Science et Environnement
Océanographie : Etudier l'océan pour comprendre le climat

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Océanographie : Etudier l'océan pour comprendre le climat

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La Journée mondiale de l'océan, le 8 juin, a été l'occasion de faire un focus sur cet élément qui participe à tous les mécanismes à la base de la vie sur la Planète et qui joue un rôle prépondérant dans le maintien de la stabilité du climat. C'est notamment l'un des aspects étudiés lors de la campagne OVIDE (Observatoire de la variabilité interannuelle et décennale en Atlantique Nord), qui débutera le 10 juin prochain. Au Portugal, 24 scientifiques (*) commenceront leurs mesures à bord du navire océanographique Thalassa, de l'Ifremer, dans le cadre du programme OVIDE qui est développé depuis 2002. Destination 2008 : la pointe sud du Groenland. Conduite par le chef de mission Bruno Ferron du Laboratoire de Physique des Océans (LPO) du Centre Ifremer Brest, la campagne OVIDE consiste à observer certains éléments de circulation du tourbillon subpolaire de l'Atlantique-Nord. Les données collectées contribueront à mieux comprendre l'impact de la variabilité océanique sur le climat de l'Europe.

Les objectifs de la campagne OVIDE

Dirigé par Herlé Mercier (LPO), OVIDE est un programme d'observations sur 10 ans des courants et des propriétés des masses d'eau du tourbillon subpolaire de l'Océan Atlantique Nord, qui vise à mieux comprendre la variabilité de la composante océanique du climat. La campagne 2008 est donc la quatrième programmée dans ce cadre. Le long d'une grande radiale entre le Portugal et l'extrémité sud du Groenland, des mesures hydrologiques et géochimiques seront ainsi réalisées à certaines positions prédéfinies (elles sont identiques à chaque campagne). Différentes mesures ou observations sont effectuées : des mesures de température et de conductivité, des mesures de courant et des mesures de microstructure permettant de quantifier le mélange des masses d'eau ; la détermination de la teneur en sels nutritifs et traceurs anthropiques (CFC, CCl4, carbone anthropique) ; la détermination du pH, de la pression en CO2 et de l'alcalinité. La campagne 2008 permettra également la mise à l'eau d'une douzaine de bouées météorologiques et d'une quinzaine de flotteurs (programme international ARGO) qui fourniront tous les 10 jours pendant trois ans un profil de température et de salinité depuis 2000 m de profondeur jusqu'à la surface.

  (© : IFREMER / PIERRE BRANELLEC)
(© : IFREMER / PIERRE BRANELLEC)

L'influence du tourbillon subpolaire de l'Atlantique-Nord sur le climat

Le nord de l'Atlantique-Nord est le lieu de formation de l'eau profonde Nord Atlantique qui alimente des courants profonds s'écoulant vers le sud. Ce mouvement est équilibré par un transport d'eau de surface chaude et salée des tropiques vers le nord. L'ensemble de ce système de courants, dont un élément prépondérant est le Gulf Stream, forme la circulation thermohaline qui contribue à la redistribution de la chaleur depuis l'équateur vers les pôles et participe à adoucir le climat nord européen. Dans le cadre des études sur l'augmentation de l'effet de serre, la plupart des simulations du GIEC (Groupement Intergouvernemental pour l'Etude du Climat) prévoient un ralentissement de la circulation thermohaline de l'Atlantique-Nord dans les prochaines décennies. Cependant, la variabilité interannuelle de cette circulation est bien plus importante que cette tendance et la détection de cette dernière nécessite de comprendre les mécanismes en jeu. Les campagnes Ovide précédentes ont montré une circulation thermohaline de plus en plus faible. Cependant sur la base de leur compréhension des processus qui lient la circulation de surface observée par satellite et la transformation des eaux Nord Atlantique en eau profonde, les scientifiques prévoient une probable reprise d'activité en 2008.
La préoccupation croissante concernant l'évolution de la circulation thermohaline justifie le programme OVIDE qui contribue, dans le cadre du programme international CLIVAR (programme international d'étude de la variabilité du climat), à l'observation de la variabilité des courants et des propriétés des masses d'eau en Atlantique Nord. Le programme OVIDE reçoit également le soutien de l'ANR (Agence nationale de la recherche) pour les mesures de turbulence et du programme national LEFE/IDAO (Les Enveloppes Fluides et l'Environnement / Interactions et Dynamique de l'Atmosphère et de l'Océan) de l'INSU (Institut National des Sciences de l'Univers). L'analyse des données relatives au carbone, effectuée par une équipe de l'IIM (Instituto de Investigaciones Marinas) de Vigo (Espagne) en étroite collaboration avec l'Ifremer, vise à mesurer et mieux comprendre le ralentissement de l'absorption du CO2 anthropique par l'Atlantique Nord, que les scientifiques pensent relié au renouvellement limité des eaux intermédiaires et profondes. Ce sujet est également au coeur de la compréhension du changement climatique de ces prochaines décennies.

  (© : IFREMER )
(© : IFREMER )

Un trajet Brest - Portugal Groenland - Brest pour la Thalassa

Chaque point blanc (une centaine en tout) correspond à une station hydrographique où la bathysonde effectuera un profil de la surface au fond. Sur certaines de ces stations, flotteurs PROVORS, bouées météo, XBT et profileur de microstructure seront déployés. Les positions des stations hydrographiques correspondent à celles des stations effectuées en 2002. Les transits (traits noirs) seront mis à profit à l'aller pour tester la bathysonde (point vert) et le profileur de micro-structure (point jaune).

Pourquoi une campagne océanographique ?

Alors que les satellites surveillent la surface de l'océan (altimétrie, température de surface), les instruments autonomes (profileurs PROVOR, planeurs, bouées dérivantes, mouillages) effectuent des mesures jusqu'à 2000 m de profondeur. Ils permettent d'étudier des échelles spatio-temporelles spécifiques : le programme ARGO est dédié à la grande échelle (en temps et en espace) ; les mouillages, planeurs,... sont dédiés aux moyennes et petites échelles. Les campagnes en mer s'adaptent aux objectifs de recherche et permettent des mesures de précision jusqu'au fond. Ainsi, les trois types d'observation sont complémentaires.

  (© : IFREMER )
(© : IFREMER )

Schéma de la circulation en Atlantique Nord sur fond de bathymétrie

En blanc transparent, la section Ovide. En rouge et vert les courants de surface, chaud et salés ou froids et dessalés. En noir et rose les courants intermédiaires des eaux de la Méditerranée et de la mer du Labrador, en bleu les courants profonds formés par les eaux denses des mers subpolaires au nord de l'Islande.
A notre que la Thalassa sera de retour à Brest le 12 juillet. Le navire d'Ifremer participera à Brest 2008, au milieu de centaines de vieux gréements. Des visites seront organisées à bord les 15 et 16 juillet afin de faire découvrir l'océanographie au grand public.
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- Suivez la campagne OVIDE sur le site de l'Ifremer

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