.

Ainsi, par exemple pour l’étude du cycle du silicium par la mesure des compositions isotopiques, 38 stations ont été échantillonnées (l’objectif était de 30) : on y a filtré l’eau à 0,45 mm de diamètre (soit ½ millième de mm) afin de séparer les particules (composées des organismes et fragments d’organismes biologiques dont les diatomées plus quelques particules d’origine atmosphérique ou continentale) de la phase dissoute. Cela donne environ 580 échantillons de filtres issus des eaux de la rosette et un peu plus de 80 de pompes in situ, 580 échantillons d’eau de mer filtrée stockés dans des flacons de 2 l à 125 ml. Ainsi, près de 450 L d’eau de mer répartis dans 26 caisses vont arriver au LOCEAN-IPSL à Paris vers le mois de mai après avoir rejoint Brest par containers. La mesure des compositions isotopiques du silicium (Si) de ces échantillons (qui seront analysées au LSCE-IPSL après une procédure de purification en salle blanche au LOCEAN) va s’étaler sur plusieurs années. Ces données permettront, grâce à la diversité de provinces biogéochimiques échantillonnées lors de  SWINGS  (marge continentale de l’Afrique australe, courant des Aiguilles, zone subtropicale oligotrophe ainsi que, au sein du Courant Circumpolaire Antarctique, les zones « High Nutrients Low Chlorophyl » -HNLC- subantarctique, de front polaire et antarctique et des zones sous influence des îles volcaniques Marion, Prince Edward, Crozet, Kerguelen et Heard), d’apporter diverses informations : degré d’utilisation et la source du nutriment Si dans la couche de surface, sa reminéralisation le long de la colonne d’eau et de son transport le long de la circulation profonde à grande échelle, etc. Le cycle biogéochimique de Si dans l’océan est en effet important puisque c’est un élément clef pour les organismes silicifiants, particulièrement les diatomées, phytoplancton souvent dominant dans les eaux de l’océan austral et participant de façon majeure à la pompe à carbone biologique.

Des échantillons sont également ramenés dans les laboratoires IPSL (i) pour la mesure des rapports protactinium/thorium (Pa/Th) permettant l’étude des interactions particules - dissous le long de la colonne d’eau ainsi que (ii) d’actinium (Ac) pour estimer les flux de diffusion des sédiments vers la colonne d’eau et qui sont étudiés tous deux par Mathieu Roy-Barman (LSCE-IPSL) et enfin (iii) compositions isotopiques de l’eau (d¹⁸O et dD : pour l’étude du cycle de l’eau) et du carbone inorganique dissous (d¹³-DIC permettant notamment le traçage du carbone d’origine anthropique) qui seront mesurés par Gilles Reverdin et Coraline Leseurre au LOCEAN-IPSL.

Bref, l’aventure scientifique de SWINGS va encore durer plusieurs années dans les laboratoires de l’IPSL...

Lundi 8 mars 2021

Le Marion Dufresne a atteint l'ile de la Réunion aujourd'hui après deux mois en mer, la campagne Swings est officiellement terminée.

Dimanche 7 mars 2021

Le courant du Fawn Trough (par Frédéric Vivier)

Le Fawn Trough, à 56°S, est un passage relativement profond (~2 700m) au travers du plateau de Kerguelen. Il permet une communication entre le bassin d’Enderby à l’Ouest et le bassin Australo-Antarctique à l’Est, dans laquelle s’engouffre une partie significative du Courant Circumpolaire Antarctique. Ce courant du Fawn Trough n’avait jamais été directement mesuré avant les campagnes TRACK (TRansport ACross the Kerguelen Plateau), à l’initiative de Young-Hyang Park (MNHN/LOCEAN), en 2009 et 2010.  Le programme TRACK a notamment permis d’estimer un  transport (débit volumique) de l’ordre  de 40 millions de mètres cubes par seconde (Park et al 2009) soit 200 fois le débit du fleuve Amazone. Ainsi un tiers du Courant Circumpolaire est canalisé  dans cet étroit passage, le reste passant pour l’essentiel au Nord du Plateau de Kerguelen.  Les variations de ce courant sont depuis estimées par altimétrie satellitaire, grâce aux statistiques tirées des observations de trois mouillages courantométriques disposés pendant un an (2009-2010)  sous la trace de la série de satellites franco-américains TOPEX-Poseidon/Jason, qui permettent de déduire le courant en profondeur de la mesure de surface donnée par le satellite (Vivier et al 2016). 

