L'Ifremer explore un jacuzzi à 3000 m de profondeur

Commencée le 2 novembre depuis Rodhes à bord du navire océanographique le Pourquoi Pas de l'Ifremer, la seconde campagne Medeco (CNRS-Ifremer) , dirigée par Catherine Pierre du LOCEAN (UMR du CNRS) et Jean Mascle de GEOSCIENCES-AZUR (UMR du CNRS) a atteint sa troisième cible au large de l'Egypte, la caldera Ménes, le 15 novembre dernier. Cette structure, du nom de l'un des premiers pharaons, a été découverte en 2003 par le submersible Nautile au cours de la campagne Nautinil (CNRS-Ifremer). Cette dépression circulaire d'une cinquantaine de mètres de profondeur, large de 8 kilomètres est située à plus de 3000 mètres de profondeur à la base de la pente continentale égyptienne. Il s'en échappe, par deux petits cônes boueux (Chéops et Chefren), un mélange de saumure, de fluide et de boue provenant vraisemblablement d'une profondeur de plusieurs kilomètres sous le plancher marin, particularités qui ont suscité ces nouvelles explorations.

La cartographie micro-bathymétrique à 50 mètres au-dessus du fond des deux cônes, Chéops et Chefren observés à l'intérieur de la caldéra Menes, a été effectuée par le module de mesures en route MMR, tandis que la caméra OTUS filmait à 10 mètres au-dessus du fond. L'équipe scientifique a pu ainsi observer la présence de deux "cratères" jumeaux au sein de la structure Chefren, diverses sources de saumures et, pour la première fois, un étrange faciès, à la fois floconneux et anguleux visité et échantillonné par la suite au cours de la campagne.

Trois plongées ont été réalisées par Victor 6000 sur le cône boueux Chefren. Le cratère le plus méridional est vide de saumure. Le second renferme un lac de saumure de 250 à 300 mètres de diamètre. Il atteint en son centre, une profondeur de l'ordre de 150 mètres. Plusieurs mesures de températures (fournissant des températures avoisinant 60°) ainsi que des prélèvements divers de sédiments et de saumures ont été réalisés, soit dans le lac lui-même soit sur ses bordures.


La faune visible, surtout caractérisée par d'assez nombreux petits crabes fouisseurs et des poissons de diverses espèces, ainsi que la présence de vers polychètes, semblent indiquer une nourriture abondante en relation avec de nombreuses tâches, d'origine microbienne, visibles en fond de mer tout au long des bordures du lac. Le lac est lui-même constitué d'un mélange liquide de boue et de saumure. Une ceinture de matériel très fluide, recouverte de radeaux constitués d'amas blanchâtres (bactéries et soufre), se remarque à proximité du rivage.

Au cours de la nuit du 17 et d'une partie de la journée du 18, la structure Cheops, pratiquement au centre de la caldera, a été visitée à son tour par Victor 6000 pendant environ 14 heures. Cette plongée a été surtout consacrée à des observations et des prélèvements géochimiques mais aussi à des repérages pour prélèvements biologiques.

Le cône boueux Cheops, est situé presque au centre de la caldera, à l'instar de la structure voisine Chefren, Cheops est également caractérisé par de nombreuses sorties de saumures, mais aucun grand lac n'existe sur le sommet pratiquement plan du cône boueux. Les saumures sont évacuées par l'intermédiaire de nombreuses petites sources circulaires (quelques mètres de diamètre) que l'équipe scientifique décide d'appeler "jacuzzi". La plupart de ces jacuzzis (il en existe vraisemblablement plusieurs dizaines) sont entourés ou recouverts d'un matériel filamenteux blanc, constitué de soufre élémentaire provenant de l'oxydation de sulfures par des bactéries. Les saumures se retrouvent également au sein d'une dépression périphérique entourant le sommet. On retrouve la trace d'écoulement de saumures le long des pentes du cône sous la forme de "rivières" fossiles soulignées par des taches sombres de vase réduite. De nombreux vers tubicoles de différentes espèces profitent de cet environnement particulier.

