Mardi 25 avril 2017 | Dernière mise à jour 03:38

EPFL Un tour complet de l'Antarctique pour la science

Pilotée par le tout jeune Institut polaire suisse de l’EPFL, l’expédition ACE vient de démarrer ce mardi 20 décembre au Cap, en Afrique du Sud. Il s’agira avant tout de mesurer l’ampleur des changements climatiques.

Les régulateurs du climat

L'acteur principal dans l'océan Austral est le phytoplancton. Son rôle est capital dans le cycle du carbone et donc dans la régulation du climat puisqu’il absorbe autant de CO2 que l'ensemble des forêts et prairies terrestres. Concrètement, il capte le dioxyde de carbone dans l'atmosphère et le convertit en carbone organique qui peut ensuite s'installer dans les eaux profondes, être recyclé ou encore retourner à l’atmosphère.

Le sort du carbone présent dans ces eaux est largement influencé par le fer qui agit comme un nutriment limitant l’activité de ce phytoplancton. La biogéochimiste suisse Christel Hassler, coordinatrice de la recherche «Le rôle des bactéries et des virus dans le cycle du carbone» est associée à un projet australien qui tentera de mieux comprendre comment l’océan Austral, anémique, freine le travail de captation des rejets de carbone par les micro-organismes vivants.

Par ailleurs, «le carbone organique en solution sera consommé par des bactéries laissant derrière du carbone organique peu réactif s’accumuler dans les profondeurs des océans. Au même titre que le phytoplancton, les bactéries (et les virus) jouent un rôle important pour la capture du CO2 atmosphérique et donc la régulation du climat», explique la chercheuse.

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Percer à jour les mystères de l’Antarctique! Tel est le défi, un brin herculéen, de la première expédition scientifique - baptisée ACE (pour Antarctic Circumnavigation Expedition) - qui fera le tour complet du continent antarctique. Un voyage initiatique qui vient de démarrer ce mardi 20 décembre au Cap, en Afrique du Sud, et qui durera trois mois.

A l’heure du réchauffement climatique, il devient crucial d’avoir une meilleure compréhension de l’océan Austral - le plus grand puits de carbone de la planète. Cette «circumexpedition», pilotée par le tout jeune Institut polaire suisse, emmène ainsi plus de 50 chercheurs venus du monde entier à bord du brise-glace russe Akademik Treshnikov. Au total 22 projets de recherches – dont quatre suisses – touchant à la glaciologie, l’océanologie et la biologie y seront menés. «Personnellement, je suis très excitée et honorée de participer à cette expédition. Je suis impatiente de mesurer l'atmosphère dans cette partie du monde. Ce sera une aventure aussi bien scientifique que personnelle», confie Julia Schmale de l’Institut Paul Scherrer, coordinatrice du projet «L’Antarctique comme révélateur de l’atmosphère de l’ère préindustrielle».

La Suisse et la recherche polaire?

La mobilisation de la Suisse pour la recherche polaire peut surprendre. Mais pas tant que cela finalement. «La participation à une expédition internationale d'une telle ampleur est très attrayante car elle nous permet de collecter de nouvelles données dans une région relativement peu explorée d'un point de vue scientifique. Cela place la recherche polaire suisse, qui s'intéresse aussi à l'impact du changement climatique dans les Alpes - parfois aussi nommé «le troisième pole» - dans une excellente position», assure la chercheuse Dr. Franziska Aemisegger dans le groupe de recherche du Prof. Heini Wernli qui investiguera sur les interactions air-mer.

De son côté, Julia Schmale parle d’implications indirectes: «Grâce à nos résultats, nous pouvons aider à mieux quantifier le budget de l'énergie dans l'océan Austral, une région qui est importante pour le climat mondial, afin de contribuer à la quantification des changements climatiques causés par l'homme. Des prévisions plus précises aideront tout le monde à relever le défi», explique-t-elle.