Dix ans plus tard, la campagne de géochimie SWINGS repasse sur la section TRACK et donne l’occasion de refaire une  estimation directe du transport de ce courant à partir d’un succession de profils verticaux de CTD-LADCP ¹ . Les stations hydrographiques se sont enchaînées toute la nuit. Ce fut un moment d’émotion particulier pour ceux d’entre-nous qui étaient là il y a dix ans, couronné par une magnifique aurore australe alors que nous étions au cœur du courant.

References

- Park, Y-H, Vivier, F, Roquet, F, and E. Kestenare. Direct observation of the ACC transport across the Kerguelen Plateau. Geophys Res. Letters, 2009, vol 36, L18603, doi :10.1029/2009GL039617

- Vivier, F ; Y-H Park, H Sekma, and J Le Sommer (2015). Variability of the Antarctic Circumpolar Current transport through the Fawn Trough, Kerguelen Plateau, Deep-Sea Res.II. Topical Studies in Oceanography : Southern Ocean Dynamics and Biogeochemistry in a Changing Climate. Volume 114, Pages 12-26.doi :10.1016/j.dsr2.2014.01.017

Notes

- CTD : Conductivity Temperature Depth. Sonde permettant de mesurer le profil vertical de température et de salinité à différentes profondeurs.

- LADCP : Lowered Acoustic Doppler Current Profiler. Courantomètre à effet Doppler solidaire de la rosette à laquelle est fixée la sonde CTD, permettant de mesurer le courant à différentes profondeurs.

Dimanche 20 février

Aujourd’hui retour sur les bancs de l’école, petit cours de chimie marine ! (par Jonathan Fin à 56°01.7’ S ;77°42.9’ E à bord du Marion Dufresne)

Dans le cadre de SWINGS, ainsi que chaque année au sein de l’observatoire OISO (Océan Indien Service d’Observation), nous analysons en continu l'Alcalinité Totale (AT) et le Carbone inorganique Total (CT ou DIC).

L'alcalinité totale est définie par la capacité de l'eau à réagir avec un acide et donc à le neutraliser. Sa formule simplifiée est

AT=[HO^-]+[CO₃^2-]+[HCO₃^-]

Le carbone inorganique total est la somme des 4 espèces de carbone inorganique dans l'eau, sa formule est

CT= [CO₂] + [H₂CO₃] + [HCO₃^-] + [CO₃^2-]

Dans l'océan, on trouve l'équilibre suivant :

H₂CO₃ ↔H⁺ + HCO₃^– ↔ H⁺ + CO₃^2–

Avec l’échange de CO₂ avec l’atmosphère cela donne :

CO₂ +H₂O ↔ H₂CO₃ ↔H⁺ + HCO₃^– ↔ H⁺ + CO₃^2–

Tout le monde est encore là ? J’en vois qui commencent à s’en aller au fond de la salle ! Hop hop hop pas si vite !

Pour simplifier, le CO₂ issu de l’atmosphère s’hydrate en formant de l’acide carbonique (H₂CO₃) qui se décompose dans l’eau en produisant des ions hydrogènes libres (H⁺). Plus le CO₂ sera absorbé, plus la quantité d’espèces carbonées et d’ions H⁺ sera importante. Et plus la quantité d’ions H⁺ est importante, plus le pH de l’eau devient faible. Ce phénomène d’acidification, qui résulte de la pénétration dans l’océan de CO₂ anthropique (produit par les activités humaines), pourrait avoir un impact sur tous les organismes marins.

