Le temps des découvertes

Le temps des découvertes

Tara Arctic
(2006-2008) et Tara Oceans (2009-2012) font figure d’expéditions majeures saluées par la communauté scientifique.

En sciences, la collecte des données n’est que la partie immergée de l’iceberg, qui précède une longue période d’analyse, de confrontation avec d’autres études, de recherches complémentaires, avant d’aboutir à la rédaction d’un article scientifique. Au final, cette publication ne pourra « officialiser » une éventuelle découverte que bien longtemps après le début des recherches. « Lorsque la phase de collecte des données est restreinte, cela prend quelques années, explique Éric Karsenti, directeur de recherche au CNRS et à l’EMBL et directeur scientifique de Tara Oceans, mais pour des projets d’une telle ampleur, tout se déroule à une autre échelle. »

Tara Oceans, le plancton livre peu à peu ses secrets.

En 2013, quatre ans après le début de cette dernière expédition (avec notamment le CNRS, le CEA et l’EMBL), huit publications scientifiques ont déjà vu le jour. Celles-ci permettent déjà d’entrevoir la multitude d’enseignements que nous pourrons tirer de Tara Oceans. Un de ces articles révèle ainsi les relations entre certains virus et d’autres organismes planctoniques. « C’est la première publication qui montre comment utiliser les données de Tara pour découvrir des interactions entre ces différents organismes, se félicite Éric Karsenti. C’était l’un des points qui nous tenaient à cœur : comprendre qui vit et avec qui dans les océans ». Pour saisir l’ampleur des découvertes à venir, il faut savoir que cette étude portait sur 17 échantillons récoltés durant l’expédition… Tara Oceans en a rapporté près de 28 000. Des premiers résultats prometteurs qui ne concernent qu’un des multiples domaines de recherche liés à Tara Oceans. Telle publication détaille par exemple une nouvelle méthode d’analyse de la diversité bactérienne des échantillons récoltés, quand telle autre décrit une nouvelle espèce de corail découverte aux îles Gambier. Si ces articles parus ces derniers mois se limitent à des sujets bien précis, c’est que le travail d’analyse des données est loin d’être fini. Rien que le séquençage de tous les échantillons récoltés devrait prendre deux à trois ans. « Nous travaillons actuellement sur une publication traitant de la diversité globale et locale des eucaryotes*, comment elle diffère selon les régions, confie Éric Karsenti. Une autre étude à paraître proposera un catalogue mondial des gènes bactériens. »

En attendant, il faudra se « contenter » aujourd’hui des résultats préliminaires : il existerait plus d’un million d’espèces de protistes**, alors que les estimations, avant Tara Oceans, tournaient autour de 100 000. Au niveau du séquençage effectué sur 28 des 153 stations de prélèvements, les échantillons de protistes révèlent 85 % de séquences d’ADN inconnues. En marge de ces études menées par les équipes du projet Tara Oceans, une multitude de nouvelles recherches pourraient bien s’entamer dans les années à venir.

Le projet Oceanomics*** lui a déjà commencé. Ce projet s’appuie sur les milliers d’échantillons et données récoltés lors de l’expédition Tara Oceans. Données qui seront structurées puis utilisées pour comprendre la nature et le fonctionnement de la biodiversité planctonique planétaire, et extraire à terme certains composés bioactifs planctoniques prometteurs dans les domaines d’application des biocarburants ou de la pharmaceutique par exemple.

D’ici la fin de l’année, les premières données seront mises en ligne à disposition de la communauté scientifique. « C’est sûrement l’achèvement le plus important d’une telle expédition, reprend Éric Karsenti. C’est un peu comme une bibliothèque, les chercheurs du monde entier pourront travailler sur les échantillons de Tara Oceans, sans que nul ne sache ce qu’il en sortira. »

Tara Arctic, comprendre pour mieux prévoir

La dérive arctique de Tara, réalisée de 2006 à 2008, a déjà donné naissance à plus d’une vingtaine de publications scientifiques. « La quantité d’informations qui a été analysée est déjà considérable, estime Jean-Claude Gascard, directeur de recherche au CNRS qui a coordonné le programme scientifique de Tara Arctic et le programme de recherche DAMOCLES. Les éléments récoltés durant l’expédition vont servir de référence sur un système arctique en profonde transformation, et je ne serai pas étonné que dans dix ans, on publie encore sur ces données ». Le premier résultat majeur de Tara Arctic, qui a donné lieu à plusieurs publications, a été le déroulement même de l’expédition. La dérive, prévue au départ sur 1 000 jours comme le Fram plus d’un siècle auparavant, a été bouclée en seulement 500 jours, révélant ainsi l’accélération de la dérive des glaces arctiques. Suite à ce premier constat majeur, de nombreuses publications se sont intéressées aux trois milieux constituant le système arctique : l’océan, l’atmosphère et la glace. « Tara a permis de mettre en évidence la formation de particules de glace, appelées glace de Frasil, qui remontent vers la surface, explique Jean-Claude Gascard. Le phénomène était bien connu en Antarctique, mais nous avons montré qu’il s’agissait d’un phénomène majeur pour la formation de glace en Arctique ». Du côté de l’atmosphère, les recherches menées à bord ont permis de mieux caractériser les basses couches de cette atmosphère en contact avec la glace, primordiales pour les échanges entre les deux milieux. « Nous n’avions que peu d’informations sur ces basses couches, que l’on étudie mal avec les satellites et les stations automatisées, reprend le chercheur. L’intérêt de Tara Arctic, c’était justement d’avoir des gens à bord pour manipuler les appareils que l’on ne sait pas encore automatiser ». Enfin, plusieurs publications se sont penchées sur les mouvements des plaques de glace, en y appliquant des techniques de sismologie.

