mercredi 20 février 2008

BGH - 20 février 2008 36°31’S 13°07’E : Super !

Nous voici enfin à notre première « Super » station. Si les vents nous sont cléments, il y en aura six au total. Elles seront réparties entre les différentes zones très contrastées en climat (température), caractéristiques physico-chimiques des eaux (salinité, courant, teneur en CO2, teneurs en nutriment azotés, phosphatés, silicatés et métaux en traces tels que fer…) et bien sûr biologiques (espèces dominantes, efflorescence…), que nous rencontrerons sur tout le transect de la campagne. L’Océan austral est ainsi subdivisé du nord au sud en différentes provinces biogéochimiques et nous sommes toujours à sa frontière nord, dans la zone subtropicale. Sur une « Super » station tout le monde travaille quasiment simultanément, car un maximum de paramètres et prélèvements sont en effet prévus : de l’atmosphère aux sédiments. C’est pourquoi nous resterons en station pendant au moins 48h afin de réaliser les 18 déploiements d’instruments nécessaires à satisfaire les besoins d’échantillons des 67 scientifiques à bord. L’équipe belge participe, quant à elle, à la moitié de ces échantillonnages. Arrivés hier vers 15h en station, le navire s’est transformé en véritable ruche. Bruno et Nix, habitués à être parmi les rares à travailler toute la nuit depuis le départ, en ont été tout surpris. En effet, cette nuit, les ponts débordaient d’activité. Aux petites heures du matin, le container VUB était plein. Anju et Frank montaient leurs filtres pour les pompes in-situ, François et Damien préparaient leurs diatomées, qu’ils venaient de prélever, pour les incuber pendant 24 et 48h et Fred se lançait lui aussi dans de nouvelles expériences « bio ». On essayera de vous expliquer par la suite chacune de ses manips. En attendant, place aux photos et à l’action !
Anju, Frank et François dans le container
(notez la customisation à l'arrière: affiches et fleurs artificielles)
François en plein effort de filtration

Fred à la recherche du thorium "bio"

Anju en cheffe de pont pour ses pompes

Damien

samedi 16 février 2008

BGH - Samedi 16 février, en mer...

34°S 15°E : pas vraiment une latitude polaire, mais on y arrive tout doucement. Après un faux départ et plusieurs jours de délais dus à des problèmes logistiques d’arrivée du matériel français, nous voici en route pour le Grand Sud. Atteindre d’abord le méridien de Greenwich, puis « tout droit » jusqu’à ce que le planning serré du Marion Dufresne nous oblige à arrêter les prélèvements et revenir en Afrique du Sud, les caisses pleines d’eaux australes, de particules mystérieuses et de données brutes acquises à bord mais pas encore vraiment digérées.
Avant le départ nous avons pu rendre hommage aux vents déchirant le Cap de Bonne Espérance, site éponyme de notre campagne BONUS-Goodhope, et observer la seule espèce de manchots qu’on trouve en Afrique, symbole du lien unissant les continents africain et antarctique. Depuis notre embarquement, les vents se sont calmés et le soleil brille au-dessus de ces eaux subtropicales, bleues et paisibles : profitons-en, cela ne pourra pas durer éternellement. Le conteneur-labo de la VUB, « customisé » à l’extérieur par les étudiants en art de la VUB et « customisé » à l’intérieur par François et Anju, est de l’avis de tous, le plus beau à bord. Il n’attend plus que les échantillons (carbone-silicium-thorium) pour tourner à plein régime, en attendant Fred passe ses standards et Frank vient s’y détendre régulièrement. Pour le baryum, les unités de filtrations sont prêtes. Bruno et Nix quant à eux ont commencé depuis plusieurs jours leur cadence infernale d’analyses pCO2 24h/j. Dans la nuit de samedi à dimanche, probablement au petit matin, démarrera notre première grosse station qui nous permettra de vérifier que les préparatifs de ces deux dernières années n’ont pas été vains.


Nix, Johan, Damien, Rodolphe, Anju et Frédéric au Cap de Bonne-Espérance (Goodhope)



Des manchots du cap


Le container de la Vrije Universiteit Brussel. Impossible de le manquer, une véritable oeuvre d'art, mais d'autres artistes oeuvrent à l'intérieur


Le Marion-Dufresne à quai à Capetown


Le Marion-Dufresne quitte le quai pour le grand sud


Damien

lundi 4 février 2008

BGH - Bonus-Goodhope - Une nouvelle campagne à la mer dans le grand sud.

