un parfum d'aventure, dans les eaux de l'antarctique

Je pars en Antarctique pour un peu plus d'un an, plus exactement en Terre Adélie, à Dumont d'Urville avec l'IPEV (Institut Paul Emile-Victor). Dumont d'Urville est une base de recherche polaire française, située en dessous de la Tasmanie. Mon rôle sera d'étudier les poissons et les organismes qui vivent sur le fond, en dessous de la banquise.

Parlons de science

Un scientifique est une personne qui fait de la recherche et parle avec des mots compliqués, des mots de science. Mais on peut aussi utiliser des mots simples pour expliquer ce que l'on étudie.

Je suis partie étudier les animaux, les organismes qui vivent là-bas, en Antarctique. Tout au long de mon hivernage, j'ajouterai des explications sur mon travail, mes observations,...etc.

À tous, une bonne découverte !




Attention !

Je voudrais tout d’abord préciser que toutes les informations contenues dans cet article peuvent être soumises à correction. Ayant un accès à l’information limité (peu de livres récents sur la base sur le sujet, Wikipédia grâce à nos « informaticiens » et peu d'ancien court à disposition), je ne peux vérifier mes dires. Il ne faut donc utiliser ces informations qu’à titre de plaisir ...



Formation de l’Antarctique



Deux supercontinents étaient présents, il y a plus de 160 millions d’année.

Par supercontinent, nous entendons qu’il regroupe plusieurs continents actuels. Le Gondwana dont l’Antarctique, l’Australie, l’Afrique, l’Amérique du Sud et l’Inde faisaient partie. Le Laurasie regroupait l’Amérique du Nord, l’Europe et l’Asie.

La surface de la Terre est recouverte de plaques, elles constituent un immense puzzle en 3D. Ces plaques terrestres bougent sur la surface de la Terre, la tectonique des plaques. A certains endroits, une plaque coule sous l’autre, c’est la subduction ; à d’autres, il y a création de plaque, ce sont les dorsales océaniques. De la lave ressort à ces endroits, comme pour les volcans, écartant les deux plaques l’une de l’autre.

Il y a 290 millions d’année, le Gondwana et le Laurasie se sont collés, formant la Pangée. Cette situation a duré 100 millions d’année environ. Puis, les deux supercontinents se sont séparés presque au même endroit. L’espace entre les deux correspond à l’océan Atlantique actuel.

Il y a 160 millions d’année, le Gondwana a commencé à se casser. L’Afrique se sépare de l’Antarctique. Puis c’est au tour de l’Inde. Vers 40 millions d’année, l’Australie se sépare. Il y a 23 millions d’année, l’Antarctique et l’Amérique du Sud se sépare au niveau du passage de Drake (entre le Cap Horn et la Péninsule Antarctique). Nous avons l’Antarctique tel que nous le connaissons.



Climats passés de l’Antarctique



Avant la période de la Pangée, l’Antarctique a subit un climat tropical, un climat plus tempéré et une première glaciation a commencé il y a 360 millions d’année même si des plantes étaient toujours présentes. Vers 250 millions d’année, la calotte glaciaire fond et une bonne partie du Gondwana devient un désert. En Antarctique, les plantes principales sont des fougères ; nous avons un climat tropical. Des os de dinosaures ont aussi étaient retrouvés, correspondant à il y a 140-65 millions d’année.

Vers 40 millions d’année avec la séparation de l’Australie, une calotte glaciaire commence à réapparaître. Vers 15 millions d’année, l’Antarctique est en grande partie recouvert de glace. La taille actuelle de la calotte glaciaire a été atteinte vers 6 millions d’année avec la quasi absence de faune et de flore.

Depuis environ 600 000 ans, des périodes glaciaires se succèdent. Une période glaciaire correspond à une période de refroidissement de la planète avec la formation ou l’extension d’une calotte glaciaire recouvrant le pôle Nord et le pôle Sud. Elle est descendue jusqu’au Nord de la France pour celle du pôle Nord. En Antarctique, elle était juste plus importante en taille que la « normale ». Une période glaciaire dure environ 90 000 ans. Entre les périodes glaciaires, nous avons les périodes interglaciaires, des périodes où la Terre se réchauffe. Les calottes glaciaires perdent alors de leur taille. Ces périodes durent environ 10 000 ans. Nous sommes actuellement dans une période interglaciaire.

Il faut donc imaginer que depuis 600 000 ans, la glace présente sur l’Antarctique a avancée puis reculée raclant les fonds marins.



La convergence antarctique : isolement du continent



Scientifiquement parlant, la convergence antarctique est une zone où les eaux chaudes des océans Atlantique, Pacifique et Indien (5°C en surface) rencontrent les eaux froides de l’Antarctique (0-2°C en surface). Elle est située aux environs de 60° de latitude et entoure tout l’Antarctique. Les îles Kerguelen sont situées à la latitude de cette convergence.

Les courants vont d’Ouest en Est. C’est un peu une autoroute qui encercle l’Antarctique et que l’on ne peut donc pas traverser sans s’y faire embarquer.

A cause des fortes variations de températures, cette convergence est une barrière pour les animaux, les organismes marins. Ils ne peuvent pas la traverser hormis ceux de taille plus importante comme les baleines, phoques, etc. Il faut bien imaginer que la plupart des organismes marins sont des animaux à sang froid. Ils dépendent de la température extérieure. Comme l’eau est très froide en Antarctique (-1.5°C à Dumont d’Urville) et l’est toute l’année, ces animaux ne supportent pas les variations et encore moins des eaux trop chaudes (supérieures à 1°C). Il y a donc isolement de l’océan antarctique du reste des autres océans.