Toutes les découvertes qui découlent des données récoltées lors de la dérive de Tara permettent de mieux comprendre le complexe système arctique et ainsi d’améliorer les modèles de prévision. Ces systèmes informatiques qui simulent le comportement de l’atmosphère, des océans et des glaces, proposent des prévisions à courtes échéances, cartes des glaces ou prévisions météo, mais aussi des simulations à plus long terme de l’évolution de notre climat, capitales pour les recherches sur le changement climatique. D’ici quelques années, les différents modèles numériques intégreront ainsi les enseignements tirés de Tara Arctic aux côtés d’autres travaux pour améliorer leurs prévisions. Les premières applications concrètes des recherches menées sur Tara sont donc déjà sur les rails !

Yann Chavance

Retrouver cet article dans le journal Tara 10 ans

* : Organisme uni ou pluricellulaires qui se caractérise par la présence d’un noyau
** : Organismes unicellulaires à noyaux ancêtres de toutes les plantes et animaux.
Certains, comme les diatomées, sont photosynthétiques.
*** : Le projet oceanomics- wOrld oCEAN biOressources,
biotechnologies, and Earth-systeM servICeS – est un projet lauréat du programme

gouvernemental des « Investissements d’Avenir. »

Dans le fjord d’Uummannaq

Depuis vendredi en fin d’après-midi, après une traversée de la Mer de Baffin sans encombre, les Taranautes savourent les mille merveilles qui font la beauté de ce fjord d’Uummannaq (Groenland).

Un fjord ouvert sur la côte ouest de cette île géante et glacée, dans lequel l’équipe scientifique effectue ce samedi une station longue avec un échantillonnage en surface et à une profondeur de 400 mètres.

Au centre de ce paysage ceinturé de hautes montagnes enneigées, se situe l’île d’Uummannaq. D’une superficie de 12km2 elle est surplombée par un piton rocheux culminant à 1 175 mètres et doit son nom à sa forme. Uummannaq signifie cœur en groenlandais.

C’est encore un de ces lieux qui vous font aimer la vie et mesurer la chance « d’être là ». Ce que l’on souhaite aux personnes qu’on aime et qui, pour une raison où une autre, ne peuvent pas voyager par exemple. Un cadeau de la nature qui en dehors du plaisir purement visuel, nourrit votre âme.

C’est ce que les quatorze du bord ont ressenti dès les premiers miles parcourus dans cet écrin. Des couleurs, des icebergs sculpturaux, des chaines avec des sommets enneigés aux falaises souvent abruptes, rosissants au crépuscule.

Ce samedi matin après une bonne nuit passée à la dérive au milieu des icebergs, l’équipe scientifique s’est remise à la tâche, sous un soleil splendide. Ce fjord recèle de petits trésors de diversité que Lars Stemmann, chef scientifique, entend bien caractériser. A commencer par ces mystérieux « brines * », ces eaux de surface très froides issus de l’hiver précédent qui coulent jusqu’à atteindre une eau de même densité.

Les multiples immersions de la rosette auront permis de les localiser entre 100 et 120 mètres à des températures de 0,8°C. L’intérêt scientifique est bien sûr de connaître les micro-organismes vivants dans ces « brines ». Ces saumures constituent-elles un habitat particulier pour le plancton ? C’est l’une des quêtes principales de cette station n°206.

Nous allons encore rester en station scientifique dans ce fjord jusqu’à demain dans l’après-midi, à quelques miles d’Uummannaq. Plusieurs centaines de maisons en bois de toutes couleurs sont là miraculeusement accrochées à ce rocher. 1 400 Kalaallit** y vivent avec quelques immigrés danois. C’est un paradis pour le traineau à chiens, on dit d’ailleurs que les meilleurs conducteurs du Groenland habitent ici en baie d’Uummannaq.

Au fond de cette baie majestueuse règne aussi en maître le Qarajaq, l’un des glaciers les plus rapides du monde. Il produit la plupart des icebergs que nous admirons depuis vingt quatre heures.

Vincent Hilaire

* Brines : Ce sont des saumures
** Kalaallit : Habitants Inuit du Groenland (Kalaallit Nunaat)

Cliquez ici pour voir toutes les photos de l’expédition

Tara quitte Deception Island

Nous avons quitté mardi matin, le cratère de ce volcan en sommeil où nous étions au mouillage depuis trois jours. Le vent s’était calmé, l’eau très claire était à peine ridée. Quelques manchots jugulaires sautaient hors de l’eau autour de nous. Le plafond du ciel était aussi beaucoup plus haut, de sorte que nous apercevions désormais tout le cirque de montagnes formant les contreforts du volcan.