(Désolé pour le retard dans la mise à jour du blog. Marc)
reçu le 16/02/2008

Et voilà, c’est reparti. Alors que Frédéric à pris le relais de Gauthier dans le grand nord canadien sur la campagne CFL, Nicolas-Xavier (alias Nix) et moi, nous allons rejoindre des vieilles connaissances, mais nouveaux venus sur le blog. Il s’agit de Frank Dehairs, professeur à la Vrije Universiteit Brussel, Anne-Julie Cavagna qui est étudiante en doctorat dans le cadre du projet Eur-ocean sous la responsabilité de Frank, deux chercheurs et un doctorant du Musée Royal d’Afrique Centrale (peu de rapport avec l’antarctique me direz vous, mais une des première qualité d’un chercheur c’est sans doute l’ouverture d’esprit) Damien Cardinal, Frédéric Planchon et François Fripiat. C’est donc une équipe de 7 Belges, qui collaborent ensemble sur le projet Belcanto (BELgian research on Carbon uptake in the ANTarctic Ocean: BELCANTO), qui vont rejoindre le Marion Dufresne, un des navires de recherche de l’Institut Paul-Emile Victor (Institut polaire Français). Avec plus de 120 m de long, c’est sans doute le plus grand navire de recherche océanographique européen. Pendant, 6 semaines nous allons échantillonner l’océan Atlantique, depuis la pointe sud de l’Afrique du Sud, jusqu’à l’Océan Antarctique (Océan Austral pour les puristes)…
Bruno

mercredi 12 décembre 2007

CFL: Stations, aurores et DMS

CFL – Circumpolar Flaw Lead 2007-2008 Leg 4B


Banks Island - Amundsen Gulf N 71°25.335 W 125°58.326 , 12 décembre 2007


Trois heures. Trois heures de pénombre, trois heures durant lesquelles quelques timides rayons de soleil viennent caresser l'horizon, colorant le ciel de teintes orangées et bleutées. Trois heures de clarté, voilà ce qu'il nous reste. La nuit polaire progresse en effet inexorablement, avalant chaque jour un peu plus de lumière. Mais qu'importe, projecteurs du bateau et lampes frontales nous permettent d'affronter les ténèbres, nous octroyant quelques heures supplémentaires de travail.
Reste le froid. -20°C en moyenne, 5 degrés supplémentaires les jours de beau temps. Manipuler les instruments métalliques et la glace devient un vrai supplice dans ces conditions, les mains engourdies réduisant considérablement cette maniabilité qui fait notre force. Mais l'entraide existe, prenant même tout son sens au-delà des cercles. Une équipe, une équipe soudée, voilà peut être la meilleure arme contre les infortunes et les difficultés des pôles.
On jure, on enrage inutilement contre le blizzard, ce satané vent qui pour la troisième fois de la journée emporte un sac plastique laissé en dehors de nos caisses par inadvertance, nous obligeant à une course effrénée pour le rattraper. On maudit ensuite la glace, qui vient bloquer les connections de nos machines, ou encore la neige qui réduit la visibilité. Puis soudain on se redresse, on prend quelques minutes pour regarder autour de soi, quelques instants pour contempler toute la magnificence du paysage qui s'offre à nos yeux. Rien n'est gratuit, et tant de beautés ne sont finalement pas très cher payées…
Exemple de beauté, une aurore boréale est venue accompagner notre navire toute au long de la nuit précédente. Mélange de coloris blancs et verts ondulant dans le ciel, formes magiques et envoûtantes, les aurores résultent de l'interaction entre des particules chargées composant le vent solaire et l'atmosphère terrestre.



