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Communiqué de presse

BathyBot : réveil d’un robot dans les profondeurs de la Méditerranée

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  • BathyBot est le premier robot profond en Europe installé de façon permanente, à plus de 2400 mètres de profondeur.
  • Il vient de débuter sa mission en mer Méditerranée et de dévoiler les premières images de son environnement.
  • Accompagné d’un récif artificiel et d’une batterie d’instruments, BathyBot permettra d’étudier la biodiversité, la bioluminescence et les processus biogéochimiques des fonds marins.

Il n’explorera pas une autre planète, mais un environnement presque aussi méconnu. Depuis le 19 avril, BathyBot observe le plancher océanique de la mer Méditerranée, à plus de 2400 mètres de profondeur. Premier robot scientifique au monde installé en permanence à une telle profondeur, il permettra, avec d’autres instruments, d’étudier ce milieu et ses caractéristiques en temps réel grâce à sa connexion haut-débit, pendant au moins cinq ans.

Imaginé scientifiquement par les équipes de l’Institut méditerranéen d’océanologie (CNRS/Aix-Marseille Université/IRD/Université de Toulon) et techniquement par la Division technique de l’Institut national des sciences de l’Univers du CNRS, BathyBot embarque des capteurs pour mesurer de nombreux paramètres : température, salinité, vitesse et direction du courant, flux particulaire et concentration en oxygène. Il analysera la bioluminescence environnante à l’aide d’une caméra hyper-sensible.

BathyBot permettra d’étudier la biodiversité des grands fonds sur son site d’opération, l’impact des mouvements d’eau sur ces écosystèmes, le cycle du carbone et son évolution dans les profondeurs face aux perturbations atmosphériques, mais aussi l’acidification, avec l’évolution de la température et de l’oxygénation, des eaux profondes méditerranéennes. Téléopéré depuis la terre ferme, il sera les yeux des scientifiques dans ce monde inconnu.

Ils espèrent ainsi pouvoir observer la colonisation du récif artificiel BathyReef placé aux côtés du robot. Celui-ci a été réalisé en béton, un matériau inerte et minéral, et à partir d’une structure complexe, bio-inspirée, offrant une large surface colonisable. Le laboratoire de recherche de l’agence d’architecture Rougerie+Tangram a conçu BathyReef en optimisant l’usage de ressources, avec notamment une structure ouverte. Sa réalisation en impression 3D béton a ensuite été assurée par le groupe Vicat. Le duo formé par BathyReef et BathyBot sera le premier à proposer le suivi de la colonisation d’un récif artificiel immergé volontairement à de telles profondeurs.

Ils avaient été mis en place en février 2022, au cours d’une mission en mer menée par le navire le Pourquoi pas ? et le sous-marin Nautile de la Flotte océanographique française opérée par l’Ifremer. Un sismomètre et une sonde de radioactivité, ainsi qu’une biocaméra pour observer des événements passagers et tester des scénarios de stimulation lumineuse des espèces profondes ont également été installés. Ces instruments et BathyBot ont tous été connectés à la Boîte de jonction scientifique mise au point par l’Ifremer. Ce réseau intelligent fait office à la fois de « multiprise » pour les alimenter en énergie et de « box internet haut-débit » pour les contrôler et envoyer les données acquises en temps réel vers le continent.

Malheureusement, BathyBot étant resté trop longtemps sans alimentation, le système permettant ses déplacements sur le fond n’est pour l’instant pas opérationnel. Cette déception a vite été dépassée par les images exceptionnelles déjà acquises, après seulement quelques jours, au travers des deux caméras du robot : des poissons très nombreux, et des organismes transparents plus discrets s’y invitent chaque jour. En outre, une future mission permettra peut-être de résoudre cette difficulté technique

Ces nouveaux équipements dédiés aux sciences environnementales enrichissent le Laboratoire sous-marin Provence Méditerranée (LSPM), un observatoire permanent situé à plus de 2400 mètres de profondeur au large de Toulon dans le golfe du Lion. Grâce à sa connexion au câble électro‐optique de 45 km qui le relie à La Seyne-sur-Mer et à la Boîte de jonction scientifique, les équipements du LSPM peuvent être contrôlés, et les données récupérées, en temps réel.

La composante océanographique du LSPM appartient au réseau d’observatoires sous-marins de l’infrastructure de recherche européenne EMSO (pour European Multidisciplinary Subsea Observatory). Répartis dans les mers du pourtour européen, les différents sites du réseau permettent l’étude de l’impact du réchauffement climatique sur les océans entourant l’Europe, mais aussi des écosystèmes marins profonds dans une optique de recherche fondamentale et de gestion durable.