Climat actuel de l’Antarctique



L’Antarctique est le lieu le plus froid sur la Terre, avec des températures pouvant aller jusqu’à moins de -80°C au centre du continent. Le record est de -89°C à Vostok, une base russe. A Dumont d’Urville, les températures hivernales sont autour de -20 / -30 °C. L’été, nous pouvons atteindre 5°C mais nous sommes en général autour de 0°C. La plus chaude température mesurée ici est de 9,9°C. Pendant l’été 2010-2011, elle était de 8°C.

Sur le continent, il y a peu de neige qui tombe, contrairement aux côtes. Les précipitations ne sont pas mesurées à cause du vent présent constamment….les mesures étaient fausses. Par contre le nombre de jour de neige est en moyenne de 100 jours, pour une durée d’ensoleillement de 2010 heures en moyennes. Cette durée correspond globalement à Toulouse, Perpignan. Nous avons donc beaucoup de soleil à DDU. Il faut savoir en plus que la durée d’ensoleillement est calculée sur les heures de jours, et l’hiver nous n’avons que deux heures de jours pour la période la plus courte (le soleil se lève vers midi et se couche vers 14 heures). Même si celle-ci est compensée l’été par une durée de jour continue ; le soleil ne se couche jamais pendant les mois d’été.

Pour le vent, c’est une autre histoire. Les côtes antarctiques sont le pays du vent. Nous avons plus de 120 jours par an pour lesquels le vent souffle à plus de 100 km/h en rafale. Ce qui signifie que nous nous faisons secouer les oreilles en permanence.

Il y a deux types de vent, le vent provenant des perturbations et le vent catabatique.

Tout le long de la convergence antarctique, au niveau de l’atmosphère, cette zone est le lieu d’un défilement de perturbations se déplaçant d’Ouest en Est. A Dumont d’Urville, nous sommes au Sud de cette convergence mais pas suffisamment pour éviter ces perturbations. Nous n’avons donc ici que le petit bout sud des perturbations nous survolant.

Dans cet hémisphère du globe, le vent tourne dans le sens des aiguilles d’une montre au sein des perturbations. Une perturbation pouvant être schématisée par un cercle et si nous ne recevons ici que la partie sud-ouest de celle-ci, notre vent majoritaire sera des vents de Sud-Est. Le vent nous apportant les tempêtes et la neige.

De son côté le catabatique est un vent du Sud, un vent qui descend du continent. Le continent antarctique est un continent froid. L’air y est donc froid et celui-ci va descendre vers le sol car il est plus lourd que l’air chaud qui lui va monter dans l’atmosphère. L’air froid descend et s’appuie sur lui-même créant une pression atmosphérique « importante ». Par contre au pied du continent, la pression atmosphérique y est beaucoup plus faible. Un vent va alors se créer du centre du continent vers la côte afin de compenser la différence de pression. Ce vent suit la pente du continent, la solution lui demandant le moins d’effort.

Le continent étant au Sud de DDU, nous avons un vent catabatique provenant du Sud. Lors de ces épisodes de catabatiques, nous observons généralement un ciel dégagé et un mur de neige sur le continent. Le vent est très instable, pouvant passer rapidement de pétole à plus de 100 km/h. Lors de ces rafales catabatiques, de la neige soufflée vient envahir les abords de la côte, rendant la visibilité quasi-nulle.



La banquise


La formation de la banquise nécessite des conditions de températures basses. L’eau de mer ne gèle qu’à partir d’une température de 1,8°C, contrairement à l’eau douce qui gèle à 0°C. Ce phénomène est du aux particules présentes dans l’eau (le sel) qui empêche la formation des cristaux de glace.

Il nous faut donc des températures négatives mais aussi peu de vent dans l’idéal, à moins que les températures ne soient très basses. En effet, le vent cause la formation de vagues, ce qui agite la surface de l’eau. Les molécules d’eau (H2O) sont alors toujours en mouvement et ne peuvent pas se reliées entre elles pour former la glace.

De plus, comme je l’ai dit au-dessus le sel empêche la glace de se former. Alors lors de la formation de la banquise, les molécules d’eau se relient entre elles et le sel se retrouve expulsé de la glace. Le sel se retrouvera à la surface de la banquise et en-dessous où l’eau de mer sera plus salée que la normale.

La banquise se forme petit à petit. Tout d’abord des cristaux, un peu comme les flocons de neige, se forment sur la surface de l’eau. C’est le frasil. Puis ils grossissent et se rassemblent entre eux, formant des «pancakes» (des «galettes» de glace). Les pancakes finissent par se souder, formant la banquise. Parfois le froid est tellement intense et le vent peu présent, qu’aucun pancakes ne se forment et que le frasil donne directement une belle plaque de banquise bien lisse, comme cela a été le cas cette année. Au cours de l’hiver, les températures diminuent et la banquise s’épaissit, pouvant atteindre plus d’un mètre d’épaisseur.

La banquise peut par contre se briser à n’importe quel moment lors d’épisodes de vents violent (130 km/h), surtout si elle est encore peu épaisse. Des plaques entières de glace se détachent et partent à la dérive. La neige n’aide pas non plus car celle-ci isole la glace de la banquise. Entre la neige et la glace, il peut y faire une température proche de 0°C. La banquise ne se forme donc plus et les courants marins érodent la banquise par en-dessous, elle devient alors plus fragile. Ces deux facteurs causent la débâcle du printemps, avant que l’été n’arrive.