Des chercheuses azuréennes du CNRS embarquent pour une mission cruciale dans le Pacifique
Cécile Guieu et Karin Sigloch, directrices de recherche au CNRS, préparent activement l'expédition Harvest qui les mènera dans le Pacifique Sud-Ouest à la fin de l'année 2027. Cette mission scientifique d'envergure vise à étudier comment les volcans sous-marins fertilisent naturellement l'Océan et contribuent à piéger une partie du dioxyde de carbone atmosphérique.
L'arc des Tonga : un laboratoire naturel exceptionnel
Depuis son bureau du Laboratoire d'Océanographie de Villefranche-sur-Mer, Cécile Guieu désigne sur une carte marine la zone qui sera au cœur de leurs recherches : « L'arc des Tonga, c'est l'endroit le plus sismique de la Terre, un site où les volcans sous-marins sont peu profonds ». Cette région du Pacifique Sud-Ouest, située à environ 3000 kilomètres de Nouméa, présente des caractéristiques uniques qui en font un terrain d'étude privilégié.
Le trio scientifique, composé de Cécile Guieu (océanographe spécialisée en biogéochimie marine), Karin Sigloch (géophysicienne et sismologue au laboratoire Géoazur) et Matthieu Lengaigne (océanographe physicien à l'Institut de Recherche pour le Développement), embarquera depuis le port de Nouméa accompagné d'une quarantaine de scientifiques. La mission se déroulera pendant l'été austral 2027, entre novembre-décembre 2027 et janvier 2028, période correspondant à la floraison du phytoplancton.
Le mystère de la floraison géante au milieu du désert marin
« Au cours d'une campagne en 2015 dans ce secteur, j'ai observé des concentrations en fer anormalement élevées », explique Cécile Guieu. « Or le fer est un élément chimique indispensable à la vie. Au niveau de l'archipel des Tonga et du bassin de Lau, on constate une floraison de phytoplancton grande comme la France. Alors qu'autour de cette zone de l'Océan Pacifique, c'est un désert marin où les algues n'arrivent pas à pousser ».
Cette observation surprenante soulève de nombreuses questions scientifiques :
- Pourquoi ces algues microscopiques poussent-elles spécifiquement dans cette zone ?
- Quel est le lien exact entre le fer émis par les volcans sous-marins et l'activité biologique ?
- Par quels processus ce fer arrive-t-il à la surface de l'Océan ?
Comprendre la pompe biologique de carbone
Un des objectifs majeurs de l'expédition Harvest est de mieux comprendre comment le phytoplancton, première brique de la vie sous-marine, contribue à la capture du CO2 atmosphérique. Grâce à la photosynthèse dans la couche éclairée de l'Océan, le phytoplancton transforme du CO2 en oxygène et en carbone organique, dont une partie s'exporte vers les fonds marins.
« Nous voulons comprendre le rôle de cette fertilisation naturelle sur le cycle du carbone, méconnue à l'échelle globale », précise Matthieu Lengaigne. « D'un point de vue de la recherche fondamentale, c'est important de comprendre comment cette fertilisation marche aujourd'hui et si les conditions climatiques futures vont l'affecter ».
Une approche pluridisciplinaire récompensée
L'approche innovante de cette recherche, combinant géophysique, océanographie et biogéochimie, a valu à l'équipe scientifique d'obtenir un financement européen prestigieux dans le cadre de l'ERC Synergy Grant. « En combinant ces disciplines, nous espérons mieux comprendre comment la Terre solide influence la vie marine et, in fine, le climat », note Matthieu Lengaigne.
La mission permettra également de comparer ces mécanismes naturels de fertilisation avec les opérations de géo-ingénierie qui consistent à ajouter délibérément du fer dans l'Océan pour stimuler la croissance du phytoplancton.
Innovations technologiques et projection vers l'avenir
L'expédition de plus de deux mois sera l'occasion de déployer de nouvelles technologies océanographiques. « On laissera ces instruments sur place et on viendra les récupérer un an après la fin de l'expédition », expliquent les scientifiques. Des flotteurs autonomes équipés de GPS et de systèmes de transmission par satellite permettront de suivre la direction et la vitesse des courants à différentes profondeurs.
Après cette collecte de données à l'échelle locale et régionale, l'ambition des chercheurs est de développer des modèles permettant de passer à l'échelle globale. « On va quantifier un processus aujourd'hui, et regarder ce qu'il deviendra demain, dans 100 ans, sachant que la dynamique de l'Océan est en train de changer en réponse au changement climatique ».
Cette expédition représente donc une étape cruciale dans la compréhension des interactions complexes entre la géologie sous-marine, la vie océanique et le climat de notre planète.
