Une synergie entre science et tourisme
Depuis 2012, le KNMI (Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut - Institut météorologique royal néerlandais) et Oceanwide Expeditions coopèrent pour déployer des dispositifs d'enregistrement des températures, connus sous le nom de flotteurs Argo, à des latitudes très méridionales. Les croisières d' Oceanwide dans l'Antarctique offrent une occasion unique d'atteindre ces régions éloignées. Jusqu'à présent, 35 flotteurs ont été déployés lors de ces voyages, et huit autres sont à bord du m/v Plancius d'Oceanwide pour cette saison.
Qu'est-ce qu'un flotteur Argo ?
Les flotteurs Argo, ou profileurs, sont des machines autonomes qui mesurent la température, la salinité et la pression de l'eau. Bien qu'ils soient conçus pour être transportés passivement par les courants océaniques, ils montent et descendent activement entre la surface et une profondeur de 2 km (1,2 miles).
Un cycle opérationnel typique, illustré ci-dessous, commence par la descente du profileur à la profondeur de stationnement de 1 km (.6 mile), position à laquelle il reste pendant environ 9 jours. Il descend ensuite jusqu'à la profondeur maximale de 2 km, puis remonte immédiatement à la surface. En remontant, il mesure la température et la salinité de l'eau.
Les données sont ensuite transmises pour être stockées, contrôlées et distribuées. Une fois la transmission terminée, l'Argo entame un nouveau cycle en redescendant à la profondeur de stationnement.
L'importance de la température et de la salinité de l'eau
Un paramètre essentiel en océanographie est la densité de l'eau de mer, déterminée par la température et la salinité. En général, la densité de l'eau augmente avec la salinité et diminue avec la température. (En d'autres termes, l'eau chaude est plus légère et l'eau plus salée plus lourde)
La densité de l'eau de mer détermine à son tour le niveau de la mer et la pression. Cette pression, et plus précisément les différences de pression entre les points de l'espace, détermine les courants océaniques. La connaissance de la température et de la salinité est donc essentielle pour comprendre les courants et le niveau de la mer.
Étant donné que les océans absorbent plus de 90 % de l'excès de chaleur piégé dans le système climatique en raison du renforcement de l'effet de serre, il est essentiel de surveiller attentivement la température des océans pour connaître les processus de réchauffement des océans.
Par Argo Data Management (http://www.seanoe.org/data/00311/42182/) [CC BY 4.0], via Wikimedia Commons
La nouvelle science des prévisions météorologiques d'Argo
Les prévisions météorologiques saisonnières dépendent d'une connaissance approfondie de l'état des océans. Pour ce faire, des mesures fréquentes et de qualité sont nécessaires. Traditionnellement, ces mesures sont effectuées en descendant une sonde depuis un navire de recherche. Ces mesures sont très précises, mais elles sont également longues et coûteuses, de sorte que seules quelques mesures sont possibles. De plus, elles souffrent d'un biais lié au beau temps, car pratiquement aucune mesure n'est effectuée dans l'océan Austral pendant l'hiver.
Les flotteurs Argo, en revanche, sont bon marché (environ 17 000 euros ou 20 000 dollars pour une durée de vie de quatre ans) et peuvent effectuer des mesures indépendamment des conditions météorologiques. Cela signifie que les mesures hivernales dans l'océan Austral sont possibles pour la première fois. Une fois déployés, les flotteurs Argo ne nécessitent aucune maintenance et les données sont automatiquement transmises aux centres de stockage. Cette libre circulation de l'information est un principe essentiel du programme Argo.
CSIRO [CC BY 3.0], via Wikimedia Commons
Le programme Argo
Argo est un programme de recherche international. Tout pays ou institut peut créer son propre programme Argo et fournir des données. Des instituts d'une trentaine de pays y participent actuellement. Plusieurs pays européens se sont même associés pour former Euro-Argo et fournissent ensemble environ un quart de tous les flotteurs Argo. Il y a près de 4 000 flotteurs actifs dans le monde.
Les flotteurs Argo transportés par les courants océaniques
L'image ci-dessous montre comment les flotteurs Argo déployés à partir de Plancius en 2014 ont été portés par les courants. Comme les flotteurs passent la majeure partie de leur temps à la profondeur de stationnement (1 km ou 0,6 mile), cette image illustre bien les courants à cette profondeur. Les marqueurs le long des lignes sont espacés de dix jours, ce qui montre la différence de courant en fonction de l'emplacement des flotteurs.
Données du flotteur 6901979
Les données obtenues à partir d'un flotteur spécifique (le marqueur rouge au nord de la Géorgie du Sud) montrent la boucle qu'il a faite au cours de ses premiers mois de fonctionnement. L'eau qui l'entoure est douce et froide, elle provient du passage de Drake et s'écoule vers le nord. Seule une couche peu profonde se réchauffe en été. La situation change soudainement au début du mois d'août 2015 : Les 200 mètres supérieurs (650 pieds) deviennent plus salés et plus chauds, montrant un cycle annuel clair. Cette eau provient du nord. En juin 2017, le tableau change à nouveau : Le flotteur Argo s'est déplacé vers le sud et a de nouveau franchi la frontière entre l'eau relativement chaude provenant du nord et l'eau relativement plus froide provenant du passage de Drake.
Pour plus d'informations, voir les liens suivants :
- Argo International pour tout savoir sur le programme Argo
- Centre d'information Argo pour tous les flotteurs et les données
- Euro Argo pour la contribution européenne à Argo et l'accès aux données