« Nous arriverons juste pour la floraison de printemps ! » Les 50 scientifiques de la mission Keops en partance pour l'océan Austral savent bien ce qui les attend là-bas : une prolifération exceptionnelle de phytoplancton. Ils embarqueront le 10 janvier à l'île de la Réunion, à bord du Marion Dufresne, le navire légendaire de l'Institut Paul-Émile Victor (Ipev), qui les mènera vers le lointain archipel des Kerguelen… En tout, ils passeront un mois et demi en mer, avec pour seule escale une pause logistique aux îles Crozet et Kerguelen. Destination : le plateau du même nom, situé entre 50 et 52 degrés Sud, et pas le moindre moment pour se sentir en croisière.

Au cours d'un voyage d'une dizaine de jours, sur le navire de 120 mètres confronté aux éléments souvent déchaînés dans ce coin de l'océan Austral, les chercheurs installeront les 30 tonnes de matériel scientifique et les 9 containers qui feront office de labo dernier cri. Celui-ci sera équipé, par exemple, d'une salle blanche, indispensable à la mesure des éléments chimiques qui existent en quantité infime dans l'océan… C'est justement l'un d'entre eux que la mission Keops voudrait traquer : le fer, qui joue les intermédiaires dans le cycle du carbone et brouille les pistes précisément dans ce coin du plateau de Kerguelen…

« Aujourd'hui, à cause de l'activité humaine, la quantité de gaz carbonique présent dans l'atmosphère ne cesse de croître. Il en résulte une augmentation des températures à la surface du globe qui est devenue une préoccupation mondiale, explique Stéphane Blain, du Laboratoire d'océanographie et de biogéochimie de Marseille¹. Or, nous le savons depuis longtemps, une partie du gaz carbonique est piégée par l'océan, qui se comporte à ce titre comme un puits de carbone. »

L'un des processus naturels qui font ingurgiter autant de carbone aux mers met en jeu les micro-algues marines, alias le phytoplancton. Ces organismes utilisent le carbone dissous dans l'eau pour construire leurs tissus. Après une courte vie, leur dépouille vient se déposer sur le plancher océanique sous forme de sédiment. « Le carbone s'y trouve alors isolé de l'atmosphère pour des milliers d'années. Le phytoplancton joue ainsi le rôle de pompe biologique à carbone », conclut Stéphane Blain.

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© S.Blain/CNRS Photothèque

L'abondance des micro-organismes à différentes profondeurs est examinée grâce à un filet à planctons.

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Or, depuis quelques décennies, un mystère persiste : cette fameuse pompe semble totalement grippée dans l'océan Austral, où les micro-organismes ne se bousculent pas. Un vrai désert de vie. En revanche, en son sein, le plateau des Kerguelen « fleurit » tous les printemps : de la chlorophylle à profusion, signe d'une activité biologique intense, est visible sur les images satellites. Pourquoi, malgré l'abondance des ressources nutritives, le phytoplancton a-t-il déserté l'océan Austral ? « C'est le fer qui manque cruellement, et les micro-algues en ont vraiment besoin pour se développer », raconte le chercheur. Le fer donc, parce qu'il est irremplaçable pour le développement des cellules, est l'un des garants du bon fonctionnement de la pompe biologique du carbone…

L'équipe de Keops doit répondre dans un premier temps à la question de la présence ou non de fer : pourquoi en trouve-t-on au niveau du plateau et pas ailleurs ? Les sédiments des fonds marins sont assez riches en fer. À leur contact, l'eau de mer profonde peut donc s'enrichir. Au niveau du plateau, un mécanisme complexe entre les ondes de marée et la forme du plancher océanique pourrait entraîner ces eaux riches jusqu'à la surface alors que dans le reste de l'océan, elles sont cantonnées dans les profondeurs. « C'est l'hypothèse que nous voulons vérifier. »

L'équipe cherchera ensuite à comprendre le vrai rôle du fer en comparant les mesures effectuées sur le plateau avec celles recueillies en pleine mer. C'est la première fois que le fer présent naturellement va être étudié : jusque-là, les scientifiques avaient saupoudré l'océan de fer… en guettant la venue des micro-organismes. Ils avaient alors constaté une augmentation de l'activité biologique mais pas encore du dépôt de carbone au fond des océans. Aujourd'hui, l'équipe de Keops est persuadée qu'il vaut mieux observer le processus naturel au plus fort de son fonctionnement. Bref, un travail d'investigation intense qui mobilisera les chercheurs jour et nuit, et chacun espère que les cinquantièmes hurlants, qui sévissent régulièrement dans les parages, se montreront cléments…

Azar Khalatbari