Biologistes, microbiologistes et géochimistes se sont succédés toutes les 2 heures pour effectuer prélèvements et mesures. Un carottage pour mesurer le flux de chaleur a pénétré de 444 mètres dans le sédiment ! Connaître la température (et son évolution en profondeur dans les sédiments) et les saumures est essentiel pour évaluer la profondeur d'origine des sorties de fluides actives et tenter de comprendre leur dynamique de mise en place.


Durant la campagne Medeco leg 2, l'équipe scientifique a disposé de 4 systèmes différents pour mesurer ces températures. Mis en oeuvre à partir du navire, le carottier gravitaire, équipé de 8 sondes thermiques, permet à la fois de recueillir une colonne sédimentaire d'une dizaine de mètres (une carotte) et de mesurer l'évolution de la température depuis l'interface eau-fond et la base de la carotte. Après traitement de ces mesures, on peut calculer le flux de chaleur au sein de la colonne sédimentaire traversée et en déduire un flux moyen pour le secteur étudié. D'autres outils mis en oeuvre directement par le Victor 6000 permettent également de mesurer directement in situ la température du sédiment ou des saumures mais seulement sur quelques dizaines de centimètres de pénétration. Enfin, le "Tripod" MBS (Multi-Brine Sampler), surtout utilisé pour des prélèvements de saumures, est également équipé de capteurs thermiques qui fournissent des températures à la surface d'une saumure ainsi qu'à 45 et 90 cm au dessous.

Au cours des plongées sur la caldera Ménès, les températures mesurées, tant par les sondes équipant le carottier gravitaire, que par les outils mis en oeuvre directement sur le fond sont toujours anormalement élevées: supérieures à 70° au sein des boues et saumures issues de Chefren, de l'ordre de 42° dans la cheminée de Cheops, et 21° dès la surface de l'un des nombreux "jacuzzis". Pour les scientifiques de la campagne de telles températures anormalement élevées indiquent sans ambiguïté des flux de chaleur importants, donc une origine profonde pour le mélange boue - saumure - fluide évacué en fond de mer.


Pendant le transit de deux jours et demi vers ce nouveau site, le travail continue dans les laboratoires. Les plongées sur le sommet de Chéops ont en effet fourni des échantillons particulièrement importants pour les microbiologistes. Ces échantillons, sédiments et saumures, sont congelés à -80°C ou traités très vite afin d'en extraire à bord, ou plus tard à terre, les acides nucléiques (ADN, ARN) provenant des micro-organismes. Ces sédiments, très réduits et riches en gaz, sont en effet couverts d'un film blanchâtre d'origine bactérienne. Ceci est une indication de la présence à la fois de micro-organismes dégradant le méthane et de microbes aboutissant à la production d'hydrogène sulfureux (H2S). Les microbiologistes à bord espèrent découvrir de nouvelles souches microbiennes. Deux espèces de bactéries, dont l'une est déjà connue dans des sites hydrothermaux des dorsales océaniques et l'autre correspond à une bactérie "géante" (millimétrique), sont à l'origine de la production de soufre élémentaire. Ce soufre est soit extracellulaire - les filaments blanchâtres que l'on observe sur les photos -, soit intracellulaire, - des agrégats de soufre présents au sein des bactéries elles mêmes. On retrouve souvent ces derniers micro-organismes en association symbiotique avec les tubes de vers visibles sur le fond de mer.

