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Paris, 23 août 2010

Projet remOcean : la robotique sous-marine pour observer le grand bleu

Développer une nouvelle génération de robots sous-marins, les flotteurs profileurs, afin d'explorer des zones océaniques clés pour mieux comprendre les cycles biogéochimiques du carbone et de l'azote, tel est l'objectif du projet remOcean piloté par l'équipe d'Hervé Claustre, chercheur à l'Observatoire Océanologique de Villefranche-sur-Mer (CNRS/UPMC). La combinaison des résultats obtenus avec les observations satellites de la couleur de l'océan aidera en outre à mieux comprendre le rôle du phytoplancton dans la régulation du cycle du carbone dans l'océan mondial. Lancé pour cinq ans (2010-2015), ce projet a obtenu une bourse de 3,3 millions d'euros du Conseil européen de la recherche.

Le projet remOcean (« remotely-sensed biogeochemical cycles in the Ocean ») d'observation « à distance » des cycles biogéochimiques océaniques a pour objectif d'explorer cinq zones océaniques clés : d'une part l'Atlantique Nord qui, bien que représentant 1.4% de la superficie de l'océan, pourrait contribuer pour plus de 20% à la séquestration du carbone par l'océan ; d'autre part, les quatre grandes zones centrales subtropicales des océans Pacifique et Atlantique qui sont de véritables déserts biologiques encore extrêmement mal connus bien que représentant plus de 60% de la superficie de l'océan.

Pour étudier les caractéristiques de ces différentes zones, Hervé Claustre et son équipe développeront et utiliseront des technologies ultramodernes, des flotteurs profileurs (voir note ci-dessous) aux performances améliorées, à savoir opérés à distance et multicapteurs. D'une part, l'utilisation d'un nouveau moyen de communication par satellite (iridium) permettra aux scientifiques aussi bien de recevoir les données que d'envoyer de nouvelles consignes à ces robots sous-marins avant qu'ils ne replongent pour un nouveau cycle d'observation (e.g. changement de la fréquence d'observation). D'autre part, bardés d'une variété de capteurs miniaturisés, ces flotteurs profileurs pourront réaliser non seulement des mesures physiques, mais aussi des mesures chimiques (e.g. oxygène, nitrates) et biologiques (e.g. quantité de chlorophylle et de particules).

Les multiples avantages de cette technologie de robotique sous-marine sont de permettre l'observation à distance, en « temps réel » et en continu, y compris dans des zones océaniques difficiles d'accès ou pour lesquelles un accès régulier par bateau reste trop coûteux. En outre, une fois déployés, ces flotteurs profileurs sont autonomes et opérationnels pendant 2 ou 3 ans. Ils représentent enfin l'unique moyen d'étudier les variations des propriétés biologiques de l'océan sur un continuum d'échelles de temps (de l'échelle diurne jusqu'aux échelles saisonnières et même interannuelles).

Cependant, les informations ainsi recueillies ne prendront toute leur dimension que si elles sont associées à d'autres techniques d'observation, comme celles de la couleur de l'océan que scrutent certains satellites. En effet, la couleur de la lumière qui « sort » de l'océan (et est télédétectée par le satellite) est indicatrice de la quantité de phytoplancton (plancton végétal) : l'océan est d'autant plus vert qu'il est riche en phytoplancton et d'autant plus bleu qu'il en est dépourvu. Les scientifiques transforment donc cette information « couleur de l'océan » en cartes mondiales de concentration en phytoplancton, premiers organismes marins à transformer le CO2 en matière vivante. Les cartes produites ne concernent cependant que la couche superficielle de l'océan (soit environ 1/5e seulement de la couche occupée par le phytoplancton). Les flotteurs profileurs complèteront donc ces cartes pour l'océan plus profond, là où les satellites ne voient plus. L'objectif à terme de remOcean est ainsi d'acquérir pour la première fois une vision 3D de la biologie océanique. Cette vision tridimensionnelle offre des perspectives uniques pour les sciences de la mer. Elle permettra par exemple d'estimer la quantité de carbone (CO2) capturé par le phytoplancton via le processus de photosynthèse.

En permettant l'amélioration des connaissances sur des aspects de certains cycles biogéochimiques, le projet remOcean constitue une étape importante de la recherche actuelle sur les changements environnementaux.

Le projet remOcean est financé par une bourse « Advanced grant » du Conseil Européen de la Recherche (CER, « European Research Council, ERC »). Créé en 2007, le CER soutient des projets de recherche fondamentale répondant aux deux critères suivants : l'excellence scientifique du porteur de projet et la force innovante de son idée. En 2009, 236 chercheurs ont été sélectionnés en Europe. Hervé Claustre est le premier océanographe français à obtenir cette distinction. Avec une bourse de 3.3 M€ pour remOcean, le soutien financier approche le maximum accordé par ce programme, qui attribue un budget total de 515M€, toutes disciplines confondues.

remOcean

© Antoine Poteau, Observatoire Océanologique de Villefranche (CNRS/UPMC)

Déploiement d'un flotteur profileur dans les eaux désertiques et donc très bleues du Pacifique Sud (au large de l'ile de Pâques).




Notes :

Cycle de fonctionnement des flotteurs profileurs multicycles « classiques »

Un flotteur profileur multicycle classique effectue des cycles préprogrammés identiques : descente, dérive en immersion (à ~ 1000 mètres), descente à l'immersion maximale (à ~ 2000 mètres), remontée durant laquelle les mesures sont réalisées, transmission des données à l'arrivée à la surface. Un flotteur profileur peut ainsi monter et descendre comme un « yo-yo » entre la surface et 2000 mètres de profondeur en modifiant sa flottabilité. La durée typique de ces cycles est de 10 jours, et les mesures réalisées sont des mesures physiques de salinité, température et profondeur. La transmission des données se fait par le système ARGOS, un système simple, robuste et pérenne, mais qui ne permet pas d'émettre de télécommande vers le flotteur profileur.

Contacts :

Chercheur CNRS l Hervé Claustre l T 04 93 76 37 29 l claustre@obs-vlfr.fr

Presse CNRS l Muriel Ilous l T 01 44 96 51 51 l presse@cnrs-dir.fr

Communication INSU-CNRS l Dominique Armand l T 01 44 96 43 68 l dominique.armand@cnrs-dir.fr


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