Pour déterminer AT et CT nous calculons la quantité de chaque espèce chimique. Pour cela, H⁺ entre en jeu. Il est caché dans l’acide chlorhydrique HCl que nous ajoutons à l’échantillon d’eau de mer afin de le faire réagir avec les espèces carbonées. Il s’agit d’un dosage acido-basique. Bien content de se dissocier, l’acide envoie son H⁺ sur CO₃^2- qui est une base. La nouvelle équipe formée s’appelle HCO₃^-. Tout cela est visible sur la courbe de potentiel ci-dessous : c’est la fin d’une première chute. Mais ça ne s’arrête pas là !

Une fois tous les CO₃^2- transformés en HCO₃^-, HCO₃^- décide d’évoluer un peu pour devenir H₂CO₃. Et encore une fois, lorsque tous les HCO₃^- ont disparu, sur la même courbe de potentiels, on observe une deuxième brusque rupture de pente.

Grâce à la quantité de H⁺ (et donc de HCl) dépensée pour former toutes les équipes, on en déduit les quantités de toutes les espèces de carbone inorganique qui étaient présentes dans l’échantillon_.

La mesure demande une grande précision. A bord on la réalise à partir d’un instrument développé au laboratoire LOCEAN, qui est composé d’une burette couplée à un pHmètre, d’une cellule fermée avec un agitateur, deux électrodes potentiométriques et un thermomètre (photos ci-dessous). Le tout est thermostaté pour que la température soit maintenue à 20°C et est piloté par un programme codé sur Labview.

L’eau de mer est pompée sous le bateau (à environ 7m de profondeur) et analysée toutes les 20 minutes (le temps d’un dosage). Sur une mission de deux mois cela fait un peu plus de 4000 dosages ! En complément de ces mesures de surface, nous prélevons des échantillons d’eau en profondeur (jusqu’à 5800m !) à l’aide d’une rosette équipée de 22 bouteilles Niskin (résistantes à la pression) qui nous permet d’obtenir des mesures de AT et CT à 22 niveaux de profondeur sur chaque station (une soixantaine de sites au final).

Des échantillons standards avec des valeurs en AT et CT certifiées sont analysés deux fois par jour pour étalonner la mesure. Ces standards sont fournis par le Pr A. Dickson (Université de San Diego, Californie) à toutes les équipes réalisant des mesures de AT et CT dans l’océan afin d’assurer une cohérence des données au niveau international.

Le programme OISO a permis d’établir une solide base de données dans l’océan Indien Sud et Austral depuis plus de 20 ans. Ces observations sont disponibles en libre accès dans la base internationale OCADS (Ocean Carbon Data System, https://www.ncei.noaa.gov/access/ocean-carbon-data-system/ ). Elles permettent notamment d’estimer l’accumulation de CO₂ anthropique dans l'océan et de mieux comprendre la variabilité du pH et des échanges de CO₂ entre l’océan et l’atmosphère.

Vendredi 19 février

Mais que diable se passe-t-il sous nos pieds ? (par Cédric Cotté et Lloyd Izard)

Après plus d’un mois en mer, le Marion Dufresne a parcouru 10159 km et navigué sur des fonds changeants, compris entre 100 m et 5 km de profondeur. Sous nos pieds, dans cette colonne d’eau plus ou moins profonde, se trouvent des organismes de tailles variées allant du microscopique jusqu’aux plus grandes baleines au monde ! Au centre de cette chaine alimentaire complexe se trouvent les organismes dits micronectoniques, dont la taille est comprise entre 1 et 20 cm. Ce groupe est composé principalement de poissons, de crustacés, de mollusques et d'organismes gélatineux qui sont des mets de choix pour les populations de prédateurs supérieurs (oiseaux et mammifères) très abondantes dans l’océan Austral !

