Alerte à l'ours et premières mesures

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Trois collaborateurs du SLF passent deux mois sur le navire de recherche Polarstern pour recueillir différentes données sur la neige dans les glaces de l'Arctique. Ils racontent leur voyage dans le blog du journal de bord. Deuxième partie.

Ce texte a été traduit automatiquement.

Et puis, le moment est enfin venu : la passerelle s'abaisse du bateau sur la glace et nous entrons dans la glace de mer pour la première fois de cette expédition. Ruzica et Matthias ont déjà voyagé dans les régions polaires. Pour moi, c'est la première fois. C'est déjà un sentiment particulier de pouvoir simplement marcher sur la mer depuis le bateau. Là, on évolue sur un bon mètre à deux mètres d'épaisseur de glace et on peut même faire de la motoneige. En dessous, il y a plus de 4000 mètres d'océan. Il ne fait pas particulièrement froid. Il fait environ 0°C et il y a un léger vent. Mais avec nos combinaisons polaires, il fait assez chaud.

Pour en arriver là, nous avons déjà passé une semaine à bord du navire de recherche allemand "Polarstern". Nous sommes d'abord partis de Tromsö pour traverser les fjords norvégiens, puis la mer ouverte. Après deux jours en mer, nous sommes arrivés à Longyearbyen, au Spitzberg. Nous n'y avons fait qu'un bref arrêt pour les formalités, avant de repartir immédiatement vers le nord. Après une journée supplémentaire, nous sommes arrivés au bord de la glace. C'est très impressionnant de voir pour la première fois, après quelques jours, la glace dans laquelle nous allons évoluer pendant les huit prochaines semaines. La transition entre la mer ouverte et la glace est nette. En l'espace de quelques centaines de mètres, nous nous trouvons déjà dans de fines plaques de glace qui recouvrent presque toute la surface.

Directement sur le bord de la glace, nous rencontrons, comme prévu, la station polaire Tara. Ce navire français de construction récente fait penser à un OVNI ou à une station spatiale. Le plan est de se laisser congeler dans la glace de mer arctique à plusieurs reprises au cours des 20 prochaines années, puis de dériver avec la glace pendant plus d'un an tout en réalisant des expériences. Comme le navire n'est pas construit pour briser la glace, mais pour dériver, il nous accompagne sur quelques miles dans la glace. Il navigue directement derrière l'étoile polaire et profite ainsi du chenal libre pour mieux avancer. Dès le lendemain, nous laissons la station polaire de Tara derrière nous et reprenons notre route vers le nord.

Sur le bateau, il est très impressionnant de voir comment des blocs de glace parfois épais de plusieurs mètres se brisent sous le poids de la coque et sont repoussés sur le côté. Aussi souvent que le temps le permet - et ce n'est pas si fréquent dans l'Arctique, souvent brumeux en été - l'équipage effectue des vols de reconnaissance avec l'hélicoptère de bord afin de trouver la meilleure route à travers la glace. La glace épaisse est souvent interrompue par des couloirs d'eau libre et des passages sans glace de plusieurs kilomètres. De plus, des images satellites actualisées quotidiennement sont disponibles et donnent des informations sur la répartition de la glace et les itinéraires possibles. Il est difficile de prévoir notre arrivée à la première position de mesure : si la glace est trop épaisse, le bateau doit souvent reculer pour prendre de l'élan, ce qui ne suffit parfois que pour quelques mètres supplémentaires.

Après deux jours de brise-glace, le moment est venu. Au petit matin, les premiers chercheurs se rendent sur la glace et explorent la banquise. Quelle est l'épaisseur de la glace ? Où est-il judicieux d'effectuer quelles mesures ? La bonne cinquantaine de chercheurs à bord ont de nombreux intérêts différents et il s'agit d'en satisfaire le plus possible. C'est la seule façon d'obtenir au final un ensemble de données complet. Pour nos mesures de turbulence atmosphérique, il est important que nous soyons à une transition entre une mare d'eau de fonte ("melt pond") et la glace, et que le vent transporte l'air de la mare sur la glace. Nous essayons d'effectuer nos mesures de surface et de neige à autant d'endroits que possible afin de pouvoir saisir au mieux l'hétérogénéité spatiale de ce que l'on appelle la "couche de diffusion de surface" (SSL), c'est-à-dire la couche de dégel à la surface de la glace qui diffuse la lumière incidente et détermine ainsi à quel point la glace apparaît claire ou sombre, et combien de lumière elle réfléchit (important pour la fonte) ou combien de lumière elle laisse passer (important pour l'écosystème marin et lecycle du CO2). De plus, des chemins doivent être balisés pour que chaque groupe de recherche puisse travailler sur une glace vierge.

