Un souffle puissant s’élève à nouveau au-dessus de l’eau : une baleine ! A la passerelle, Olive Andrews, biologiste à l’université d’Auckland (Nouvelle Zélande), braque ses jumelles sur la silhouette sombre, cherchant à identifier par la forme du souffle l’espèce rencontrée. « Je réalise également des photos pour identifier les individus, grâce aux marques sur le corps, la forme de la nageoire dorsale pour les orques et les grands dauphins, et celle de la nageoire caudale pour les baleines. Un algorithme nous y aide, afin d’estimer l’abondance et la distribution des populations, explique la jeune chercheuse. Une surveillance acoustique réalisée à l’aide d’hydrophones déployés à partir de zodiacs, d’une tour hydrophone qui enregistre en continu, complète le dispositif. En comparant les enregistrements avec des bases de données sonores, on documente les changements culturels entre deux voyages et on étudie les interactions entre les bruits des mammifères et les bateaux, les glaces. Le Commandant Charcot est conçu pour être silencieux ».
La passerelle du Commandant Charcot, en baie d’Ammassalik, au Groenland. Crédit : Julien Fabro.
L’épisode illustre bien cette conjugaison étonnante de la science et du tourisme qui s’exerce sur ce vaisseau de 150 mètres de long et 28 mètres de large. Car telle était la volonté de Mathieu Petiteau, directeur de recherche et développement chez Ponant, dès la conception de ce navire à passagers doté d’une coque de brise-glace, nommé en l’honneur du médecin et explorateur polaire Jean-Baptiste Charcot (1867-1936). L’homme, qui a notamment participé à la construction du Pourquoi pas, le plus innovant des vaisseaux océanographiques de l’Ifremer, ne pouvait envisager qu’un bateau capable de naviguer chaque année dans les régions arctique et antarctique ne soit pas aussi utilisé à des fins scientifiques.
Des laboratoires « sec » et « humide »
Mathieu Petiteau, directeur de recherche et développement chez Ponant. Crédit : Olivier Blaud
Dès les premiers plans, donc, deux laboratoires ont été prévus dans l’un des ponts bas du Commandant Charcot. Le laboratoire dit « humide » est destiné aux manipulations liées à l’eau. « C’est là où on revient d’abord après une mission en zodiac. A 10 mètres sous la surface, on a des pompes qui fonctionnent en permanence, pour réaliser par exemple des filtrations afin de recueillir des organismes », explique Gwennael Trividic, l’un des cinq officiers « science », un poste spécialement créé pour servir d’interface entre les besoins des chercheurs et la gestion du pont et des machines.
Le deuxième laboratoire dit « sec » est quant à lui équipé pour réaliser sous hottes des manipulations en chimie ou en microbiologie sans crainte de contaminations. Trois réfrigérateurs permettent de stocker à bord les échantillons, dont un à -80°C pour la conservation des échantillons biologiques et un autre à -20°C, soit la température moyenne en Arctique pour les carottes de glace.
« Nous essayons de faciliter la logistique des chercheurs en ayant sur place un parc d’instruments : des carottiers, de quoi faire des trous dans la glace pour déployer des capteurs sous la banquise, des motoneiges, souligne Gwennael Trividic. On a aussi un petit robot sous-marin relié par câble qui peut aller jusqu’à 300 mètres de profondeur afin de réaliser des prises de vues ou prélever des échantillons de sable, de roches, etc. »
Prélèvement d’une carotte de glace en Arctique. Crédit : Morgane Lanco
Depuis l’un des ponts arrière, un treuil permet d’utiliser une « rosette », un système de bouteilles de prélèvement permettant de collecter des échantillons d’eau à différentes profondeurs. Elle peut également faire des mesures jusqu’à 1000 mètres sous la surface pour étudier les variations de température, de salinité, d’acidité et d’oxygénation, tandis qu’un capteur de chlorophylle évalue la quantité de phytoplancton selon la profondeur.
Tandis qu’il prépare l’engin sur le pont ouvert aux embruns, le technicien témoigne de l’âpreté de son travail en Arctique où le froid gèle tout, ce qui nécessite, par exemple de placer une couverture chauffante sur la rosette avant sa plongée.
L’officier Science Daniel Cron s’apprête à réaliser un prélèvement d’eau. Crédit : Mike Louagie.
Des mesures de température, salinité, chlorophylle et acidité sont enregistrées en autonomie par de nombreux capteurs et stockées ensuite sur des serveurs pour être accessibles à la communauté scientifique. Plusieurs organismes scientifiques ont saisi par ailleurs l’opportunité d’équiper ce brise-glace qui s’aventure dans des contrées jusque-là peu documentées. A commencer par Météo-France, avec un capteur installé au sommet du navire.
La NOAA, l’Agence américaine d’observation océanique et atmosphérique, a également installé deux instruments de mesure du taux de CO2 à la surface de l’océan en vue de savoir s’il en absorbe ou en émet selon les régions traversées. Depuis cinq ans, des chercheurs de l’Institut de recherche pour le développement (IRD) mènent quant à eux une étude sur les variations de salinité dans les eaux de surface des régions polaires grâce aux échantillons d’eau prélevés tous les deux à trois jours par les officiers « science ».
305 chercheurs se sont succédé à bord
À la proue, un instrument mesure en permanence l’épaisseur de la glace qui se trouve sur la route du navire. Ces données, utiles pour la navigation, servent aussi aux chercheurs allemands de l’institut Alfred Wegener pour la recherche polaire et marine. Depuis peu, le Commandant Charcot dispose d’une caméra infrarouge permettant l’identification des baleines et mammifères marins croisant sa route, dans le cadre d’un partenariat avec le Woods Hole Institute, la plus grande institution privée des États-Unis pour la recherche océanographique. Météo-France a également installé une station météo au sommet du navire, notamment pour mesurer l’activité nuageuse et la radiation solaire. Une partie des données est enregistrée en continu, une autre récupérée ponctuellement par les chercheurs lors de visites.
