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Ils iront plus profond ou mesureront davantage de paramètres. Le programme international Argo auquel participe l’Ifremer va utiliser de nouveaux flotteurs afin de mieux observer, comprendre et prévoir le rôle de l’océan sur le climat de la planète. La France investit 21 millions d’euros dans une nouvelle phase du programme baptisée OneArgo.

Lancé au début des années 2000, le programme Argo auquel participe une trentaine de pays permet de maintenir en activité 4000 flotteurs répartis sur les océans et mers du globe. La France contribue à environ 10% des instruments déployés. Ils sont lancés par des navires océanographiques, mais aussi par des navires d’opportunités ou des bateaux affrétés, comme Blue Observer qui s’est récemment rendu dans des eaux peu fréquentées de l’Atlantique.

 

 

Prendre le pouls des océans

Les flotteurs se présentent comme un tube de 20 cm de diamètre pour 1.50 de haut, avec une antenne. Agissant de manière autonome, ils répètent inlassablement les mêmes cycles de 10 jours pendant six ans. Ils plongent à 1000 mètres de profondeur où ils se maintiennent pendant neuf jours. Puis, ils descendent jusqu’à 2000 mètres avant de remonter vers la surface réalisant, tous les 10 mètres, des mesures de température et de salinité. Arrivés en surface, ils transmettent les données par satellite. Décodées à terres, un contrôle de la qualité des données est réalisé, puis les flotteurs replongent pour un nouveau cycle.

Les données collectées sont mises à disposition sur Internet. Ainsi, le programme Argo permet d'alimenter les modèles opérationnels de prévision océanographique et météo, mais aussi d’améliorer les connaissances sur le rôle joué par les océans dans le réchauffement climatique. « Depuis 1980, chaque décennie est plus chaude que la décennie précédente. La question que nous nous posons, c’est : où va cette chaleur ? », a expliqué lors d’une conférence de presse Viriginie Thierry, chercheuse en océanographie physique à l’Ifremer, qui étudie les mouvements de l’océan (température, salinité et la manière dont ces paramètres évoluent dans le temps). Depuis 2000, le programme a permis d’apprendre que l’océan s’est réchauffé et qu’il a stocké 90% des excès de chaleur provoqués par l’activité humaine. « Ce réchauffement n’est pas sans conséquence pour l’océan qui se dilate. On a pu montrer que 40% de de l’augmentation du niveau de la mer est due à la dilatation thermique des océans, le reste étant lié à la fonte des glaciers et des calottes polaires ». Maintenant, « nous nous demandons comment la chaleur pénètre l’océan, à quel endroit elle est stockée, est-ce qu’elle reste en surface ou pénètre plus en profondeur dans les couches profondes, quel est son impact sur la biodiversité et, en retour, est-ce qu’elle a un impact sur le climat également… »

Nouveaux instruments

Le programme OneArgo doit permettre d’avancer sur ces questions en profitant des progrès réalisés sur les capteurs. Deux nouveaux types de flotteurs vont être déployés en plus des flotteurs standards. Dans le cadre de BGC Argo, des flotteurs dits BGC (biogéochimiques) mesureront également l’acidité (pH), la quantité d’oxygène dans l’eau, la chlorophylle, la lumière ou le nitrate. Il permettront de mieux comprendre la « twilight zone », une zone crépusculaire de la colonne d’eau située entre 100 et 1000 mètres de profondeur. Les chercheurs veulent saisir le rôle joué par les phytoplanctons et petits carnivores dans la chaîne alimentaire, mais aussi la capacité des océans à capter le carbone. Pour Deep Argo, d’autres flotteurs, dits « profonds », seront capables de mesurer la température, la salinité et la quantité d’oxygène jusqu’à 4000, voire 6000 mètres de fond. En échantillonant les couches abyssales, ils permettront de pallier au sous-échantillonnage chronique des couches et systèmes marins abyssaux.

Ainsi, des 4000 flotteurs standards déployés, il en restera 2700 auxquels s’ajouteront 1200 flotteurs profonds et 1000 BGC, à l'horizon 2030. Les premiers tests de ces flotteurs sont prévus pour 2024 avec un déploiement à partir de 2025.

La France va contribuer à hauteur de 21 millions d'euros

Pour participer au programme OneArgo, Argo France a pu tripler son budget grâce à trois projets portés par l’Ifremer, Sorbonne Université, le CNRS, le Shom et l’Université de Bretagne occidentale : le projet ObsOcean du Contrat de Plan Etat-Région (CPER) Bretagne (2021-2027), pour l'acquisition de flotteurs et la gestion des données (9.7 millions d'euros) ; le projet Piano du Plan d’investissement exceptionnel de l’Ifremer (2021-2025), pour les développements technologiques ; et L’Equipex+ Argo 2030 de l’Agence Nationale pour la Recherche ANR (2021-2029), pour lancer des démonstrateurs de flotteurs Deep-6000 (22) et BGC de deuxième génération (15).

En plus de permettre l’achat de 80 flotteurs par an, dont les nouveaux modèles, plus coûteux, le budget global de 21 millions d’euros permettra de contribuer à développer et tester ces nouveaux équipements. « Pour les nouveaux profileurs pouvant atteindre 6000 mètres, le plus gros défi est de résister à une pression de 600 bars. En termes de conception d’instruments, il y a de très grosses contraintes au fond de l’océan. Nous allons mener des calculs et simulations numériques pour concevoir des enceintes pouvant résister aux abysses. Ensuite, il y a une phase de réalisation qui nécessite de nombreux essais de qualifications réalisés dans les caissons hyperbares à l’Ifremer pour simuler la pression vue par l’instruement dans les abysses », a détaillé Xavier André, ingénieur en instrumentation marine à l'Ifremer. « Plus l’instrument est petit, moins l’impact de la pression sera fort. Mais s’il est trop petit, on peut y mettre moins d’énergie, donc il durera moins longtemps en mer. Il y a beaucoup de compromis à faire d’un point de vue énergétique et il faut chercher le moindre micro-ampère pour limiter la consommation de ces instruments profonds ». De plus, « nous devrons également développer de nouveaux capteurs acoustiques et d’imagerie dédiés à la recherche écologique marine ».

© Un article de la rédaction de Mer et Marine. Reproduction interdite sans consentement du ou des auteurs.

 

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