Découvrez les premières images capturées par Bathybot à 2500 m de profondeur.

A droite, Bathybot dans son dock à bord du Pourquoi pas ?. Un câble bleu de 50 m relie le rover au dock, qui est lui-même relié à la Boîte de jonction scientifique, et au reste du réseau, via le câble orange. A gauche, BathyBot et BathyReef dans le bassin d’essai du Centre Ifremer Méditerranée.
A droite, Bathybot dans son dock à bord du Pourquoi pas ?. Un câble bleu de 50 m relie le rover au dock, qui est lui-même relié à la Boîte de jonction scientifique, et au reste du réseau, via le câble orange.
© Cyril Frésillon / MIO / CNRS Photothèque
A gauche, BathyBot et BathyReef dans le bassin d’essai du Centre Ifremer Méditerranée.
© Dorian Guillemain

Retrouvez le reportage photo de CNRS Images sur la mission de mise à l’eau à bord du Pourquoi pas ?.

Télédétection : la couleur de l’eau, outil de diagnostic

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La télédétection fournit des informations précieuses pour les recherches et la gestion des récifs coralliens. L’imagerie satellitale est devenue incontournable par les types d’informations qu’elle fournit, leur niveau de détail, leurs zones de couverture et la durée des observations. Les applications en écologie récifale et en océanographie sont ainsi nombreuses. Une des applications possibles portent par ailleurs sur les analyses de la qualité des eaux marines.

http://nouvelle-caledonie.ird.fr/toute-l-actualite/colloques/icrs-2012-recifs-coralliens/teledetection-la-couleur-de-l-eau-outil-de-diagnostic

 

Jellywatch PACA

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Le projet Jellywatch vise à comprendre et prévoir les apparitions massives (blooms) de la méduse Pelagia noctiluca sur les côtes de la région Provence-Alpes-Côte d’Azur. La stratégie de Jellywatch consiste à rassembler des chercheurs issus d’organismes de recherche (LOV, MIO-Toulon et MIO-Marseille) et de sociétés privées (ACRI-ST) alliant différentes expertises. Trois approches complémentaires sont en synergie :

  • l’observation des abondances actuelles et passées, au large et à la côte. Le site permet à chacun de participer au suivi de la présence des Pelagia noctiluca,
  • l’expérimentation pour comprendre la nutrition et le développement de l’organisme,
  • la modélisation pour simuler leur transport par les courants océaniques et prévoir leur échouage sur les côtes.

Ce projet est financé par la région PACA et le Programme FEDER. Il a été labellisé par le pôle mer PACA.

 

Une campagne océanographique pour mieux comprendre comment l’océan stocke le carbone

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Le 2 juin 2023 marquera le début de la campagne océanographique Apero. Afin de mieux comprendre le stockage de carbone dans les océans, des scientifiques principalement du CNRS, de Sorbonne Université et d’Aix-Marseille Université embarqueront pendant 40 jours à bord de deux navires de la Flotte océanographique française opérée par l’Ifremer pour le compte de la communauté scientifique française. Cette campagne d’envergure internationale, qui implique près de 120 scientifiques, s’appuiera sur une stratégie d’observations ambitieuse entre 200 et 1000 mètres de profondeur, complétée par des approches innovantes en biologie moléculaire et en modélisation. Apero bénéficie du soutien de l’ANR.

Le stockage du carbone dans les océans joue un rôle essentiel dans la régulation du climat, mais ce phénomène est encore mal compris. On sait néanmoins qu’il est rendu possible par la « pompe biologique de carbone » : à la surface de l’océan, le dioxyde de carbone est absorbé par le phytoplancton qui intègre le carbone à la matière vivante. Celle-ci se trouve sous forme de particules qui s’enfoncent vers le fond des océans où elles sont stockées pendant des centaines d’années. Près de 10,2 gigatonnes de carbone sont exportées chaque année de la surface en dessous de 200 mètres de profondeur. Sans ce mécanisme, la teneur de carbone atmosphérique de la planète durant la période pré-industrielle aurait été supérieure d’environ 40 %.

La campagne océanographique Apero1 , co-dirigée par des chercheurs CNRS du Laboratoire des sciences de l’environnement marin (CNRS/ Université de Bretagne occidentale/ IRD/Ifremer), de l’Institut méditerranéen d’océanologie (CNRS/Aix-Marseille Université/IRD/ Université de Toulon), et du Laboratoire d’océanographie de Villefranche (CNRS/Sorbonne Université), permettra aux scientifiques d’étudier finement les dynamiques, les processus et les acteurs impliqués dans la pompe biologique du carbone. Du 2 juin au 17 juillet 2023, 65 des 120 scientifiques impliqués dans le projet partiront ainsi au large de l’Atlantique Nord-Est2  à bord de deux navires de la Flotte océanographique française, le Thalassa et le Pourquoi pas ?.

