Campagne OBS-Austral 2024 : mieux comprendre le fonctionnement de l’océan austral
11 janvier 2024. Le Marion Dufresne a largué les amarres depuis Le Port à La Réunion. À son bord, 45 marins et officiers, 42 scientifiques et un médecin vont sillonner durant plus de 50 jours le sud de l’océan indien et l’océan Austral, autour des îles Crozet, Amsterdam et Kerguelen.
La campagne OBS-Austral 2024 vise à mieux comprendre le fonctionnement de l’océan austral : ses liens avec l’atmosphère (aérosols, gaz à effet de serre…), les écosystèmes (de surface et jusqu’à 1000 m), le cycle du carbone, la dynamique des dorsales océaniques et les interactions avec les îles subantarctiques.
Carte OBS-Austral. © Claire Lo Monaco
Des géophysiciens, des météorologues, des chimistes, des biogéochimistes et des biologistes travaillent sur cinq projets différents.
L’équipe THEMISTO (Toward Hydroacoustics and Ecology of Mid-trophic levels in Indian and SouThern Ocean)
Équipe Themisto. © Corentin Baudet
L’équipe THEMISTO a pour objectif de mieux comprendre la composition, la distribution et la structuration des communautés de macrozooplancton (plancton > 0.5 cm, tel que le krill) et micronecton (organismes qui nagent de taille comprise entre 2 et 20 cm, tels que les petits poissons) en combinant l’approche acoustique, l’écophysiologie, la génétique et la bioluminescence. À bord du navire, équipé de l’échosondeur EK80, des données en continu sont collectées lors des trajets entre La Réunion, Crozet, Kerguelen, Amsterdam et La Réunion. Le but est de distinguer les différentes espèces de zooplancton et micronecton et de caractériser leur distribution en 3D sur un vaste gradient latitudinal, des régions tropicales aux pôles.
Cette année, un volet « écophysiologie du krill » a été ajouté au programme ! Les expérimentations et échantillonnages le long de l’axe latitudinal continuent, validant ainsi les mesures de l’échosondeur. Les prélèvements in situ au chalut sont complétés par des mesures de bioluminescence avec des capteurs et des expériences en laboratoire, ainsi que des analyses approfondies sur la biodiversité génétique de bactéries bioluminescentes associées aux poissons d’eaux profondes.
L’équipe est composée de 8 personnes provenant de 4 laboratoires différents, du LOCEAN à Paris (Cédric Cotté et Clara Azarian), de la Station Biologique de Roscoff (Jean-Yves Toullec, Eric Bonnivard et Laure Lamothe), de la Station marine de Wimereux (Eric Tavernier), de l’Institut de la Mer de Villefranche (Camille Merland) et du MIO à Marseille (Capucine Le Cam Ligier). Cette année, nous avons également le plaisir d’accueillir à bord une artiste qui récolte également des échantillons pour un projet art et sciences. Une approche novatrice qui promet de donner une nouvelle dimension à nos découvertes grâce Candice Quédec alias Minuit.
Équipe MAP-IO
Équipe MAP-IO. © Clara Azarian
Le programme MAP-IO (Marion Dufresne Atmospheric Program – Indian Ocean http://www.mapio.re/) a pour objectif d’étudier la composition de l’atmosphère et les processus à l’interface océan-atmosphère ayant un impact sur le climat régional et la prévision numérique du temps. Le programme s’appuie sur la bancarisation de données océaniques et atmosphériques grâce à plusieurs systèmes de mesure pérennes : un cytomètre en flux pour la distribution spatiale et l’hétérogénéité structurelle des groupes fonctionnels du phytoplancton et du microzooplancton, les SMPS, WELAS et OPC-N3 pour la mesure d’aérosols (de 10 nm à 6 μm), un CCN-100 pour la mesure de noyaux de condensation nuageux, un PICARRO pour la mesure de gaz CO, CO2, H2O et CH4, des analyseurs NOx et O3, un photomètre optique solaire/lunaire pour l’épaisseur optique des aérosols et une station GNSS pour la surveillance du champ de vapeur d’eau.
Cette année les embruns seront également mesurés : le projet LEFE IDEA (Impact Des Embruns sur l’Atmosphère marine), a pour objectif d’améliorer la représentation des embruns dans les modèles méso-échelle couplés vagues-atmosphère utilisés en recherche (WW3 et Méso-NH) et prévision numérique du temps (WAM et AROME). Plusieurs instruments ont été installés sur la casquette du navire à tribord pour compléter le dispositif expérimental de MAP-IO. L’objectif est de réaliser des mesures in situ de la granulométrie des particules de 2 μm à 1.5 mm, en particulier en conditions de vent fort (20 m/s ou plus) qui correspondent aux conditions de production significative d’embruns : le CNRM a installé le CIP prêté par SAFIRE pour les gouttes de 25 μm à 1.5 mm, un SPC pour les gouttes de 30 à 500 μm, un CDP pour les gouttelettes de 2 à 50 μm, et un PWD22 pour la visibilité. Le MIO a installé deux sondes PMS pour mesurer les concentrations d’aérosols pour des tailles allant de 100 nm à 10 μm. Frédéric Burnet du CNRM (Toulouse), Meredith Dournaux et Emmanuel Leclerc du LAERO (Toulouse) opéreront les instruments au cours de la traversée.