Un homme tué par un grand requin blanc dans le sud de la Californie

LOS ANGELES — Un homme de 66 ans a été tué par un grand requin blanc vendredi matin (25 avr. 08) à proximité d'une plage de San Diego, dans le sud de la Californie (ouest), a rapporté la police.
L'attaque s'est produite peu après l'aube à Solana Beach, dans le nord de l'agglomération, près d'une plage prisée des surfeurs, selon le bureau local du shérif. Aucune attaque de requin n'avait été enregistrée dans cette zone depuis la fin des années 50.
"Un grand requin blanc a attaqué un homme qui a été grièvement blessé aux jambes, a précisé Dismas Abelman, du département des pompiers de Solana Beach.
La victime, un vétérinaire à la retraite de 66 ans, était en train de nager avec un groupe d'amis, tous équipés de combinaisons de plongée, lorsqu'il a été attaqué.
Richard Rosenblatt de l'Institut Scripps d'océanographie, qui a examiné le corps, a estimé que le requin devait mesurer entre 3,5 et 5 mètres.
Au cours de l'attaque, un membre du groupe "a entendu un appel à l'aide" et a alors porté secours à la victime pour l'aider à revenir vers le bord de la plage, a expliqué un sauveteur. Selon des sources concordantes, la victime est ensuite morte très rapidement.
Quelque 8 km de plages ont immédiatement été fermés jusqu'à lundi pendant que les autorités tentent de localiser l'animal, notamment par voie aérienne.
La dernière attaque enregistrée dans le comté de San Diego date de 1959, selon le musée d'Histoire naturelle de Floride, mais d'autres incidents ont été signalés dans la nord de la Californie, près de San Francisco.
Aux Etats-Unis, les attaques de requins les plus fréquentes ont lieu dans les eaux chaudes de la Floride (sud-est).
Les attaques de requins ont provoqué la mort d'une seule personne en 2007 dans le monde, une femme tuée alors qu'elle faisait de la plongée au large de la Nouvelle-Calédonie dans le Pacifique, le plus faible niveau en vingt ans, selon des données de l'Université de Floride.
Depuis le début de l'année, un Autrichien a été tué en février en Floride, alors qu'il faisait de la plongée sous-marine. Un surfeur australien de 16 ans a également été tué au sud de Brisbane sur la côte est de l'Australie, au début du mois.

Seatechweek Brest 2008 - Du 13 au 17 octobre

Brest, leader européen de la recherche marine organise les 6èmes rendez-vous des sciences et technologies de la mer.

Brest, métropole océane, fait référence internationalement dans le domaine de la recherche océanographique et des technologies de la mer et constitue la tête de réseau du Pôle de compétitivité Mer Bretagne à vocation mondiale.
Sea Tech Week réunit tous les deux ans à Brest, plus d’un millier de congressistes, scientifiques, industriels, spécialistes mondiaux dans diverses disciplines et offre un lieu d’échange pluridisciplinaire autour de conférences et workshops de haut niveau.

Pour la 6ème édition, les thématiques suivantes seront à l’honneur : énergies renouvelables marines, sécurité maritime, océanographie opérationnelle, droit, gestion et économie maritimes, observations marines, technologies et biotechnologies marines.
 
Sea Tech Week c’est aussi un salon professionnel. Une exposition au cœur des espaces de conférences accueille les entreprises et les laboratoires qui font l’actualité dans le domaine des technologies de la mer, l’occasion pour les professionnels de promouvoir leur savoir-faire auprès d’un public ciblé et d’initier des courants d’affaires.
La Sea Tech Week est organisée par Brest métropole océane

Contacts Sea Tech Week 
Tel +33 (0)2 98 33 52 49
Fax +33 (0)2 98 33 51 68
E-mail : seatechweek@brest-metropole-oceane.fr
Ou : http://www.seatechweek-brest.org/

La marine marchande surfe sur les courants

Les modèles océanographiques sont aujourd'hui assez précis pour router les cargos en diminuant les dépenses de carburant.

