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© CNRS - 2021

Antarctica, ice laboratory

Reference

7280

Duration

00:11:37

Production year

2021

Original material

HD
16/9
Color
Sound

Transcription


Commentaire voix off :
L'Antarctique, véritable continent de glace. Une immensité blanche qui s'étend à perte de vue sur 14 millions de kilomètres carrés. Le climat extrême qui y règne et l'éloignement de la civilisation en font une contrée hostile pour quiconque y met les pieds. Mais l'Antarctique constitue aussi une opportunité unique pour la recherche, du fait notamment de l'absence de pollution humaine directe. La France est ainsi présente en Terre-Adélie par l'intermédiaire de deux stations gérées par l'Institut polaire français et dédiées à la recherche : la station Dumont d'Urville et sa base annexe Cap Prud'homme qui sont situées sur la côte, et la station Concordia, en plein coeur du continent.
Ces stations permettent aux chercheurs de mener des projets de recherche très divers tout au long de l'année. Mais quels sont ces projets qui peuvent parfois durer des décennies ? Qui sont ces chercheurs qui étudient la glace, les animaux, et une infinité de choses souvent invisibles à l'oeil nu ?

Yan Ropert-Coudert est écologue, et il étudie les populations de manchots, un oiseau emblématique des pôles. Son objectif est de mieux comprendre leurs déplacements, mais aussi leurs interactions avec leur environnement, soumis à des transformations liées au changement climatique.

Yan Ropert-Coudert :
L'idée c'est de les équiper avec des appareils qui vont mesurer leur activité lorsqu'ils sont loin de leur colonie, lorsqu'ils sont en mer, leur activité mais pas seulement, ces appareils vont aussi mesurer finalement l'état physique de leur environnement, la température de l'eau, sa salinité ou d'autres choses comme ça. Et ça va nous aider, en fait, à comprendre comment se porte l'écosystème, quel est son statut, est-ce que tout se passe bien, est ce que l'oiseau trouve beaucoup de ressources alimentaires ou au contraire est-ce qu'il a du mal à en trouver. Et en fait avec ces informations-là, on arrive à se servir des animaux comme éco indicateurs, des indicateurs si on veut, écologiques de l'état de l'écosystème. Donc ça c'est vraiment le coeur de mon travail. Et pour un peu, je dirai, suivre ça sur le long terme, j'ai mis au point des observatoires biologiques où en fait on suit tous les ans les mêmes espèces aux mêmes endroits. On suit leur activité sur tous les cycles de reproduction et on accumule comme ça une vision au long terme, une évolution en fait de l'écosystème en fonction des changements qui s'y passent.

Commentaire voix off :
La couverture de glace peut avoir un impact direct sur les populations de manchot Adélie. Lorsqu'un manchot va se nourrir, il a besoin de rejoindre l'océan pour capturer ses proies. Dès lors si la quantité de glace est trop importante et le prive d'accès à l'océan, il peut ne pas arriver à se nourrir.

Yan Ropert-Coudert off :
On a eu deux années extraordinairement catastrophiques,

Yan Ropert-Coudert :
au point de vue de la reproduction du manchot Adélie. C'est-à-dire que pendant... de la saison 2013 à 2014 et la saison 2016-2017,

Yan Ropert-Coudert off :
les oiseaux qui sont à peu près au nombre de 20.000 paires, 20.000 couples de manchots ont eu zéro poussins qui ont réussi à arriver à l'âge adulte. Et donc ça, ça avait été du jamais vu. Donc ça c'était un signe d'une couverture de glace un peu trop étendue. On ne s'est pas encore comment ça va se passer lorsque la glace va finalement avoir la tendance inverse qui est de réduire jusqu'à peut être disparaître complètement.
On sait que dans d'autres endroits de l'Antarctique c'est déjà un peu le cas, il y a beaucoup moins de glace et les manchots rentrent en compétition avec d'autres espèces qui profitent de l'absence de glace pour venir voir ce qu'il y a comme ressources intéressantes et donc cette compétition là, pour l'instant dans notre coin là où on étudie le manchot Adélie, on en a pas. Mais qu'est-ce que ça va donner plus tard, ça on ne sait pas.
Et c'est pour ça qu'il faut des observatoires pour pouvoir justement comparer ce qu'il y avait avant, maintenant et après.

Yan Ropert-Coudert :
Donc là pour l'instant, c'est toute cette accumulation de données qu'on fait vise à voir la "plasticité" ou la flexibilité que l'animal a

Yan Ropert-Coudert off :
vis-à-vis de son écosystème.

Commentaire voix off :
Aude Chambodut est physicienne à Strasbourg. Elle étudie les champs magnétiques terrestres, invisibles à l'oeil nu mais essentiels à la vie sur Terre. Les données qu'elle produit sont ensuite intégrées à des bases internationales qui servent à développer des modèles sur les différents champs magnétiques.