Deux cruisers ships (bateaux de croisière) étaient au mouillage avec leurs traditionnels aller et retour de pneumatiques vers les plages les plus proches, débarquant leurs lots de touristes. Une lumière douce légèrement jaune baignait ce lac paisible.

Comme à l’arrivée, nous avons pris la passe pour sortir de l’île. Les falaises de l’entrée nord paraissaient cette fois beaucoup moins hostiles qu’il y a quelques jours lorsque nous « atterrissions » ici avec du vent, une mer formée et une tempête de neige. Comparé au mouillage d’avant, celui de Brown bluff, nous aurons vu peu de manchots à Deception Island.

Nous longeons actuellement « Snow Hill » et voyons de temps à autre dans la brume les sommets de la péninsule sur bâbord. Les deux moteurs sont en marche, avec un ris dans la misaine et aucun dans la grand voile. Il y a très peu de vent tout juste six nœuds. Dans les jours qui viennent nous attendons un flux de sud ouest d’abord, tournant nord ensuite. Vingt à trente nœuds.
 
Avec Snow Hill, c’est la porte de l’Antarctique qui se referme derrière nous. Lors d’échanges sur le pont après le déjeuner, Hervé Bourmaud, notre capitaine, comme Edouard Leymarie, l’un des six scientifiques embarqués pour ce leg me confiaient leur envie de revenir pour connaître un peu mieux le continent blanc. Sur les quatorze du bord, c’était pour treize d’entre nous le premier voyage ici. Plein d’images et de souvenirs reviennent déjà dans nos têtes. Plein d’envies nouvelles aussi, comme la découverte de la côte ouest de la Péninsule que nous n’aurons finalement pas vu du tout. Le temps nous était compté.

Nous nous apprêtons donc à retraverser le passage de Drake. L’arrivée à Puerto Williams est toujours prévue pour samedi prochain. Les vents annoncés dans le canal Beagle pourraient rendre notre arrivée et notre mouillage délicats. 

Vincent Hilaire  

L’île aux fossiles

Marambio  64°06 Sud et 56°41 Ouest. Nous aurons passé une vingtaine d’heures à ce mouillage. Hier soir, après notre arrivée, les montagnes aux alentours ont été saupoudrées de blanc par la neige.

L’excursion à terre aujourd’hui a tenu toutes ses promesses, le sol de Marambio est truffé de fossiles, et de sternes arctiques qui y nichent.

A la pointe nord de l’île, quelques tentes rouges et jaunes de campement. Quatre géologues argentins et espagnols en mission pour un mois. Leur camp est installé sur un petit plateau face à la mer. Lorsque nous sommes arrivés hier soir, c’était la surprise du jour pour eux. Ils sont ici depuis le 22 décembre dernier et jusqu’au 25 janvier prochain. Leur campement se compose de quelques tentes dont une principale qui est leur lieu de vie. Chauffée avec une table, des chaises, un camping gaz et un frigidaire. Un lieu où ils mangent et travaillent.

Ils sont chargés pour le compte de l’Institut Antarctique Argentin et de l’Institut géologique et minier d’Espagne de réaliser une cartographie de l’île et une étude des sols. Cette île est très ancienne, sa formation remonte à la création de la péninsule antarctique. Au moment de la séparation de l’Amérique du Sud et du Continent blanc, séparation qui entraina la création du Passage de Drake. L’étude de cette île est donc de toute importance pour comprendre mieux cette époque qui remonte à des millions d’années.

Sergio, Elisabet, Manuel et Francisco alias « Paco » nous ont servi un bon thé et nous avons échangé quelques minutes. Les uns et les autres se plaignaient du manque de soleil depuis leur arrivée. A part un ou deux jours, ils ont eu un temps gris et froid. C’est leur quatrième mission sur Marambio. Et comme à chaque fois ils sont arrivés ici en avion. Sur le plateau au dessus de leur campement, il y a une piste où peuvent atterrir des gros porteurs militaires. Une fois le pied sur la piste, lorsqu’ils ont atteint le lieu de leur villégiature, ils doivent monter leur camp composé d’une dizaine de tentes. Ils étaient contents de notre visite, cela les a sorti un peu de leur huis-clos.

Sergio, l’argentin de Buenos Aires se rappelait d’ailleurs de la précédente visite de Tara, c’était en 2005, il y avait à bord des alpinistes.

Après cette rencontre agréable, il était temps pour nous de revenir à bord. Nous avons quitté notre mouillage en milieu d’après-midi pour revenir à Antarctic Sound, ou une nouvelle station, la cinquième depuis notre départ d’Ushuaia aura lieu dans les heures qui viennent. Il est probable d’ailleurs que nous nous arrêtions à un nouveau mouillage ce soir devant la base argentine « Esperança ».

Pour l’instant, la panne du générateur qui alimente le treuil de mise à l’eau n’a pas été résolue. Les coups de fils et les messages électroniques avec la Terre sont nombreux pour essayer d’en trouver l’origine.

Vincent Hilaire