C'est fou le nombre de vieilles astuces que l'humanité fait mine de redécouvrir en ce moment. La marine marchande, par exemple, se souvient que les courants océaniques, ça aide bien. Deux transporteurs pionniers CMA-CGM et Broström veulent faire pratiquer le surf à leurs porte-conteneurs. Le but n'est pas de profiter des vagues, car pour un capitaine de cargo, 3 mètres de creux, c'est une mer d'huile. Mais les courants, eux, offrent de confortables tapis roulants capables de pousser les navires de quelques noeuds supplémentaires.
Jusqu'ici, les cargos n'exploitaient que les grands courants océaniques comme le Gulf Stream. Bien connus et permanents, ils offrent des boulevards aux capitaines mais leurs trajectoires ne correspondent pas toujours aux routes orthodromiques, les plus courtes d'un point A à un point B. Les sociétés de routage, qui proposent aux équipages des stratégies de navigation, prennent déjà en compte les données historiques de ces courants, au même titre que la météorologie ou les zones de piraterie.
Tourbillons éphémères
La connaissance scientifique offre aujourd'hui les données en temps réel de ces grands courants. Grâce aux mesures des satellites altimétriques, les océanographes savent désormais modéliser l'état des mers en temps réel, voire plusieurs semaines à l'avance. L'océanographie opérationnelle permet aussi d'exploiter un autre type de courant, les grands tourbillons, mieux distribués dans les océans mais difficiles à repérer car éphémères. Or les derniers modèles ont la résolution suffisante pour détecter les tourbillons d'un diamètre supérieur à la centaine de kilomètres. Une échelle exploitable.
La société française CLS (*), qui recueille les données de plusieurs satellites altimétriques comme Jason-1, en a déduit plusieurs applications, dont le routage optimisé des cargos. Théoriquement, un navire devrait pouvoir surfer d'un bord de tourbillon à un autre pour profiter de l'effet d'accélération, comme les voiliers le font avec les grands tourbillons atmosphériques, ou les sondes spatiales avec l'effet de fronde dû à la gravitation des planètes.
La prévision des courants aurait un autre impact positif : il rendrait caduc ce que le jargon nomme le pied-pilote. En clair, les capitaines ne connaissent jamais vraiment la mer qu'ils vont rencontrer. Ils ne voguent donc pas à la vitesse idéale mais conservent une marge de sécurité. Pour compenser, ils accélèrent au départ ou à l'arrivée. Le moteur ne fonctionne pas à son régime de rendement optimal (70 %) mais à quelques pourcents au-dessus ou en dessous. Cet écart de régime suffit à dégrader la consommation du navire. Le prix du baril de pétrole pousse aujourd'hui les armateurs à optimiser chaque dixième de pourcent de la consommation de leur flotte. A 2 millions de dollars, la traversée du Pacifique, un petit gain est économiquement significatif. « Nous évaluons à 5 % l'économie de carburant permise par un noeud de courant », précise Philippe Escudier, directeur de l'océanographie spatiale chez CLS.
Reste à vérifier la pertinence du concept. « Nous avons été contactés par quelques compagnies de transport maritime il y a plus de deux ans. Puis, il a fallu trouver des capitaines assez ouverts pour se prêter au jeu de l'expérimentation », raconte Laurent Guerlou, responsable du projet.
Pertinence des prévisions
Plusieurs voyages océaniques sur deux navires ont déjà été récemment routés par CLS. Les routeurs ont choisi une traversée du golfe du Mexique, car cette zone produit des tourbillons intéressants. Avant le départ, le capitaine a reçu le trajet proposé par les océanographes. « Nous avons proposé une alternative raisonnable faite de petits ajustements allant jusqu'à 100 miles nautiques (180 km). Il s'agit de ne pas brusquer les repères des équipages. Mais à terme, nos routes optimales pourraient proposer des écarts allant jusqu'à 300 miles nautiques des trajectoires classiques », assure Laurent Guerlou. Un voyage de la Méditerranée vers la Chine et une route transatlantique de l'Europe vers les Caraïbes sont en préparation. La flotte expérimentale passera à 4 porte-conteneurs prochainement.
Ces expérimentations servent aussi à CLS à recaler ses modèles de courant. L'instrumentation des navires permet de connaître la vitesse exacte de l'eau. CLS vérifie donc la pertinence de ses prévisions et corrige les approximations. Les océanographes réaliseront une synthèse des résultats pour l'automne prochain. D'ici un an, CLS décidera de se lancer directement dans le routage, une activité qui lui est jusqu'ici étrangère. La société traite, interprète et fournit des données satellitaires mais ne les exploite pas. A terme, Laurent Guerlou plaide pour que le routage puisse devenir obligatoire et se concentrer autour d'organismes publics comme pour le trafic aérien. Le transport maritime se place en 5e position des secteurs les plus émetteurs en CO2 loin devant l'aviation.

