Une expédition de forages marins dotée d'un financement communautaire pour accroître nos connaissances du climat
Depuis plus d'une décennie, des scientifiques extraient des carottes de glace des profondeurs du sol des régions polaires afin de mieux connaître les conditions climatiques qui règnent sur la Terre depuis environ un million d'années. Bien que les données obtenues de ces analyses aient fortement approfondi les connaissances de l'état climatique général de la Terre durant cette période, elles ne concernent que rarement une région précise de la planète, par exemple l'Europe. Toutefois, à la fin des années 1990, des experts tels que le professeur Jean-Pierre Henriet de l'université de Gand ont commencé à préconiser l'extraction d'échantillons de sol dans les dépôts sédimentaires des fonds marins situés autour des littoraux de l'Europe, des échantillons dont l'analyse pouvait livrer des traces précises des conditions climatiques et du niveau de la mer dans l'Europe ancienne. Pour ce faire, la principale difficulté consistait à trouver un bateau de recherche équipé pour recueillir des échantillons de sol du plateau continental, car à l'heure actuelle, le seul bateau équipé pour le forage scientifique (le Joides Resolution, dirigé par le programme international de forages océaniques - IODP) est essentiellement doté d'un équipement de forage en haute mer. Il existe cependant un secteur qui fait régulièrement appel à ce type de bateau: les industries du pétrole et du gaz utilisent des navires de forage pour diverses tâches, surtout pour les activités de prospection et pour l'évaluation de la stabilité des sites des plates-formes de forage. Dans le cadre de la priorité Énergie, environnement et développement durable de son cinquième programme-cadre (5e PCRD), la Commission a lancé une initiative destinée à donner aux scientifiques l'accès à des infrastructures de recherche que ne peuvent offrir des institutions ou des pays isolés. Dans le cas des installations de recherche marine, cette initiative a donné aux chercheurs l'occasion d'"emprunter" l'un des navires de forage du secteur industriel. L'initiative PROMESS 1 (Profiles across Mediterranean Sedimentary Systems) a été conçue pour donner à une équipe pluridisciplinaire de 14 scientifiques la possibilité de recueillir des échantillons de sol sédimentaire dans des sites dignes d'intérêt dans la Méditerranée et l'Adriatique, la première expédition de ce genre. Après avoir travaillé un mois en mer, le navire russe "Bavenit" est rentré au port à Barcelone le 22 juillet, où une équipe de CORDIS Nouvelles a accueilli l'équipe et lui a demandé de décrire ses réalisations jusqu'à présent. Les objectifs généraux du voyage étaient au nombre de trois: reconstituer le niveau de la mer et les changements climatiques des 500000 dernières années à partir de la collecte et de l'analyse des échantillons sédimentaires à haute résolution; étudier l'impact de ces changements sur la stabilité des pentes et des processus sédimentaires comme les avalanches sous-marines; accroître la connaissance des processus qui sont à l'origine de la formation des strates des marges continentales, un domaine auquel s'intéresse beaucoup l'industrie de la prospection pétrolière. À la suite d'une procédure d'appel d'offres, un navire russe dirigé par la firme géotechnique néerlandaise FUGRO a été sélectionné pour cette expédition. Les caractéristiques qui ont fait de ce navire long de 85 mètres l'instrument le plus apte pour ce travail étaient sa pile de 35 mètres, qui permet à l'équipement de forage d'atteindre une grande profondeur en dessous du fond marin, son système de positionnement dynamique qui comprend une technologie satellitaire et une série de propulseurs permettant au navire de rester exactement à la verticale du trou de forage, et un système complexe conçu pour compenser le pilonnement et le roulis du bateau sur la tige de forage. Cependant, avant d'exploiter pleinement ces équipements, l'équipe a d'abord dû déterminer les sites de forage. Cette tâche de détermination des sites idéaux a été confiée en partie à Antonio Cattaneo, de l'Institut pour la science marine à Bologne, en Italie. Au moyen d'un procédé appelé réflexion sismique, le Dr Cattaneo a constitué des profils acoustiques des différentes couches de sédiments du fond marin intéressant le plus l'équipe de PROMESS 1, et a contribué à définir les endroits à viser où les couches étaient les plus épaisses et offraient donc le plus de possibilités d'obtention de données précises. En Méditerranée, les sites sélectionnés étaient susceptibles de révéler des informations sur le climat et le niveau de la mer remontant jusqu'à quelque 500000 ans et, dans un cadre correspondant au domaine d'expertise particulier du Dr Cattaneo, deux sites ont également été sélectionnés en Adriatique, dont l'un devait permettre de révéler les sédiments les plus récents, couvrant les 12000 dernières années. "Ce type de sédiment peut offrir une très haute résolution et révéler les modifications subies par la sédimentation pendant les périodes de l'activité humaine, par exemple les changements causés par le début de l'agriculture et, plus récemment, par la construction de barrages", a déclaré