Après ces quelques paragraphes retranscrivant au mieux je l'espère l'environnement de travail si particulier que constitue la banquise, je vais brièvement vous introduire l'un de nos sujets d'étude dans ce projet, le DMSP et le DMS.
Que sont exactement le DMS et le DMSP ?
Le DMSP, ou dimethylsulfoniopropionate est un composé soufré organique produit par certaines espèces d'algues. Ces algues, que l'on retrouve aussi bien dans l'eau de mer que dans la glace de mer, sécrètent le DMSP dans leurs cellules afin de lutter contre des changements de température ou de salinité du milieu qui pourraient les endommager. Lorsqu'il n'est plus utilisé ou lors de la mort de la cellule par exemple, le DMSP est rejeté dans le milieu environnant de l'algue. Il est alors transformé par des bactéries en un gaz, le DMS ou dimethylsulfure.
Pourquoi les scientifiques sont-ils intéressés par le DMS ? Le DMS gazeux contenu dans la glace ou dans l'eau de mer peut par des processus de diffusion être émis vers l'atmosphère et agir comme noyau de condensation pour les nuages (petite particule facilitant la formation des nuages). Ces nuages vont à leur tour réfléchir l'énergie lumineuse provenant du soleil, diminuant ainsi le réchauffement de la Terre. En résumé, plus il y a de DMS libéré dans l'atmosphère, plus de nuages peuvent être formés et plus la part d'énergie réfléchie sera importante (ce que l'on appelle l'albédo). Certains scientifiques ont même présenté l'hypothèse que les émissions naturelles de DMS contrebalançaient sensiblement les émissions de dioxyde de carbone (CO2), amortissant ainsi d'une certaine manière le réchauffement de la Terre.
Pourquoi mesure-t-on le DMS dans la glace de mer ? Les communautés d'algues qui y vivent sont soumises à de plus grands changements de température et de salinité que dans l'eau de mer. Les premières mesures effectuées sur la glace de mer ont ainsi montré des concentrations en DMSP beaucoup plus importantes que dans l'eau de mer. Ces fortes concentrations, intégrées sur les immenses surfaces d'eau recouvertes par la glace et présentant des changements saisonniers prononcés (alternance de cycles de formation et de fonte), peuvent donc apporter une quantité significativement élevée de DMS à l'atmosphère.
Tout au long de la mission CFL, Frédéric et moi-même allons mesurer les concentrations en DMS et DMSP dans la glace de mer, depuis les premiers stages de formation de la glace jusqu'au épisodes de fonte au printemps. Nous obtiendrons alors une série temporelle relativement complète et une meilleure idée de l'évolution de ces composés.


Gauthier Carnat


Quelques liens intéressants :
Le site canadien officiel de la mission : http://www.ipy-cfl.ca/
Diaporama réalisé par une journaliste américaine lors de ces dernières semaines : http://www.grist.org/feature/2007/12/13/grossman/index.html

mardi 4 décembre 2007

CFL Leg 4B - Nouvelle mission en Arctique

CFL – Circumpolar Flaw Lead 2007-2008 Leg 4B

Banks Island - Amundsen Gulf N 71°48.529 W 125°39.010

4 décembre 2007

Bienvenu dans l’Arctique canadien…

Nouvelle entrée sur ce blog et nouvelle mission qui commence pour notre équipe de glaciologues belges. Après les deux mois passés en Antarctique, cap au nord et direction l’Arctique pour rejoindre l’Amundsen, un brise glace scientifique canadien. Nous participons en effet au grand projet nommé CFL ou Circumpolar Flaw Lead qui a pour but d’étudier les zones marines côtières de l’Arctique canadien et leurs changements saisonniers durant une année entière. La mission, qui s’insère dans l’année polaire internationale à l’instar de SIMBA, réunit des experts venus du monde entier (Canadiens, Américains, Français, Espagnols, Danois, Chinois et d’autres…). Ceux-ci sont regroupés en différentes sections aux centres d’intérêts bien définis. Le laboratoire de glaciologie de l’ULB s’associe ainsi au C.E.O.S. (ou Centre for Earth Observation Sciences) de l’Université du Manitoba à Winnipeg et à d’autres organismes pour former une équipe dédiée aux échanges de gaz (CO2 et DMS principalement) aux interfaces entre l’atmosphère, l’océan et la glace de mer. Notre laboratoire apporte avec lui toute sa science et son expertise dans l’échantillonnage des différents paramètres biogéochimiques de la glace de mer. Tout au long de l’année, nous allons nous relayer, embarquant sur le bateau pour des périodes de six semaines, nommées legs, afin d’obtenir une meilleure connaissance de l’évolution de ces différents paramètres dans la banquise.

J’ai le grand honneur de commencer cette longue série avec le début de l’hiver et d’assister aux premiers stages de formation de la glace. Successivement, Frédéric, Bruno et Nix reprendront le flambeau jusqu’à la fin mai.