Équipe OHA-Geodams
Test flotteur. © Jean-Arthur Olive
Le projet de géophysique OHA-Geodams (Observatoire hydroacoustique et géodésique – Amsterdam), porté par les laboratoires Geo-Ocean (Brest), LIENS (La Rochelle) et ENS-Géologie (Paris) a pour objectif d’étudier les mécanismes d’ouverture d’un segment de la dorsale Sud-Est Indienne (~7cm/an) et d’une faille transformante adjacente. Le segment de dorsale choisi est situé au nord de l’île d’Amsterdam. Plusieurs types d’instruments seront mis en œuvre. Tout d’abord, un réseau de stations géodésiques sera déployé de part et d’autre de la dorsale et de la faille transformante pour mesurer, par acoustique, le mouvement relatif entre les plaques tectoniques au cours du temps (3 ans). Un capteur de pression auto-calibrant dit « A-O-A » mesurera en parallèle le déplacement vertical dans la vallée axiale de la dorsale. De plus, un réseau d’hydrophones sera déployé autour du site pour enregistrer et localiser les événements sismiques associés aux processus tectoniques et magmatiques locaux. Ce projet novateur devrait permettre de caractériser le fonctionnement d’une dorsale par des observations in-situ, en particulier d’évaluer la part entre processus tectoniques cassants et processus magmatiques qui président à l’expansion des fonds océaniques. Enfin, en complément de la surveillance acoustique des hydrophones, un « Glider » ou planeur sous-marin du Lab-STICC (ENSTA Bretagne) sera mis à l’eau pour enregistrer et recenser les chants de cétacés présents dans ce secteur.
Jean-Yves Royer, Jean-Arthur Olive, Jonathan Tanrin, Pierre-Yves Raumer, Edgar Lenhof ainsi que Anatole Gros-Martial qui est déjà à Kerguelen et qui nous rejoindra à bord le 16 février 2024.
Équipe MARGO
Tests Geofish. © Auguste Lugrin
Le projet MARGO (MAtteR of Glacial Origin and its fate in the ocean a case study at Kerguelen) est une étude intégrée du continuum glacier-océan visant à caractériser l’origine, le devenir et l’impact des matières d’origine glaciaire (MGO) dans l’Océan Austral. MARGO s’appuie sur une ambitieuse approche multidisciplinaire (glaciologie, physique, géochimie, microbiologie) associant, acquisition de données (à terre et en mer), un modèle de fonte de glace, un modèle de transport lagrangien dans l’océan pour établir la dynamique des apports de MGO sur différentes échelles de temps et leur impact dans l’océan Austral.
MARGO filtrations. © crédit Damien Cardinal
À bord du Marion Dufresne l’équipe est actuellement composée de quatorze personnes travaillant dans différents laboratoires : au LOMIC à Banyuls (Rhéa Thoppil, Philippe Catala et Héloïse Caraty), au LOCEAN à Paris (Damien Cardinal, Sandrine Caquineau, Mathis Guyomard), au CEFREM à Perpignan (Bruno Charrière, François Bourrin, Christine Sotin, Jennifer Sola et Auguste Lugrin), au LEMAR à Brest (Corentin Baudet et Antoine Ringard) et à la Division Technique INSU-CNRS de Brest (Grigor Obolensky). Cependant, Stéphane Blain, Ingrid Obernosterer, Audrey Guesnegue et Olivier Crispi (LOMIC) sont déjà à Kerguelen depuis début décembre pour effectuer des prélèvements sur l’île, au plus proche des glaciers, et viendront rejoindre l’équipe à bord le 1er février 2024.
Équipe OISO (Océan Indien Service d’Observation)
Équipe OISO. © Auguste Lugrin
Le programme OISO, initié en 1997, vise à maintenir des mesures de CO2 océanique sur le long terme dans l’Océan Indien Sud et Austral. Une à deux campagnes sont réalisées chaque année depuis 26 ans à bord du Marion Dufresne. L’objectif principal est de contribuer au suivi du CO2 et du pH dans l’océan, à la fois dans les eaux de surface pour évaluer la variabilité des échanges de CO2 entre l’océan et l’atmosphère, et en profondeur pour quantifier l’accumulation de CO2 anthropique dans l’océan intérieur et évaluer les tendances d’acidification des eaux. Cette année nous réalisons la 34e campagne OISO, avec également des mesures de production primaire (assimilation de CO2 par les organismes phytoplanctoniques par le mécanisme de photosynthèse). L’équipe OISO est composée de sept personnes à bord : deux enseignantes/chercheuses (Claire Lo Monaco et Céline Ridame), un ingénieur d’études (Claude Mignon), deux doctorants (Kirtana Naëck et Valentin Deteix), tous travaillant au LOCEAN à Paris, ainsi que deux étudiants de Master 1 de l’Université de Bretagne Occidentale (Loann Gros et Damien Le Metour).
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