Pour suivre la dynamique de ces organismes depuis notre départ de la Réunion, de jour comme de nuit, qu’il vente (c’est souvent le cas) ou qu’il pleuve, nous scrutons attentivement nos données acoustiques enregistrées par l’échosondeur multifréquence EK80 du Marion Dufresne. Ce dernier émet toutes les 3.5 secondes 5 signaux sonores dans la colonne d’eau et enregistre les signaux réfléchis par les organismes qu’il rencontre dans son faisceau : il nous permet d’observer les densités d’organismes entre la surface et plus de 1000 m de profondeur.

Notre objectif ? Etudier la distribution en 3-D et la variabilité du zooplancton et du micronecton, en lien avec les phénomènes physiques et climatiques.

Entre 200 et 1 000 m de profondeur, à l’interface entre les écosystèmes de surface et abyssaux, se trouvent les stocks de poissons les plus importants et les moins exploités de notre planète. Toutefois, leur distribution, leur structuration par l’environnement et leur biodiversité restent très peu connues des océanographes. Afin de pallier à ce manque de connaissances, le programme THEMISTO * (Toward Hydroacoustics and Ecology of Mid-trophic levels in Indian and SouThernOcean, PI: Cédric Cotté) vise à comprendre et quantifier les processus par lesquels la variabilité environnementale structure les écosystèmes pélagiques de la zone indienne de l’océan Austral. Dans ces profondeurs a également lieu la migration quotidienne d’organismes la plus importante de la planète ! Chaque nuit, les organismes migrent verticalement jusqu'à 1000 m vers la surface, pour s’alimenter toute la nuit et redescendre aux aurores dans les profondeurs. Etudier leur répartition est donc crucial car elle a des répercussions sur la stabilité et la composition des écosystèmes marins mais également sur le changement climatique par le transport de carbone dans les couches profondes des océans, quotidiennement !

A large échelle, depuis les eaux chaudes subtropicales aux eaux froides situées au sud du front polaire, nous avons observé des distributions hétérogènes et contrastées des densités d’organismes. Ces premières observations sont sans surprise car elles sont liées au passage de transitions très marquées de salinité, de température, d’oxygène (et d’autres raceurs océaniques), appelées « fronts » océaniques. En collaborant avec les équipes de recherches spécialisées, les résultats obtenus et combinés devraient permettre de mieux comprendre la dynamique des écosystèmes mésopélagique et sa relation spatiale et temporelle avec la dynamique océanique dans la partie indienne de l’océan austral.

Les quelques 5 300 km restant nous permettrons d’observer la dynamique des écosystèmes mésopélagiques le long du transect retour : il reste du travail !

* En savoir plus sur THEMISTO : ici et là

Jeudi 11 février

Chlorophylle et diatomées (par Damien Cardinal)

Nous voici à notre 33ème station de prélèvement et, pour la partie silicium à la 20ème, ce qui fait déjà plus de 300 échantillons d’eau filtrée (plusieurs centaines de litres) et de particules contenant notamment les petites algues microscopiques qui nous intéressent : les diatomées. Ces algues contribuent au phytoplancton marin et à la fixation de CO₂ par photosynthèse.

Sur une des photos de filtres ci-dessous, la couleur verte due aux pigments de chlorophylle est bien visible. Etant donné qu'il a besoin de lumière, le phytoplancton ne vit qu’en surface de l’océan (entre 0 et 100 mètres environ) mais les microalgues adaptent leur profondeur privilégiée en fonction du meilleur compromis lumière (venant du dessus) et nutriments (venant des eaux plus profondes en dessous). Par exemple, lors de nos premières stations en zone subtropicale, le maximum de chlorophylle se trouvait en subsurface (75 mètres, photo ci-dessous à gauche) car il y avait trop de lumière plus haut (on parle alors de photo-inhibition) et plus de nutriments en subsurface.
Depuis que nous sommes dans l’austral, la chlorophylle est répartie de façon plus homogène car il y a plus de nutriments de façon homogène entre 0 et 80 mètres de profondeur et qu’il n’y a pas trop de lumière.