Depuis son lancement en 2021, 305 chercheurs ont été accueillis à bord pour mener 134 missions scientifiques internationales en Arctique, et en Antarctique depuis 2024, donnant lieu à 14 publications dans des revues scientifiques. La compagnie investit 2,6 millions d’euros annuellement pour ce volet « science », accessoire à son activité touristique.
Des chercheurs vont mettre une bouée à l’eau. Crédit Nath Michel
Colombe Lefort, doctorante en écologie à l’École pratique des hautes études, s’intéresse aux communautés d’oiseaux de mer dans l’océan Austral et sur les côtes de l’Antarctique. « Treize croisières ont déjà été réalisées pour comprendre quelles communautés d’oiseaux se rassemblent à tel endroit, explique-t-elle. Une personne se tient à la passerelle pour compter les oiseaux, une autre travaille au laboratoire pour caractériser les communautés de phytoplancton présentes au même endroit. De bas en haut de la chaîne alimentaire, cela nous donne un bon indicateur de l’état de l’océan. » La venue régulière du bateau dans ces eaux permet de dessiner des tendances à long terme.
Nayla Seray Suil, spécialisée en biotechnologie moléculaire à l’Institut Millénium sur la Biodiversité des écosystèmes antarctiques et subantarctiques au Chili, se concentre quant à elle sur les communautés microbiennes arctiques et antarctiques, collectant des données pour en dresser la géographie et établir leur rôle dans le cycle du méthane, un gaz à effet de serre des plus puissants. « Je cherche à créer un référentiel de base pour les études futures dans les océans polaires où l’impact du changement climatique est le plus important », souligne-t-elle.
Le navire lui-même multiplie les innovations technologiques. « Nous sommes partis d’une feuille blanche, indique Mathieu Petiteau. Nous avons consulté l’entreprise finlandaise Akker arctic, spécialiste du domaine : l’économie finlandaise dépend en effet de leur capacité à ouvrir la Baltique pour approvisionner le pays l’hiver. Mais nous avons rencontré un accueil sceptique face à ce qu’ils considéraient comme des Français un peu fous. Ils ont mis en avant le côté inconfortable et bruyant des brise-glace, incompatible avec le transport de passagers et plus encore pour des croisières haut de gamme ».
Le Commandant Charcot. Crédit Morgane Lanco
« Seuls la glace et le temps sont maîtres »
Il a fallu six ans pour développer le projet, sélectionner les matériaux résistant à une température de -25°C, dessiner une coque pouvant se frayer un passage dans des glaces de 2,5 mètres d’épaisseur à une vitesse de 2 nœuds (3,7 km/h), comme de franchir rides de compression et crêtes pouvant atteindre 15 mètres. « La coque a ainsi une forme très arrondie, dite en banane, avec une proue en cuillère pour casser la glace de manière efficace, explique Mathieu Petiteau. Il y a un petit couteau à l’avant pour briser ce qu’il reste de glace sous la coque. La conception du navire a notamment pour axe le poids : il faut peser 30.000 tonnes pour surmonter la glace ». Le bateau a une propulsion électrique qui alimente deux pods – des systèmes de propulsion intégrés dans une unité immergée sous la coque du bateau, l’hélice étant directement couplée à l’axe moteur ce qui améliore le rendement énergétique.
Le commandant Etienne Garcia. Crédit : Ian Dawson-Clair
Le navire a rallié le pôle Nord pour la première fois en septembre 2021. « Naviguer dans le pack de glaces nécessite d’analyser des cartes satellites, d’utiliser cette banquise dérivante et ses chenaux libres pour une navigation plus efficiente, détaille le commandant Garcia. Un proverbe inuit dit que seuls la glace et le temps sont maîtres. C’est le cas. Nous nous insérons dans la glace côtière que l’on ne casse pas, car c’est le lieu où les animaux et les chasseurs circulent. Nous naviguons à 99% du temps dans la glace dérivante en contournant les blocs de glace, en adoptant une route en lacets tout en maintenant le cap. Il s’agit de trouver les cracks dans la glace pour passer en essayant de casser le moins possible, pour ne pas accélérer la débâcle ».
La capacité brise-glace du Commandant Charcot – identifié à ce jour comme le brise-glace le plus puissant de l’Otan – permet de ravitailler précocement Tasiilaq, une commune d’environ 2000 habitants située sur la côte est du Groenland. Jusque-là, elle devait attendre juillet pour remplir les rayons de son magasin alimentaire. Il est également prévu d’assurer la logistique de la Tara Polar Station, un vaisseau scientifique d’un nouveau genre qui doit entamer sa première dérive arctique cet été.
« Avec la science, on peut s’acheter une bonne conscience, reconnaît le commandant Garcia. Mais les laboratoires ont été prévus dès la conception du bateau. Nos passagers servent de mécène aux scientifiques, comme il y en avait dans les expéditions du 19e siècle. Je ne dis pas qu’il n’y a pas d’impact, mais un impact raisonné. Pour les endroits où il n’existe pas de carte numérique, nous redessinons au fil des explorations nos propres cartes. On se prend alors pour un petit explorateur des temps modernes. Nous sommes dans la dernière niche des marins aventuriers ».
Source:
www.sciencesetavenir.fr