Nous tenterons via l’intermédiaire du blog de vous tenir au courant de l’avancée de nos recherches, des premiers résultats, tout en vous faisant partager la vie à bord du bateau. Il se pourrait aussi que quelques photos d’ours polaires et autres anecdotes viennent pimenter nos récits…

Gauthier Carnat


mardi 23 octobre 2007

Simba - la der des der

Mardi 23 octobre, ice station Belgica



Nous avons aujourd'hui effectué la dernière station, la "der des der". Malgré notre enthousiasme à arriver à boucler notre programme avec le dernier cycle de prélèvement à Liège, cette dernière station s'est déroulée dans des conditions un peu sévères comme en témoigne la photo de Frédèric à la fin de la station.




La station précédente du 21 octobre s'était déroulée dans des conditions météo parfaites, température relativement chaude, mais pas trop ( -5°C), pas de vent. Nous en avions bien profité et célébré cette dernière station à "Bruxelles" avec quelques bières et un peu de chocolat, à la belge en quelque sorte… A l'inverse, la station d'aujourd'hui s'est déroulée avec une visibilité réduite, le vent couvrant nos voix et la neige recouvrant tout le reste, une neige humide et collante. Les conditions n'était peut-être pas optimales, mais nous devions absolument effectuer cette dernière station, car à présent il est temps de partir. Nous aurions
sans doute souhaité effectuer plus de stations, mais le floe n'aurait sans doute pas résisté longtemps aux terribles pressions de la banquise. Déjà des "cracks" étaient apparues peu avant la dernière station au site de Bruxelles. Maintenant c'était le site "Liège" qui présentait des faiblesses avec une "crack" qui s'étirait à partir de la ligne d'albedo de Martin. Je voudrais rassurer nos lecteur, la "crack" d'1 cm de largeur n'était pas un danger à court terme. Nul risque que Martin passe à travers, même s'il n'est pas très épais; mais à moyen terme, elle aurait pu s'agrandir progressivement jusqu'à ce que notre site soit purement et simplement découpé en deux.


Certains d'entre nous ont pu croiser des manchots Adélie sur la piste. Un jeune phoque nous également rendu visite juste en bordure de notre site. Notre spécialiste des mammifères marins, Brent, un peu narquois, nous a dit qu'il devait vraisemblablement être en quête de femelles, et que nous avions éveillé sans doute ses sens olfactifs. Je sais que chaque homme à une coté féminin, mais je ne m'attendais pas à ce que le notre ce manifeste de cette manière ci…


Bruno

lundi 22 octobre 2007

Simba - Ice station Belgica

Dimanche 22 octobre
« Elle est blanche, elle est froide, mais surtout elle glisse, j’ai nommé … la neige ! », a dit un jour un policier bien connu pour prévenir des dangers de la neige sur la circulation routière. Eh bien, après cette croisière, je vais m’empresser de le corriger : « Elle est froide, elle glisse mais surtout elle est blanche… ».
Par hasard, il se fait que sur la station dérivante Belgica, mon activité principale consiste à mesurer l’albédo de la banquise, ou plutôt, en cette saison froide, de la neige qui se situe au dessus. Mais qu’est-ce donc que donc que l’albédo, me direz-vous ? L’albédo, est la mesure de la faculté d’une surface à réfléchir la lumière. Une surface noire ne réfléchit rien, son albédo vaut zéro et on n’a pas mal aux yeux. Une surface parfaitement blanche réfléchit tout ce qui lui vient dessus, son albédo vaut 1 et on est ébloui (ça pique). D’après mes mesures, qui confirment nombre de mesures plus anciennes, l’albédo de la neige à la surface de la glace se situe entre 0.8 et 0.9, ce qui veut dire que la neige réfléchit entre 80 et 90 % des rayons du soleil qu’elle reçoit (c’est beaucoup, pour de la terre, c’est environ 0.3). Le reste de la lumière du soleil (10 à 20 % donc), est transmis vers l’océan. L’albédo est donc une sorte de mesure de la blancheur de la surface…