Cette différence se voit tant sur les filtres que nous obtenons......

Photo de gauche : filtres typiques "subtropical" avec un maximum de chlorophylle en subsurface (de la g. vers la d. filtre à 15m, 40m, 75m = max chloro, 86m et 120m)

Photo de droite : filtres typiques "océan austral" : la chlorophylle est présente sur toute la couche surface (de la g. vers la d. 15m, 40m, 60m, 100, 125m, 180m)

... que sur les profils de fluorescence.

Les courbes en bleu des deux figures ci-dessus montrent la fluorescence mesurée par une sonde optique dans la colonne d’eau et rapportée à une concentration estimée de chlorophylle. Sur la première figure (08_24), on observe un maximum en subsurface vers 75 m pour la station subtropicale qui correspond aux filtres photographiés et des valeurs très basses en surface (0,05 microg/L). La figure suivante (33_88) permet de constater que la fluorescence est plus homogène et plus élevée pour les stations de l’océan austral (0,3-0,8 microg.L) sur les 100 premiers mètres.

Lundi 8 février

Le Marion Dufresne et toute l'équipe SWINGS ont atteint l'archipel Crozet hier. Crozet est une des îles australes des TAAF composées de plusieurs territoires : les îles Eparses (situées entre  le canal du  Mozambique et autour de Madagascar), les îles australes (Crozet, Kerguelen, Saint-Paul et Amsterdam) et la Terre Adélie.

En savoir plus sur le site des TAAF

Dimanche 7 février

A mi-parcours de l'expédition, les 50e hurlants sont atteints ! Un dicton marin dit « sous 40 degrés, il n'y a plus de loi, mais sous 50 degrés, il n'y a plus Dieu. »

Mardi 2 février

Corentin Clerc, doctorant en seconde année de thèse LMD-LOCEAN, fait partie de l'expédition SWINGS, dans l'équipe en charge de la dynamique océanique, des données satellites et des modèles. Il étudie l’impact des organismes gélatineux (méduses) sur le cycle du carbone dans l’océan. Vous pouvez lire son portrait ici sur le site de l'expédition SWINGS.

Jeudi 28 janvier

Le Marion Dufresne entre dans l'océan Austral (par Damien Cardinal)

Nous voici dans l’Océan Austral depuis deux jours. Cet océan particulier n’a pas vraiment de définition géographique puisqu’il se partage entre les bassins des océans Atlantique, Pacifique et Indien. Toutefois, il est clairement défini par les océanographes comme l’océan se trouvant au sud du front subtropical. Les fronts sont des régions de fort gradient de température et le front subtropical est défini par une température de 10°C à 200m de profondeur. C’est quasiment ce que l’on a observé à la station 12 (cf. figure ci-dessous).

Le front s’observe aussi par une forte chute des températures de surface de l’océan qui sont mesurées en continu par l’équipe OISO pour les mesures de CO₂ (figure). Tous les paramètres biogéochimiques commencent à changer et en exemple dans la copie d’écran, la teneur en oxygène dissous qui augmente car les gaz se dissolvent plus facilement quand les températures de l’eau diminuent.

Bien sûr cela est également concomitant à une baisse des températures de l’air et nous sommes bien loin des températures tropicales du début de mission :  il fait en milieu de journée en moyenne 10°C mais le vent souffle bien. Après tout, nous sommes dans les 40èmes rugissants, et la température ressentie est bien plus froide ! Les vêtements chauds sont maintenant sortis de nos sacs et nécessaires à nos déplacements sur les ponts.... Nous nous trouvons donc en Zone Subantarctique et ce jusqu’au prochain front, le front polaire, que nous allons traverser et suivre plus longuement lorsque nous prendrons la direction sud-est vers Kerguelen.