http://www.cls.fr/

Mieux comprendre le phénomène climatique El Niño

Mieux comprendre le phénomène climatique El Niño
Comprendre et prévoir le phénomène El Niño (1) est fondamental pour des raisons aussi bien scientifiques qu'environnementales, socio-économiques et sanitaires. Plusieurs théories ont déjà tenté de l'expliquer. Une équipe du Laboratoire d'études en géophysique et océanographie spatiale (INSU-CNRS, CNES, IRD, UPS) vient d'affiner l'étude de l'une d'entre elles, "l'oscillateur rechargé déchargé", grâce à des observations in situ et satellitaires. Leurs travaux viennent d'être publiés dans le Journal of Geophysical Research.

Le Pacifique tropical est le siège de la plus forte variabilité climatique de la planète à l'échelle interannuelle: le phénomène ENSO (El Niño Southern Oscillation). Les conséquences de ce phénomène se font sentir sur presque toute la surface du globe. Elles peuvent se révéler bénéfiques, mais sont le plus souvent catastrophiques, comme dans le cas médiatisé du Niño de 1997-1998. Les côtes de l'Équateur et du nord du Pérou reçurent alors en seulement deux mois, 15 fois plus de pluie que la moyenne annuelle, provoquant la destruction de nombreuses routes, habitations et cultures. Plusieurs centaines de personnes disparurent, de nombreux cas de choléra et de paludisme furent signalés. De l'autre côté du Pacifique, en Indonésie et en Papouasie-Nouvelle-Guinée, des sécheresses exceptionnelles provoquèrent des feux de forêts avec émission d'énormes nuages de cendres.

Une des théories actuelles pouvant rendre compte de la nature quasi-cyclique d'ENSO est la théorie dite de "l'oscillateur rechargé déchargé". Selon cette théorie et diverses observations, le Pacifique équatorial (entre 5°N et 5°S de latitude) se recharge en eaux chaudes (de température supérieure à 20°C) avant l'apparition d'un évènement El Niño et s'en décharge durant sa phase mature, ces recharges / décharges se traduisant par des variations du niveau de la mer. Ces recharges sont en général de très bons précurseurs d'El Niño et il est donc important de comprendre les mécanismes qui les régissent.

A partir de données satellites de vent de surface (ERS, Quikscat) et de niveau de la mer (Topex/Poseidon, Jason, ERS), les auteurs ont mis en évidence que ces anomalies de volume d'eau chaude du Pacifique équatorial sont égales à la somme des transports de masses d'eau à travers les frontières nord et sud de la bande équatoriale. Ils ont également démontré que la variabilité de ces transports méridiens à 5°N et à 5°S est principalement due à des ondes de Rossby équatoriales qui sont des ondes océaniques essentiellement engendrées par le vent et se propageant d'est en ouest. En se propageant, ces ondes modifient en effet la thermocline (profondeur de séparation entre les eaux chaudes de surface et les eaux froides des profondeurs) ainsi que le niveau de la mer, générant des anomalies de courants méridiens qui induisent le remplissage (ou la vidange) de la bande équatoriale en eaux chaudes avant (ou pendant) ENSO.

Cette identification du rôle effectif des ondes de Rossby dans la recharge / décharge de la bande équatoriale est une nouvelle avancée dans la compréhension des mécanismes d'ENSO. Il reste cependant à déterminer pourquoi ces processus de recharge / décharge sont si divers d'un événement à l'autre (notamment en termes de chronologie et d'amplitude), surtout depuis 1992.


Note:

(1) Le phénomène El Niño est un phénomène couplé océan atmosphère. Il se caractérise en général par des anomalies chaudes de la température de surface du Pacifique Est qui font suite à une relâche des alizés.

Source et illustration: CNRS / INSU & Bosc, C. et T. Delcroix