« Qu’est-ce que j’en ai a à f…. ? J’sais bien qu’elle est blanche », vous direz-vous avec désinvolture, peut-être avec raison… Voyez plus loin ! Imaginez, qu’à la suite d’un petit réchauffement, la banquise voie sa surface rétrécir. C’est ce qui se passe en Arctique à l’heure actuelle, donc au Nord (autrement dit, pas là où on est, espèce de confondeur de pôles). En rétrécissant, la glace, une surface blanche et réfléchissante est remplacée par une surface beaucoup plus sombre, j’ai nommé, l’océan ! Pour info, l’océan a un albédo d’environ 0.1 (pas beaucoup). Donc, avec la glace qui fond, on passe d’une surface qui laisse passer entre 10 et 20 % des rayons solaires incidents à une surface qui en laisse passer 90 %. La lumière du soleil éclaire, oui, mais surtout, elle réchauffe l’océan. Si l’océan est plus chaud, il va faire fondre plus de glace, et donc rendre la surface encore plus noire, et le tout va s’emballer… En résumé, un petit réchauffement initial va engendrer la disparition de la glace, ce qui va réchauffer l’océan, ce qui va faire disparaître encore plus de glace ce qui va réchauffer l’océan, etc… C’est un effet d’emballement appelé « Rétroaction glace-albédo »… Par rétroaction, on entend un impact d’un phénomène sur la cause qui l’a précédé. Vous suivez toujours ? Cette rétroaction glace-albédo explique pourquoi on pointe toujours les régions polaires comme les plus sensibles aux échauffement climatique : là bas, le réchauffement climatique y est amplifié. Voilà. Si vous n’avez pas compris, euh, bien, il faudra attendre mon retour ou aller sur google pour en savoir plus. En gros, je voulais vous dire, que mesurer l’albédo avec précision, c’est important.

Comment on mesure l’albédo ? On utilise un pyranomètre bidirectionnel. Un paranoquoi ? C’est un dispositif qui recueille à la fois la lumière du soleil (qui vient du haut) et la lumière réfléchie par la glace (qui vient du bas). Le pyranomètre a deux capteurs, l’un orienté vers le haut, l’autre vers le bas, situés chacun derrière une petite fenêtre pour les protéger. Regardez la photo, normalement vous comprendrez mieux.

Ces capteurs, qui transforment l’énergie lumineuse incidente en un signal électrique (une tension) qu’on fait passer dans un cable branché à un multimètre (un appareil qui sert à mesurer les tensions et les courants électriques). La valeur de la tension lue peut être transformée, par simple calcul, en une valeur d’intensité lumineuse (en Watts par mètres carrés), parce que le pyranomètre a été calibré avant. On lit donc sur le multimètre, deux tensions, correspondant aux deux capteurs, qu’on convertit en deux intensités lumineuses, l’une incidente (du soleil), et l’autre réfléchie (de la glace). Pour obtenir l’albédo, on divise l’intensité lumineuse réfléchie par l’intensité lumineuse incidente. Voilà, facile non ? Alors ici, sur notre glaçon, j’ai fait des mesures (beaucoup), le long d’une ligne marquée par des croix que des petits malins appellent « cimetière belge ». Les croix, c’est juste pour marquer avec précision l’endroit où je répète mes mesures. On les voit aussi sur une des photos. Les détails des données vous donneront sûrement l’envie d’arrêter de lire tout de suite, si ce n’est déjà fait.

C’est fait, j’ai réussi à faire un post scientifique ! Cela dit, il y a d’autres choses qui se passent à bord. Ca sent tout doucement la fin. Là, il est 11 heures du soir, on a passé la journée dehors, sur le site « Bruxelles », pour la cinquième et dernière fois. On a tout démonté et ça faisait drôle de quitter le site qui était devenu un peu chez nous. Il nous reste à aller à « Liège » une fois et puis c’est fini pour nous. Tout le monde est assis à sa table, occuper à vaquer à ses occupations. Fred qui est à côté de moi, est de garde, occuper à insulter son chromatographe à gaz en lui faisant passer encore et toujours ses échantillons. Isabelle fait des filtrations de glace fondue ou d’eau de mer pour les analyses biologiques. Et les autres, mmh, bon oui, ils ne font rien, mais ils sont fatigués et ils le méritent bien… Peut-être travaillent-ils ailleurs… Dans cinq minutes, de toutes façons, on va tous se retrouver au « midrat », le repas du soir qui est le moins abominable de tous en général. Je vais donc vous souhaiter la bonne nuit. Et me jeter sur la nourriture, en oubliant mes albédos ! N’oubliez pas : « et surtout… elle est blanche ».

Martin