Mardi 26 janvier

Travaux d'appui à la navigation (par Corentin Clerc, Lloyd Izard et Sara Sergi)

Le Marion Dufresne poursuit sa route vers les eaux polaires et achève ce matin sa station la plus longue : 36 heures de prélèvements et observations effectués en plein cœur du retour du courant des Aiguilles.

L’objectif de ce marathon était de caractériser cette zone de transition entre les eaux subtropicales et subantarctiques et les éléments biogéochimiques transportés par cet intense courant. Afin d’optimiser le positionnement des stations, l’équipe de soutien à la navigation a étudié les cartes satellites de la zone les jours précédents l’arrivée sur la station. Cette stratégie de navigation, dite adaptative, est bien connue par les océanographes, qui doivent aménager leur plans d’échantillonnage avec la réalité de terrain bien plus différente et contrastée de celle qu’on aurait pu imaginer auparavant.

Nous (Corentin, Lloyd et Sara, doctorants au LOCEAN-IPSL) pilotons les analyses de stratégie adaptative à bord du Marion Dufresne pendant la mission SWINGS, accompagnés par nos collègues chercheurs (Julie Deshayes et Francesco d’Ovidio) qui nous envoient quotidiennement des conseils depuis Paris. La stratégie adoptée par l’équipe repose sur deux volets : tout d’abord l’utilisation du logiciel SPASSO, en collaboration avec les collègues de l’Institut Méditerranéen d’Océanographie, Stephanie Barrillon, Andrea Doglioli et Anne Petrenko. Ce programme, soigneusement paramétré pour correspondre aux objectifs de la campagne, envoie quotidiennement à l’équipe de soutien à terre des analyses en temps réel de différentes images satellites (température, concentration en chlorophylle-a, transport des masses d’eaux estimé par altimétrie, etc.). En ajout à ces observations, un outil de planification spatiale a été développé par Corentin Clerc (doctorant en co-direction au LOCEAN-LMD). Cet outil, appelé Scheduler for Oceanographic Samplings (SOS), est utilisé par les cheffes de mission Catherine Jeandel et Hélène Planquette pour ajuster les caractéristiques des stations (positionnement, type et nombre d’opérations etc.) tout en respectant le calendrier prescrit : retour à La Réunion le 8 mars 2020 à 17h, et d’ici là, échantillonner encore 50 stations, ce qui n’est pas une simple tâche !

L’outil SOS intègre également des analyses quotidiennes d’observations satellites identifiées pour répondre aux objectifs de la campagne dont les caractéristiques évoluent fréquemment en fonction des situations rencontrées.

Lundi 18 janvier

Des radeaux de fertilisation à la dérive (par Guillaume Barut)

Une grande majorité des eaux de l’océan ouvert sont dites « oligotrophes » ou pauvre en nutriments, essentiels au développement des producteurs primaires. Il est alors possible d’y observer des eaux d’un bleu soutenu.

Or dans ces « déserts » , les organismes pouvant palier aux déficits en nutriments sont avantagés et peuvent croître en toute quiétude.  

C’est notamment le cas pour des organismes comme les diazotrophes qui fixent l’azote atmosphérique pour leur métabolisme. Durant la traversé à destination de Durban en Afrique du Sud, l’équipe SWINGS à bord du Marion Dufresne a pu croiser des radeaux de Trichodesmium, des cyanobactéries capables de fixer le diazote (N₂). Ces organismes auront donc un avantage compétitif dans les milieux carencés en azote.

Dimanche 17 janvier

Dans le courant des Aiguilles (par Coraline Leseurre)

Après le beau succès de la station test pratiquée au sud-est de Madagascar vendredi après-midi, nous nous trouvons maintenant encore plus à l’ouest, dans le courant des Aiguilles (28.38°S – 39.60°E) depuis 9 heures ce matin (heure locale, TU+3), pour la première station de prélèvements standards. L’équipe OISO (composée de Claire Lo Monaco, Coraline Leseurre, Guillaume Barut, Jonathan Fin, Claude Mignon) est en charge des mesures d’oxygène, de carbone et d’alcalinité totale ainsi que des isotopes du carbone 13 et de l’oxygène 18 (ces deux derniers seront analysés au laboratoire LOCEAN-IPSL à Paris après la mission).

