8.6.2020 | Journal de bord
Auteur
Reza Naderpour
Reza Naderpour, postdoctorant au WSL, constate le défi que constitue une expédition comme MOSAiC. Pour commencer, son voyage vers et depuis le Polarstern dure trois mois de plus que prévu. Puis la dynamique de la glace rend ses mesures incroyablement difficiles. Mais l’esprit d’équipe et la réussite de la mission scientifique compensent tout cela.
Si l’on me demande combien de temps je suis resté sur la banquise de MOSAiC, ma réponse sera probablement « 14 nuits suivies d’une très longue journée » ! Lorsque nous avons rejoint le Polarstern, il y avait encore des longues nuits. Maintenant, le soleil ne se couche plus.
Et soudain, la banquise s’est fissurée
L’un des principaux axes de la recherche MOSAiC est la télédétection par micro-ondes de la glace de mer et de sa couverture neigeuse afin d’améliorer les modèles utilisés pour estimer leurs caractéristiques à partir de mesures satellitaires. Pour ce faire, plusieurs instruments actifs (tels que des radars fonctionnant dans les bandes L, C, X et K) et passifs (tels que ELBARA, HUTRAD, SSMI et GNSS-R) recueillent les signatures micro-ondes de la glace de mer dans différentes conditions. Ces mesures de télédétection sont accompagnées d’autres mesures in situ de la neige et de la glace, telles que la densité, l’épaisseur, la température et la salinité. Ma contribution au projet consistait à faire fonctionner un radiomètre ELBARA que nous avions envoyé au préalable sur le navire.
Les mesures de l’étape 3 ont été de nature vraiment unique, car elles se sont déroulées dans les conditions météorologiques et avec une dynamique des glaces les plus extrêmes enregistrées pendant MOSAiC. Les variations de la température de l’air ont été énormes, allant de -42 °C au cours des premières semaines de mars jusqu’à 0,7 °C à la mi-avril. Cela nous a permis de capter l’émission de micro-ondes de la glace de mer et de la neige dans les conditions hivernales de l’Arctique ainsi que d’enregistrer la fonte partielle de la neige, ce qui est inhabituel pour le cœur de l’Arctique au mois d’avril.
Cependant, ce formidable jeu de données n’a pas été collecté sans effort. Un jour, la glace s’est fissurée autour de notre site d’observation et nous avons dû nous précipiter pour sauver notre équipement. Le déménagement de l’installation a été une opération logistique majeure impliquant des traîneaux, des motoneiges et des hélicoptères pendant une semaine entière. De telles expériences m’ont fait prendre conscience du coût et des efforts nécessaires pour collecter nos données. En même temps, le fait de travailler ensemble si intensément a fait de notre équipe une vraie famille.
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La glace s’est fissurée à côté de notre site de télédétection.
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Avec l'aide d'un hélicoptère, nous avons déplacé nos instruments loin de la fissure.
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Voilà à quoi je ressemble après avoir travaillé dehors pendant plusieurs heures à -40 °C. Vous avez remarqué les coussins chauffants que j’applique pour éviter que mes joues ne gèlent ?
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Après la mission de sauvetage, je me suis offert un petit moment de détente.
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Sur le nouvel emplacement plus proche du navire, situé sur une glace plus stable, nous avons pu collecter beaucoup de données.
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Le navire abrite un laboratoire réfrigéré, où je fais des mesures de la permittivité de la glace de mer avec Steven Fons du Goddard Space Flight Center de la NASA.
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Enfin arrivés : vue depuis le pont du brise-glace Kapitan Dranytsin qui nous a amenés sur le Polarstern.
De bonnes mesures lors de la deuxième tentative
Sur le nouveau site, nous avons eu la chance de pouvoir mesurer une glace de mer de deux ans et de mettre au point d'autres expériences pour mieux comprendre les caractéristiques micro-ondes de la glace de mer et de sa couverture neigeuse, ainsi que la variabilité spatiale de la glace de mer. Il a fallu pour cela déplacer nos équipements ELBARA et HUTRAD, ce qui nous a permis de constater que pour se rendre compte du poids d’instrument, il faut essayer de le tirer à la main sur un traîneau !
L’ELBARA sur traîneau construit par Derek Houtz est en effet le frère arctique du grand ELBARA installé sur le site de télédétection de Davos-Laret.
Une autre expérience consistait à mesurer les propriétés diélectriques de la glace de mer et de la couverture de neige saline à l’aide de capteurs à résonateur, ce qui n’avait pas été fait en Arctique depuis quarante ans. Nous avions déjà utilisé ces capteurs à Davos et sur l’inlandsis du Groenland et nous étions enthousiastes à l’idée de le faire dans l’une des zones les moins accessibles de la planète. Il s’agit certes d’un processus fastidieux comportant l’extraction d’une carotte de glace de mer, son découpage, et toute une série de mesures sur le terrain et dans le laboratoire réfrigéré, mais c’est aussi une excellente occasion de se rapprocher de collègues sympathiques du monde entier.
La troisième étape est passionnante, quelquefois un peu trop, avec de nombreux défis et surprises. Par conséquent, nos journées et nos semaines n’ont jamais été routinières, à l’exception des repas, des pauses café et des réunions de planification. Mais nous ne faisons pas que travailler. Parfois, nous prenons le temps pour un jeu ou un film ensemble. Nous avons également vécu quelques moments palpitants lorsqu’un ours polaire amical, puis un renard arctique et, bien sûr, de nombreux oiseaux nous ont rendu visite.
Après plus de trois mois et demi dans l’Arctique plongé dans la nuit, puis lumineux, je compte les jours avant de revoir la végétation, les collines et les montagnes. En même temps, je suis conscient que le traitement des informations que j’ai recueillies ici demandera beaucoup de temps et de travail pour acquérir une meilleure compréhension de la glace de mer.
L'équipe de télédéction du WSL a developpé le radiomètre ELBARA qui se trouve à Davos ainsi que la version compacte utilisée sur la glace polaire.
Le point sur l’expédition MOSAiC
Malgré les grandes difficultés logistiques dues au coronavirus, l'expédition MOSAiC se poursuit. Le 3 juin, le Polarstern est arrivé dans l'Isfjord au Spitzberg, où l’échange d'équipage et de chercheurs a pu se faire. Pour cela, les navires scientifiques Maria S. Merian et Sonne, qui n'ont pas été pu être déployés dans d'autres projets en raison de la crise du coronavirus, avaient fait le trajet de Bremerhaven au Spitzberg.
Reza Naderpour reviendra donc de son expédition fin juin, deux mois plus tard que prévu. Par contre, Amy Macfarlane, doctorante au SLF, restera pour la quatrième étape car elle est enthousiasmée par le travail sur la banquise. Un autre échange est prévu pour le début du mois d'août.