Aude Chambodut :
L'objectif du programme n°139 de l'IPEV, les observatoires géomagnétiques, c'est d'avoir à la surface de la terre le plus de points possible où on va mesurer le champ magnétique de la terre. […] donc le but du jeu c'est véritablement de fournir des données de précision avec une grande homogénéïté et une plus grande régularité possible à la communauté internationale.
L'intérêt de mesurer le champ magnétique terrestre, c'est bien entendu d'avoir une connaissance du bouclier qui protège notre planète. Mais sur terre ce bouclier nous protège de ce vent solaire, de ses particules de haute énergie et va les dévier. Donc c'est important de connaître la structuration de ce bouclier magnétique. Connaître notre champ magnétique c'est aussi pouvoir avoir des modèles précis pour la navigation. D'accord, en fait il y a tout une suite comme ça de développements comme ça sui ne paraissent pas évidents au début lorsqu'on est dans un observatoire perdu au fin fonds de l'Antarctique, juste pour faire des mesures en vraies grandeurs du champs magnétique. Ces données sont tout de suite incorporées dans les bases de données internationales.

Commentaire voix off :
L'étude du champ magnétique permet donc aujourd'hui de comprendre ses évolutions et d'anticiper ses fluctuations pour éviter un impact trop important sur les instruments électroniques en cas de tempête solaire par exemple. Mais pourquoi mesurer ce champ en Antarctique et plus particulièrement à Concordia ?

Aude Chambodut :
Et là au centre du continent antarctique, il y avait , il y a vraiment un vide, il y a l'observatoire de Vostok bien sûr. Il y a quelques fois d'autres mesures qui sont faites dans d'autres observatoires, néanmoins le but, c'est de combler un trou géographique, bien entendu, mais c'est également le fait que nous sommes ici à Concordia le plus proche du pôle géomagnétique.

Commentaire voix off :
Le champ géomagnétique est un champ magnétique opéré par la terre qui forme une enveloppe, la magnétosphère. C'est cette enveloppe qui nous protège des radiations solaires. La station Dumont d'Urville est également située à proximité d'un autre pôle sud, il s'agit du pôle sud magnétique.

Aude Chambodut :
Donc là on a une combinaison en France de deux observatoires magnétiques qui sont plus proches de deux pôles magnétiques qui sont d'un intérêt certain.


Commentaire voix off :
L'antarctique permet également d'étudier les confins de notre univers. Jean Duprat, responsable du programme de recherche de poussières extraterrestres à Concordia, traque des poussières capables de nous éclairer sur la naissance de notre système solaire.

Jean Duprat :
L'objet de notre étude en fait, c'est la formation du système solaire, c'est-à-dire comment l'étoile puis les planètes sont nées il y a 4.5 milliards d'années.
Nous pour étudier ce moment là , ce qu'on essaye de trouver c'est de la poussière qui a survécu à tout ce processus.

Commentaire voix off :
L'Antarctique offre un contexte particulièrement propice puisqu'il est entouré d'océans, et donc très protégé des poussières terrestres qui pourraient polluer ces recherches. Il ne reste donc plus qu'à filtrer la neige pour y trouver la matière qui intéresse les scientifiques.

Jean Duprat :
Le but c'est de prendre de la neige extrêmement propre dans des tranchées, donc les tranchées ont un intérêt pour nous parce que ça nous permet de remonter dans le temps et d'aller chercher de la neige qui est tombée il y a un petit peu moins d'un siècle et cette neige est totalement vierge. Le principe consiste à prendre des blocs de neige dans cette tranchée, très propre, on les met dans des bidons très propres et ensuite on les ramène à la base, on fond cette neige, on la filtre. Dans le domaine où on travaille on a pu montrer que l'essentiel des poussières est extraterrestre.

Commentaire voix off :
Jean Duprat et ses collègues s'intéressent aussi à des objets très particuliers : les micrométéorites…

Jean Duprat :
On est tombé sur des objets auxquels on ne s'attendait pas du tout qu'on appelle des micrométéorites ultra carbonées. C'est des poussière qui en fait contient une partie minérale, et certains de ces minéraux sont en fait imbriqués dans une matrice de matière organique. Quand on dit matière organique, c'est une matière organique abiotique, c'est-à-dire qu'elle n'a pas été faite par la vie, c'est une chimie du carbone qui se fait particulièrement dans les zones froides.

Jean Duprat :
On essaye de comprendre quelle est la structure de cette matière organique et en particulier où elle a pu se former. Ce qui a pu être montré c'est que c'est matière organique contient énormément d'azote et ça c'était un petit peu une surprise. La seule façon qu'on a de comprendre ça c'est que cette matière organique a pu être formée à la surface de comètes donc des objets assez massifs et qui seraient situés bien au-delà de l'orbite de Neptune.