le Dr Cattaneo. "Dans l'Adriatique, les sites particulièrement intéressants sont constitués par les couches de cendres volcaniques, qui nous fournissent une excellente référence temporelle et nous aident à vérifier différents échantillons de sol et à les comparer", a-t-il ajouté. L'extraction des échantillons a demandé une précision extrême, a expliqué le Dr Cattaneo. D'abord, un trou de sonde est foré à la profondeur générale requise sans extraction d'un échantillon, cela afin de déterminer la présence éventuelle de gisements de gaz souterrains potentiellement dangereux. Ensuite, en partant du fond marin, des carottes successives d'environ 80 cm sont extraites. Une fois les échantillons recueillis, un trépan est utilisé pour retirer la partie du fond marin qui a fait l'objet du forage, et le processus recommence. Grâce au savoir-faire de l'équipage russe, chaque carotte mettait à peine 20 minutes à être extraite, a précisé le Dr Cattaneo, mais étant donné que le plus long échantillon ininterrompu a été extrait d'une profondeur de plus de 300 m en dessous du fond marin, l'ensemble a malgré tout représenté une tâche laborieuse. Sur la totalité de l'expédition, plus de 570 mètres d'échantillons de sol ont été recueillis. Selon le scientifique en chef du projet, le Dr Serge Berné de l'Institut français de recherche pour l'exploitation de la mer (IFREMER) à Brest, en France, l'expédition a été plus que couronnée de succès: "Dans le cadre du budget d'origine, nous n'avions pas prévu d'aller aussi loin dans la réalisation. La firme FUGRO [les opérateurs commerciaux du navire] s'est montrée très souple et a voulu que l'expédition soit une réussite, et nous sommes parvenus à suivre le "scénario idéal" concernant les échantillons", a-t-il confié à CORDIS Nouvelles. "Même si nous n'avons pas encore les résultats finaux, nous sommes très enthousiasmés par la qualité des données, a dit le Dr Berné, expliquant que, pour mener les types d'études visés, il est important de disposer de quantités suffisantes de nano-organismes contenus dans les échantillons de sol, ce qui est le cas, comme le montre l'étude préliminaire. Après avoir transféré les échantillons réfrigérés du navire vers son institut à Brest, le Dr Berné se prépare maintenant à mener une série d'investigations plus approfondies afin de découvrir de nouvelles connaissances concernant la conservation des sédiments, les modifications du niveau de la mer, les changements climatiques rapides et les températures de la mer. "Nous avons été en mesure de mener à bien certaines tâches majeures sur le bateau, mais nous devons maintenant nous atteler à un approfondissement de la recherche sur les échantillons qui nous prendra plusieurs mois, voire plusieurs années, afin de réaliser le traitement complet de toutes les données", a précisé le Dr Berné. Interrogé sur l'importance de mener une telle initiative au niveau de l'UE, le Dr Berné a répondu ceci: "Ce projet est assurément du genre de ceux qui ne sont réalisables qu'avec un soutien de l'UE. Je vois mal un institut ou un pays européen isolé capable d'en faire autant sans aide extérieure. Nous avons utilisé un navire commercial, un outil très difficilement accessible pour un scientifique." "L'un des objectifs sous-jacents de ce projet était de tester la faisabilité d'une coopération pluridisciplinaire d'une telle envergure. Ce n'étaient pas seulement les 14 scientifiques à bord qui espéraient de bons résultats: toute la communauté de la recherche marine était directement intéressée par l'issue de l'expédition. J'espère que notre succès encouragera la Commission à lancer des initiatives similaires au titre des programmes-cadres à venir", a ajouté le Dr Berné. De fait, Piia Tuomisto, fonctionnaire scientifique de la Commission européenne, a décrit l'expédition PROMESS 1 comme un bel exemple d'initiative à financement européen: "Ce projet est fondé sur une véritable coopération avec l'industrie et, en donnant aux scientifiques européens l'accès à des infrastructures qu'aucun pays ne pourrait se permettre seul, il apporte une contribution évidente à l'édification d'un espace européen de la recherche en sciences marines." Mme Tuomisto a également souligné la structure innovante du projet, dont une grande partie du budget est confiée en sous-traitance au partenaire industriel, et elle a ajouté que ses résultats feraient progresser les connaissances fondamentales en matière de sédiments et de changement planétaire, et pourraient même engendrer des applications commerciales dans l'industrie de la prospection pétrolière. Au moment où le Dr Berné quittait le navire pour rentrer chez lui à Brest, CORDIS Nouvelles lui a demandé quelle impression cela faisait de retourner à terre après un mois en mer passé à travailler 12 heures par jour: "Mes sentiments sont partagés à l'occasion de ce retour. Je suis bien sûr heureux de rentrer chez moi, mais j'éprouve aussi une certaine tristesse à mettre fin à un mois aussi intense." S'attaquant aux mois de travail de laboratoire qui l'attendent pour achever le projet PROMESS 1, le Dr Berné espère cependant que son expérience inaugurera une longue liste de collaborations en mer réussies pour la communauté européenne de la recherche.