A la recherche de l'origine de l'eau douce dans l'océan
La troisième et dernière étape de la circumnavigation de l'Antarctique nous conduit vers des ?lots isolés et à travers un tapis roulant d'icebergs avant que l'expédition ne se dirige vers son port d'arrivée, Le Cap. Alex Haumann nous fait part de ses impressions, de la modification du cycle de l'eau et de son r?le dans le climat de la Terre.
L'océan Austral est l'une des régions les plus préservées de la planète et est considéré comme le poumon de notre système climatique. Ici, d'énormes quantités d'eau remontent des profondeurs vers la surface, où elles absorbent le dioxyde de carbone et la chaleur de l'atmosphère avant de redescendre. Sans cet échange, le réchauffement climatique d'origine humaine serait bien plus important.
L'un des objectifs de l'expédition est de mieux comprendre ces processus importants. Pour cela, nous collectons au cours de notre voyage des échantillons d'eau provenant de l'océan, de l'atmosphère et de la glace - une t?che qui n'est pas facile compte tenu des conditions rudes et en constante évolution.
Une mer agitée au bout du monde
Sur la troisième partie du trajet, il y a également près de 60 scientifiques à bord, qui travaillent sur 22 projets de recherche. Le néophyte se rend vite compte qu'autant d'intérêts différents peuvent mener à la confusion. Pour effectuer des mesures pour notre projet, je dois souvent faire le tour du bateau pendant des heures et négocier la prochaine escale où nous pourrons mettre les instruments à l'eau.
Les premiers jours, ce ne sont toutefois pas des conflits d'intérêts qui jettent notre plan de mesure méticuleusement élaboré par-dessus le bastingage, mais tout simplement le mauvais temps. Les vagues, qui peuvent atteindre huit mètres de haut, ne permettent pas de descendre la rosace de plusieurs tonnes contenant les instruments et les bouteilles dans les profondeurs. Ainsi, alors que les océanographes ne peuvent que rarement effectuer des mesures au début, les scientifiques de l'atmosphère ont fort à faire pour collecter leurs échantillons de pluie et de neige (voir aussi ces articles de ?tape 1 et ?tape 2).
Sur les traces de l'eau douce
Notre premier arrêt après quelques jours de tempête est l'?le de Géorgie du Sud. Lorsque je me réveille, l'Akademik Treshnikov a cessé de tanguer, le moteur du bateau s'est tu. Un coup d'?il par le hublot de ma cabine révèle un miroir d'eau lisse, des sommets de montagne et un ciel d'un bleu profond. La tempête s'est déplacée vers le sud de manière inattendue. Nous sommes ancrés dans la baie de King Edward Point.
J'accompagne mon collègue Pascal Graf (voir son Contribution) sur l'?le pour collecter des échantillons d'eau des lacs. Au fond, nous cherchons tous deux la même chose : l'origine de l'eau. Alors que le groupe de recherche de l'ETH dirigé par le professeur Heini Wernli s'intéresse au transport atmosphérique de l'eau, le projet de l'EPFL auquel je participe cherche l'origine de l'eau douce qui détermine la salinité de l'océan Austral. Pour cela, nous mesurons les isotopes de l'oxygène dans l'eau, qui nous servent en quelque sorte d'empreinte digitale : En comparant nos échantillons d'eau de mer avec ceux que Pascal Graf et moi avons collectés sur l'?le, nous pouvons déterminer la quantité d'eau douce provenant de la pluie et de la neige qui parvient dans la mer.
Auprès des icebergs migrateurs
Nous quittons la Géorgie du Sud en direction du sud et nous dirigeons vers les ?les Sandwich du Sud. Très vite, nous sommes entourés d'icebergs à perte de vue : nous sommes sur la route principale des icebergs. Certains sont si grands qu'on pourrait y construire un village entier. Ils dérivent sur des centaines de kilomètres le long de la péninsule antarctique vers le nord, où ils rencontrent le courant circumpolaire. Celui-ci transporte les icebergs vers l'est comme un tapis roulant, pendant lequel ils fondent lentement.