Jean Duprat :
On a dans les mains des petits bouts d'une partie solide d'une comète et ça c'est unique. Il y a très peu d'endroits sur terre où on peut avoir une chance de collecter une partie solide d'un objet aussi lointain du système solaire. Il y évidemment une question qui reste en toile de fond , c'est l'origine de la vie sur terre, alors, la matière organique que nous analysons est extrêmement éloignée du début de la vie. […]
On a vraiment de très très bonnes raisons de croire que au départ, quand la terre s'est formée, elle était sèche.[…] Il faut apporter de l'eau sur terre et la on a un problème c'est qui est le responsable ? qui a amené l'eau ? C'était forcément un objet qui contenait pas mal d'eau et ça c'est typiquement une comète. On étudie en fait la composition isotopique […] pour essayer de voir est ce que c'est l'eau qui est contenue dans ces objets à les mêmes caractéristique que l'eau terrestre. Et si oui, alors on a un bon candidat pour celui qui est responsable de ce que nous avons autour de nous là.

Commentaire voix off :
Si certains chercheurs comme Jean Duprat proposent des hypothèses sur l'origine de l'eau sur terre, d'autres étudient les évolutions de l'eau sur le continent antarctique. Vincent Favier, glaciologue à Grenoble, s'intéresse au bilan de masse de l'Antarctique à travers le programme Glacioclim, qui vise à étudier depuis 2004 les liens entre le changement climatique et les variations du bilan de masse de surface des glaciers à l'échelle du monde, c'est-à-dire leur état de santé. Pour ce faire, on essaye d'évaluer la quantité de neige accumulée d'une année sur l'autre.

Vincent Favier 03 :48
Pour comprendre les évolutions du bilan de masse de surface dans cette région, nous avons aussi installé des stations météorologiques qui nous permettent de suivre les températures, l'humidité, la vitesse du vent et les conditions de rayonnement solaire et infrarouges. Ces mesures sont fondamentales car s'il y a une évolution du bilan de masse de surface, celle-ci se fera très certainement accompagnée d'un changement des conditions météorologiques, des conditions de température et d'humidité.

Vincent Favier 3 :02
Dans la région que nous étudions il y a actuellement peu de variation du bilan de masse de surface, ce qui est effectivement prévu par les modèles et on s'attend à une variation du bilan de masse de surface à l'horizon 2030. Les mesures qui sont effectués sont aujourd'hui un étalon ce qui nous permet d'établir la valeur moyenne et la variabilité climatique naturelle, et lorsque le changement climatique […] sera visible dans la région, on devrait observer une augmentation du bilan de masse de surface, c'est-à-dire une augmentation de l'accumulation.

Commentaire voix off :
Pour étudier le comportement de la glace entre la zone côtière et le plateau, les chercheurs ont mené un Raid incroyable, le RAID Assuma.

Vincent Favier 05:35
Nous avons effectué environ 1500 km à l'intérieur des terres […] l'objectif de cette traverse était d'effectuer des mesures directement sur la physique de la neige sur la structure de surface de la neige. […] Nous avons effectué de nombreux carottages pour essayer de retrouver les quantités de neige accumulées en diverses zones depuis cap prud'homme jusqu'à 500 km à l'intérieur des terres. Ces carottes nous permettront de retrouver l'origine des masses d'air qui ont permis le dépôt de la neige accumulée. Un des objectif de la traverse assuma était de retrouver si les circulations ayant permis des précipitations ont changé au cours des dernière décennies.

Vincent Favier 14 :50
Il faut voir que le flux de neige transporté par le vent est une donnée fondamentale en Antarctique puisque cette neige transportée par le vent va être évaporée ou sublimée mais va être aussi en partie transportée jusqu'à l'océan. La neige transportée par le vent est donc aussi une perte majeure pour la calotte et c'est pourquoi nous avons étudié ces processus de manière très fine depuis la côte jusqu'à l'intérieur du continent.

Vincent Favier 08 :30
L'évolution du bilan de masse en antarctique a un impact sur le niveau des mers car, toute l'humidité qui arrive en antarctique provient de l'extérieur elle provient donc principalement de l'évaporation au-dessus des océans donc une augmentation du bilan de masse de surface en antarctique correspond à une augmentation du transfert d'humidité de l'océan vers le contient. En conséquence une augmentation du bilan de masse de surface en antarctique constitue une compensation de l'augmentation du niveau des mers.

Commentaire voix off :
Bilan de masse de surface, observation du champ magnétique, étude du comportement des animaux ou encore recherches sur les poussières extraterrestres, toutes ces recherches menées par des scientifiques au sein du continent antarctique permettent de mieux comprendre des mécanismes qui affectent l'ensemble de notre planète. En observant tous ces phénomènes, ils peuvent proposer des modèles d'évolution du climat et ainsi nous alerter sur les changements à venir.

Director(s)

Vincent GACHES

Summary

Antarctica is a hostile territory due to its isolation and extreme climatic conditions, but it is also a place of unique opportunities for research and has been a protected area reserved for scientific exploration since the Madrid Protocol was signed in 1991. This film presents the work of four researchers from various fields who went to Antarctica to conduct their research project: studying animal behaviour, observing the Earth's magnetic fields, collecting and analysing micrometeorites and measuring the surface mass balance of glaciers.

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