Damien Cardinal est en charge des prélèvements et des mesures de silice biogène pour toute la mission SWINGS. Pour ses recherches, il réalise aussi des prélèvements pour les mesures d’isotopie du silicium (qui seront analysées au LSCE-IPSL). Il pratique pour Stéphanie Jacquet, une collègue du MIO (Marseille), des prélèvements d’isotopie du baryum en collaboration avec Tristan Horner (WHOI, USA).  Pour cette première « vraie » station, l’eau de mer est échantillonnée jusqu’au fond (~5 300m) en 22 paliers. L’eau de chacune des profondeurs sélectionnées en amont se retrouve emprisonnée dans les différentes bouteilles Niskin de 12 litres chacune. Il ne reste plus qu’à prélever, c’est parti !

Pour effectuer nos prélèvements d'eau de mer, nous utilisons des capteurs CTD (conductivity temperature depth), ou bathysonde. Ils sont utilisés pour mesurer la conductivité (qui donne ensuite la salinité), la température et la pression, comme leur nom l'indique. Chaque capteur est installé sur une rosette, dit préleveur d'eau multi-instrumenté, qui permet d'acquérir des données physiques et chimiques tout au long de la colonne d'eau en prélevant des échantillons d'eau grâce à des bouteilles Niskin à différentes profondeurs depuis le fond océanique jusqu'à la surface.

Samedi 16 janvier

Trois jours après notre départ de La Réunion, le Marion Dufresne fait toujours cap à l'ouest. Direction Durban pour récupérer le matériel de nos collègues Sud-Africains, il s'agit de rampes de filtration pour faire nos mesures de chlorophylle-a dans l'eau.

Comme une récompense, un superbe coucher de soleil sur l’océan, calme, beau, observé par une toute petite lune qui nous éclaire.

Mercredi 13 janvier

Fin de la mobilisation générale sur le Marion Dufresne d'hier : en tout 22 tonnes de matériel, 48 scientifiques et 15 laboratoires répartis sur les différents niveaux du navire.

Comme prévu, le Marion Dufresne a appareillé ce matin à 7h, cap au sud ouest ! Suivez nous en direct ici ou en cliquant sur l'image

Mardi 12 janvier

Comme prévu nous avons embarqué à bord du Marion Dufresne hier et levons l'ancre mercredi matin à 7h ! Covid 19 oblige, chacun a dû refaire un test PCR ce matin. C'est l'effervescence à bord pour tous : première réunion de travail, installation des laboratoires et déballage des caisses de matériel.

Lundi 11 janvier 2021

Nous (membres de l'équipe OISO, Cédric Cotté et Damien Cardinal) sommes partis pour l'ile de La Réunion le 9 janvier. Nous devons nous installer aujourd'hui à bord du Marion Dufresne pour un départ prévu mercredi 13 janvier. Nous vous donnerons des nouvelles très vite !

Le Marion Dufresne est un navire hauturier polyvalent qui compte parmi les plus grands navires de la flotte mondiale (120 m de long) et couvre tous les domaines de l'océanographie, sauf l'halieutique. Il assure deux fonctions principales : la recherche océanographique sur tous les océans non glacés (sous la responsabilité de l' Ifremer ) et la logistique des îles subantarctiques françaises (Crozet, Kerguelen, Amsterdam/Saint-Paul, sous la responsabilité des Terres Australes et Antarctiques Françaises - TAAF). De nombreuses campagnes auxquelles l'IPSL participe sont régulièrement faites à bord du Marion Dufresne dont SOCLIM , Hydrosed , Themisto , Clim-Eparses , entre autres.

En savoir plus sur le Marion Dufresne

Photos : voir ©

Propos recueillis par ICoM - Service de communication IPSL - Janvier-Mars 2021