Projet: «Le rôle des bactéries et des virus dans le cycle du carbone» Coordinatrice: Christel Hassler, biogéochimiste marine et lacustre, Université de Genève

Le projet consiste «à revoir le rôle des bactéries vis-à-vis du cycle du carbone (ndlr. Lire en boxe), mais aussi celui des virus qui reste encore largement inconnu et probablement sous-estimé. En effet, compte tenu qu’une goutte d'eau peut contenir une centaine de milliers de bactéries et 1 million de virus, leur rôle est probablement considérable.»

Concrètement, il s'agira pour l’équipe non seulement d’étudier mais aussi de cartographier la biodiversité bactérienne et virale ainsi que leur distribution autour du pôle Sud. Une première dans la région. Pour ce faire, 50 à 60 stations sont prévues pour les prélèvements de bactéries; 30 pour le fer. Parmi les haltes principales: le glacier de Mertz, les îles Crozet, les Îles Kerguelen et l’océan Austral en dessous du front polaire. Les échantillons, ramenés en Suisse, seront rendus accessibles «à l'ensemble de la communauté scientifique dans le but de favoriser la recherche antarctique».

Projet: «L’Antarctique comme révélateur de l’atmosphère de l’ère préindustrielle» Coordinatrice: Julia Schmale, Physique des particules, Institut Paul Scherrer

La stratégie de l’équipe de Julia Schmale est simple: mesurer en continu (24 heures / 24, 7 jours / 7) la composition de l’air. «Nous somme intéressés à voir les différents environnements et conditions climatiques lorsque nous traversons les diverses latitudes et longitudes.» Les données seront analysées une fois de retour en Suisse.

«L'océan Antarctique est un environnement unique avec très peu d'influence anthropique, où les aérosols et les nuages ??peuvent être étudiés dans des conditions pré-industrielles», indique son collègue Martin Gysel. Et d’ajouter: «L’objectif est donc de comprendre comment ces particules se forment dans ces conditions et comment elles influencent les propriétés des nuages. Il est nécessaire de connaître les propriétés des aérosols naturels et les interactions entre les aérosols et les nuages ??pour calculer l'effet anthropique, c'est-à-dire la différence entre les périodes préindustrielles et actuelles, et l'océan Antarctique est l'endroit où les conditions vierges se produisent encore fréquemment.

Projet: «Investiguer les interractions air-mer» Coordinateur: Heini Wernli, Climatologue, EPFZ

L’idée est d’avoir une compréhension du rouage complexe qui anime le cycle de l'eau. «Cette recherche est primordiale. Cela nous permet de mieux prévoir et anticiper les impacts d'événements extrêmes liés à ce cycle comme les pluies torrentielles ou les sécheresses qui affectent aussi la Suisse, sa population et son infrastructure», explique la chercheuse Dr. Franziska Aemisegger du groupe de recherche du Prof. Heini Wernli à l’ETH Zurich.

Il s’agira pour l’équipe du professeur de réaliser des prélèvements de précipitations et d'eau de mer. Parmi les haltes: l'île Marion, l'île de la Possession, Hobart, Macquarie, Punta Arenas, Géorgie du Sud, puis Le Cap. Sur les îles, des échantillons d'eau de surface comme des petits lacs ou courants d'eau seront pris. De plus, des radiosondages seront régulièrement effectués à l'aide de ballons-sondes envoyés dans l'air. Ces derniers livreront d'importantes informations sur la structure de l'atmosphère. Par ailleurs, les propriétés de l'humidité dans l'atmosphère seront également analysées en détail.

Projet: «Quantification des chutes de neige et leur contribution au rafraîchissement de surface de l'océan Austral» Coordinatrice: Katherine Colby Leonard, Glaciologue, EPFL

L’équipe de Katherine Colby Leonard se concentrera principalement sur les précipitations. Elles représentent une des trois sources d’eau douce à la surface de l'océan – les deux autres étant la fonte de la calotte glaciaire et des icebergs ainsi que la banquise à la surface de la mer. – et sont les moins étudiées. Concrètement, il s’agira de les mesurer durant toute l’expédition et d’étudier leur influence sur l’océan Austral qui est devenu moins salé ces dernières années. (Le Matin)

Créé: 20.12.2016, 15h20


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