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Changements climatiques : le Marion Dufresne et son carottier géant

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Le Marion Dufresne, navire de l'Institut Français Paul Émile Victor (IPEV : Institut Polaire Paul Émile Victor), a été mis en service en 1995. Il est non seulement un des bateaux les plus gros de sa catégorie (120,5m de long sur 20,6m de large, pouvant accueillir 110 passagers), mais il est surtout le plus performant au monde en terme de technologies et d'équipement à bord pour effectuer une recherche océanographique de pointe. Pourvu d'un "carottier géant ", il est le seul navire à collecter des carottes sédimentaires pouvant atteindre 60 m de long à des profondeurs allant jusqu'à 5000m.

La recherche à bord

Ce vaisseau est exploité huit mois par an par l'IPEV pour des expéditions de recherche océanographique couvrant aussi bien les géosciences marines que l'océanographie biologique, physique et chimique. A son bord se trouvent les équipements les plus perfectionnés pour l'étude océanographique, incluant un porte hélicoptère, des systèmes de navigation intégrés, de positionnement dynamique, de sondes d'échos multibeam, de réseaux informatiques et vidéo ainsi que de communications satellites. Le Marion Dufresne peut ainsi se transformer, selon les besoins, en bateau pour transporter des voyageurs et des containers sur les stations de recherches australes ou encore en navire scientifique menant des études de premier ordre dans la majeure partie des océans du globe.

Pendant la période de l'été austral, le Marion Dufresne navigue dans les eaux des Terres Australes et Antarctiques Françaises et les îles de Crozet, Kerguelen, Amsterdam et St Paul, pour assurer la liaison avec les stations de recherche australe. En dehors de cette période, le navire est utilise par l'IPEV et des institutions publiques de recherche, pour mener des campagnes de recherche océanographique.

Ainsi, entre le 6 et le 17 juin 2004, c'est à son bord que s'est déroulée l'expédition ALIENOR-1, entre Lisbonne (Portugal), l'Ecosse via Cardiff, au Pays de Galles et les îles Ferrol (Espagne). Cette expédition polyvalente a ainsi collecté sur 13 sites des séquences marines représentant une longueur totale de carottage de 402m. Ce programme a pour objectifs de mieux comprendre les causes et les séquences de changement ayant pris place au cours des nombreuses fluctuations erratiques et soudaines du climat au cours de la dernière période glacière. Les scientifiques des universités britanniques et françaises espèrent ainsi reconstituer avec une forte résolution (à des intervalles de 10 à 100 ans) la distribution géographique et temporelle de débris rocheux transportés par les icebergs de l'atlantique Nord-est et corréler la distribution obtenue avec les courants globaux des océans - " ocean conveyor ".

La compréhension de tels cycles de changements climatiques d'une part, et de l'influence de l'interaction entre les océans et les couches glacières sur le changement climatique d'autre part, représente une étape cruciale pour différencier les effets naturels de ceux engendrés par l'Homme dans les changements actuels.

Système de carottage

Le navire est équipé du carottier géant CALYPSO. Il est utilisé pour prélever des échantillons sédimentaires cylindriques du sol. Le carottier est constitué d'un long tube creux de longueur pouvant aller jusqu'a 60 mètres avec lequel s'effectue le prélèvement sédimentaire. Au-dessus de ce tube est place un lest de plomb variant de 3 à 10 tonnes. Ce poids est choisi en fonction de la longueur de la carotte à prélever ainsi que des paramètres physiques du sol à carotter (dureté, rugosité...). En effet, le moteur unique de ce carottier est la gravitation. Le principe du prélèvement est simple. Un contrepoids de 100 kg est attaché latéralement au système afin d'équilibrer un déclencheur situé au sommet du carottier. Lorsque le contrepoids touche les fonds marins, l'équilibre du déclencheur n'est plus assuré, l'ensemble tube plus lest est libéré, tombe en chute libre vers les fonds marins et découpe la carotte en s'enfonçant avec plus ou moins de profondeur dans la couche sédimentaire, en fonction de l'énergie cinétique emmagasinée. Un piston interne au tube, et relie par câble au déclencheur (l'ensemble tube et lest n'est en revanche plus relié à ce même déclencheur et coulisse autour du piston), reste à l'interface eau/sédiment, évitant ainsi les phénomènes d'aspiration des sédiments qui risqueraient de détériorer la carotte. Le carottier s'arrête de lui-même par frottement et il ne reste plus qu'à remonter l'ensemble.

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