SWINGS : une expédition océanographique pour percer les mystères de l’Océan Austral

Le fameux navire Marion Dufresne, grand habitué des campagnes océanographiques, a pris le large le mercredi 13 janvier 2021 depuis La Réunion vers l’Afrique du Sud pour l’expédition SWINGS (pour South West Indians Geotraces Section) du programme international GEOTRACES.

Pendant 8 semaines, 48 scientifiques et membres d’équipage ont traversé une partie de l’océan Indien en passant notamment par les îles Marion, Crozet, Heard ou Kerguelen pour revenir 57 jours plus tard sur les terres réunionnaises. Un périple scientifique exceptionnel mais nécessaire pour effectuer des prélèvements d’eau et de particules. Les analyses de ces échantillons aboutiront à une meilleure compréhension du rôle de l’Océan Austral dans la séquestration du CO2.

crédit photo © Corentin Clerc, SWINGS

L’Océan Austral : un océan gigantesque au coeur de la machine climatique

Des cinq bassins océaniques de la planète Terre, l’océan Austral est le moins connu. Situé loin des côtes, géographiquement entre 40°sud et le continent antarctique, il est le plus inaccessible et le plus redouté de tous les marins qui doivent y affronter des conditions météorologiques parfois extrêmes.

Si on devait le dessiner, on choisirait la forme d’un énorme anneau d’eau faisant le tour du globe et ceinturant l’antarctique. C’est l’une de ses caractéristiques : l’océan Austral est le seul océan qui assure la connexion entre les 3 grands bassins océaniques (Pacifique, Atlantique et Indien) de notre planète !

C’est d’ailleurs cette particularité qui fait de lui un élément clé dans l’équilibre de la machine climatique. L’océan Austral interagit continuellement avec une atmosphère marquée par des conditions météorologiques extrêmes, vents violents et variations de température exceptionnelles en particulier. Le plus grand et le plus intense courant marin au monde – le Courant Circumpolaire Antarctique- assure les échanges entre l’océan Austral et les trois bassins cités. Il transporte d’ouest en est plus de 140 millions de mètres cubes d’eau par seconde – équivalent à 140 fois la quantité d’eau de tous les fleuves de la Terre toutes les secondes !

crédit photo © Australian Antarctic Data Centre

La circulation océanique au sein du bassin austral est une circulation extrêmement turbulente. Les structures tourbillonnaires qui s’y trouvent interagissent très énergiquement les unes avec les autres et étendent ainsi leur influence jusqu’à des profondeurs qui peuvent dépasser les milles mètres.
Les mouvements horizontaux et verticaux de ces tourbillons permettent le transport, l’injection en profondeur et la dispersion de la chaleur absorbée par l’eau de la mer, de son contenu en sel ainsi que des gaz dissous, oxygène et CO2 en tête. Le rôle de l’océan Austral est donc essentiel dans la séquestration du CO2 atmosphérique, et donc dans l’équilibre de la machine climatique.

Deux catégories d’acteurs entrent en jeu dans ce processus de séquestration du carbone : l’activité biologique qui assure la photosynthèse en surface puis, par l’intermédiaire de la chaine alimentaire, l’export de matière carbonée vers les abysses et une séquestration dans les sédiments ; et la pompe physique : la dissolution du CO2 puis la circulation océanique qui transporte le CO2 dans les masses d’eaux par l’intermédiaire des courants marins.

Des prélèvements d’eau pour analyser la séquestration du carbone

Appréhender ces deux processus de séquestration du CO2 – biologique ou physique – requiert donc d’être capable de les quantifier, ce qui est en partie possible grâce aux mesures de traceurs dits « géochimiques ». Les traceurs géochimiques sont des éléments présents en concentrations infimes (donc « en trace ») dans l’eau de mer. Certains d’entre eux jouent un rôle crucial dans l’activité de photosynthèse et sont précieux pour la vie marine.

Pendant la campagne SWINGS, des prélèvements massifs d’échantillons d’eaux ont été faits. Une fois analysés, ils permettront de quantifier l’origine (atmosphérique, sédiments, hydrothermalisme,…) des traceurs géochimiques qui s’y trouvent. Ils permettront aussi d’étudier les transformations d’état (physique, chimique et biologique) qu’ils subissent dans la colonne d’eau, ainsi que la façon dont ils sont exportés vers les profondeurs de l’océan.

crédit photo © GEOVIDE

Pour en savoir plus sur l’expédition SWINGS, découvrez les portraits des deux cheffes de projet de la mission, ou cliquez sur le lien ci-dessous :

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