Après que l'équipe d'avance a exploré la banquise et que les stations et les chemins ont été marqués, nous avons encore une petite réunion pour expliquer la répartition. Et là, un ours polaire. Depuis le pont, un observateur attentif a reconnu un ours polaire couché sur la glace, à environ un kilomètre de là. Pour l'instant, personne ne peut aller sur la glace. Après concertation, la direction de la croisière décide que seuls trois groupes pourront aller sur la glace dans un premier temps. Chaque groupe doit être accompagné d'un Bear Guard. Il s'agit d'une personne qui ne peut pas aider, mais qui est uniquement là pour surveiller les ours polaires. De plus, l'ours couché est observé en permanence. Comme nous voulons monter et démonter nos mesures de turbulence et que le temps de mesure est limité, nous sommes les premiers à sortir. Nous avançons bien et le soir déjà, les deux premières stations de turbulence sont en place et effectuent des mesures.

Dès le lendemain matin, l'ours s'est déplacé et d'autres chercheurs peuvent aller sur la glace. Grâce au super soutien des autres équipes, les écrans pour la mise en place de l'écran IR sont en place peu après le petit-déjeuner et la caméra infrarouge enregistre des données en continu. Comme ces mesures sont maintenant en cours, nous avons le temps de mesurer les couches de diffusion de surface à autant d'endroits que possible. Pour cela, nous prenons à chaque fois une image avec le SnowImager, à partir de laquelle nous pouvons déterminer la surface spécifique et la densité. Nous mesurons également la hauteur de cette couche et prenons des photos de certaines zones sous différents angles, ce qui nous permettra de reconstruire plus tard la rugosité de la surface. Outre ces mesures, nous avons aussi le temps d'aider d'autres chercheurs dans leurs travaux. Nous pouvons aider à prélever des carottes de glace qui seront ensuite analysées dans le laboratoire de réfrigération du navire. Nous aidons également à déployer une bouée qui mesure le profil de température dans la glace et dans l'océan situé juste en dessous.

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De l'eau libre à l'intérieur de la première glace. Ces mottes plutôt rondes avec un bord qui dépasse sont aussi appelées glace crêpe. (Photo : Michael Haugeneder / SLF)
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Rendez-vous au bord de la glace avec la station polaire Tara. La Tara est un "navire" flambant neuf qui souhaite à l'avenir se faire congeler dans la glace arctique à des fins de recherche. Comme il s'agit d'un "véhicule à dérive", il ne peut pas lui-même briser la glace et nous suit donc sur quelques miles à l'intérieur de la glace. (Photo : Michael Haugeneder / SLF)
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Une fois arrivés sur le site choisi, les responsables de l'expédition explorent les environs et définissent les différents champs de mesure. Les voies de circulation sont délimitées par des drapeaux afin que nous, les chercheurs, ne piétinions pas ou ne contaminions pas par inadvertance les objets que nous souhaitons échantillonner ultérieurement. (Photo : Matthias Jaggi / SLF)
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Préparation et test d'un Albedo Drone lors de la traversée de Tromso vers les glaces de l'Arctique. (Photo : Matthias Jaggi / SLF)
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Les lourds bagages nécessaires aux mesures sur la glace peuvent être hissés sur la banquise par une grue de bateau. Pour cela, nous plaçons les caisses sur des traîneaux appelés Nansen et fixons le tout avec des sangles. (Photo : Ruzica Dadic / SLF)
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Peu de temps après que les premières personnes aient été sur la glace - une sirène de bateau assourdissante. Cela signifie qu'un ours polaire se trouve à proximité immédiate et que tout le monde doit immédiatement retourner sur le bateau. Le matériel de mesure scientifique n'est pas prioritaire et doit être laissé sur place. (Photo : Coralie Elmaleh)
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Passerelle sur la glace. (Photo : Michael Haugeneder / SLF)
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Exploration de notre champ de mesure. Pour les mesures des flux de chaleur turbulents, nous avons besoin de la transition d'une mare de fusion à la glace. De plus, notre dispositif de mesure doit être construit de manière à ce que le vent souffle parallèlement. (Photo : Ruzica Dadic / SLF)
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Assemblage des deux stations de mesure du vent et de l'échafaudage pour tendre l'écran. (Photo : Matthias Jaggi / SLF)
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Système de mesure terminé composé d'un écran, d'une caméra thermique protégée par une tente et de deux stations de mesure du vent. (Photo : Michael Haugeneder / SLF)
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"Structure de la neige" composée de la "Surface Scattering Layer" (SSL) : de grands cristaux de glace allongés qui n'ont pas grand-chose à voir avec la neige que nous connaissons dans les Alpes. En effet, ce n'est pas de la vraie neige, mais de la glace de mer en train de fondre. (Photo : Ruzica Dadic / SLF)
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Mesure des propriétés optiques de la couche supérieure de neige (SSL) au moyen d'un appareil de mesure (SnowImager) développé au SLF, qui mesure la lumière réfléchie dans le proche infrarouge. (Photo : Ruzica Dadic / SLF)

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