Le brise-glace s'arrête sur un spécimen particulièrement grand. Quelques chercheurs se rendent en hélicoptère sur la montagne et nous ramènent des échantillons de glace. Nous les comparerons également avec les échantillons d'eau de mer afin de déterminer la contribution de l'eau de fonte à l'édulcoration de la mer.
Peu à peu, nous quittons les eaux polaires pour le nord, passons l'?le déserte de Bouvet et mettons le cap sur Le Cap. Nos instruments de mesure ne signalent pas encore de réchauffement de l'eau, ce qui est probablement d? à l'hiver qui s'installe lentement. Celui-ci se manifeste également par le grand nombre de baleines à bosse qui se dirigent également vers le nord et qui nous accompagnent avec leurs jets d'eau et leurs immenses nageoires caudales durant les derniers jours de l'expédition.
Un cycle de l'eau modifié adoucit l'océan Austral
Derrière nous, nous laissons le gigantesque tapis de glace de mer qui s'étend chaque hiver sur une grande partie de l'océan Austral et qui commence déjà à se reconstituer. La glace de mer se forme à partir de l'eau de mer qui gèle, le sel dissous dans l'eau précipite et reste dans la mer. Cela rend l'eau plus salée. Inversement, lorsque la glace fond, de l'eau douce pénètre dans l'océan, réduisant ainsi sa salinité.
Ainsi, la glace de mer est la troisième source d'eau douce dans cette région, avec les précipitations et l'eau de fonte des icebergs. Dans une étude précédente, nous avons pu montrer, à l'aide de données satellites, qu'un transport accru vers le nord de la glace de mer avait fait baisser la salinité de l'océan Austral au cours des dernières décennies (voir Actualités ETH). Nous voulons maintenant étayer davantage cette théorie avec les plus de 1000 échantillons d'eau collectés.
La baisse de la salinité modifie la couche d'étanchéité de l'eau et pourrait être significative pour le climat de la Terre : L'eau moins salée est plus légère que l'eau salée et flotte sur le dessus comme un couvercle. Cela empêche l'eau très riche en carbone et plus chaude de gonfler depuis les profondeurs et entra?ne ainsi, au niveau de la couche d'eau supérieure, une absorption accrue de dioxyde de carbone et de chaleur de l'atmosphère, qui sont ensuite transportés avec l'eau vers les couches plus profondes.
Ce qui reste
Nous ne saurons que dans quelques mois, lorsque tous les échantillons auront été analysés et évalués en laboratoire, dans quelle mesure les changements de la glace de mer, des précipitations et de la fonte des icebergs contribuent à la baisse de la salinité dans l'océan Austral, et si tout ce dur labeur sur le bateau en aura valu la peine.
Mais il est d'ores et déjà certain que l'expédition ACE revient avec une énorme quantité de données sur l'océan, l'atmosphère, la glace et l'écosystème, ce qui permettra d'acquérir des connaissances importantes sur cette région encore si méconnue dans les années à venir. Il nous reste à nous, les participants, une multitude d'impressions inoubliables de cette région merveilleusement bizarre, si lointaine et pourtant si importante pour le climat de la Terre.
?couter et lire le page externeInterview avec Alex Haumann sur SRF.
Série sur l'expédition autour de l'Antarctique
Les chercheurs de l'Antarctic Circumpolar Expedition (ACE) du Swiss Polar Institute (SPI) ont atteint leur port d'arrivée, Le Cap, en Afrique du Sud. La troisième étape de la circumnavigation marque désormais la fin de l'expédition. Les chercheurs de l'ETH qui se trouvaient à bord ont relaté leurs expériences et leur vécu dans un total de cinq articles épars publiés sur le blog du futur :
- Pascal Graf : En route vers l'océan austral
- Iris Thurnherr : Vent adverse sur l'?le de la Possession
- Gregory De Souza : Voyage au début de la cha?ne alimentaire
- Iris Thurnherr : La vie quotidienne lors d'un voyage d'exploration inhabituel
- Alex Haumann : A la recherche de l'origine de l'eau douce
Pour plus d'informations, consultez page externeInstitut polaire suisse, page externeFacebook de l'ACE, page externeACE Twitter, page externeBateau-traceur.