Une grande variété d’instruments sera employée pour effectuer des observations et des prélèvements entre 200 à 1000 mètres de profondeur. Les données obtenues alimenteront la construction d’une base de données exhaustive et seront couplées à des techniques de biologie moléculaire innovantes. Elles permettront de caractériser et de quantifier le carbone contenu dans les particules qui chutent, d’identifier les espèces marines et les fonctions biologiques impliquées dans le mécanisme étudié et de modéliser précisément les flux de carbone associés à leurs déplacements, leur consommation et leurs rejets de carbone.

À terme, une meilleure compréhension de la pompe biologique de carbone devrait permettre d’identifier les conséquences du changement climatique sur la capacité de l’océan à absorber le carbone.

Suivez Apero via le site de la mission et son compte Twitter.

Ce navire de la flotte océanographique opérée par l’Ifremer est utilisé lors de campagnes dans tous les domaines des sciences de l’environnement. Cette image a été réalisée durant la campagne d’installation de plusieurs instruments scientifiques sur le site de l’observatoire sous-marin EMSO-LO, à 2 500 m de profondeur au large de Toulon : un sismographe, un spectromètre gamma, une biocaméra, le BathyReef (un récif artificiel bio-inspiré) et le robot BathyBot. Ce rover sous-marin benthique suivra sur plusieurs années l’environnement, la biodiversité et les potentiels impacts du changement climatique dans les grands fonds. Une première européenne, il est installé en permanence et piloté à distance via Internet. Les données récoltées viendront compléter les prélèvements ponctuels réalisés lors de campagnes océanographiques pour mieux comprendre les variations saisonnières et éventuellement observer des phénomènes imprévisibles.
Crédit : Cyril Frésillon / CNRS Images
Diagramme du réseau trophique illustrant les trois voies d’export de la pompe biologique, leurs processus de régulation et les échelles de temps pour la séquestration du carbone. (a) Le réseau trophique de la zone euphotique éclairée de surface et les nombreux processus écologiques et biogéochimiques qui régissent sa relation avec les pompes gravitationnelle (chute des particules et agrégats), migratrice (mouvement vertical journalier du zooplancton sur quelques centaines de mètres) et de mélange physique qui transportent le carbone organique vers l’océan de subsurface et profond. (b) Sous la zone euphotique (zone mésopélagique), entre 200 et 1000 mètres de profondeur, le carbone organique est reminéralisé (oxydé) en DIC et CO2 par l’intermédiaire des processus du réseau trophique (bactéries, zooplancton). Les profondeurs auxquelles ce carbone organique est transporté déterminent l’échelle de temps de sa séquestration et de son isolement de l’atmosphère. Abréviations : DIC, carbone inorganique dissous ; DOC, carbone organique dissous ; POC, carbone organique particulaire. © Siegel et al., Quantifying the ocean’s biological pump and its carbon cycle impacts on global scales, Ann. Rev Mar. Res., 2022.

 

Un bras du Nil aujourd’hui disparu a facilité la construction des pyramides de Gizeh

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Une nouvelle étude franco-égyptienne, dont certains des auteur(e)s travaillent dans un laboratoire du CNRS-INSU, décrit les conditions environnementales qui ont favorisé la construction des pyramides de Gizeh. Surplombant la rive ouest du Nil, les pyramides de Khéops, Khéphren et Mykérinos ont été édifiées entre 2686 et 2160 avant notre ère par des ingénieurs égyptiens qui ont exploité un bras aujourd’hui disparu du fleuve pour transporter des matériaux vers le chantier de construction. À travers des grains de pollen extraits de carottes sédimentaires provenant de la plaine fluviale à l’est des pyramides, l’équipe a pu reconstituer 8000 ans d’histoire environnementale. L’étude démontre que le niveau du Nil était plus élevé pendant la période humide africaine (African Humid Period), culminant à son niveau le plus haut vers 3550 avant notre ère. Les auteurs suggèrent qu’une baisse fluviale après la fin de la période humide africaine, en réponse à l’aridification progressive de l’Afrique de l’Est, a transformé une ancienne branche du Nil, située au pied du plateau de Gizeh, en un chenal attractif pour le transport de matériau de construction au cours du cinquième millénaire. Selon les auteurs, ces découvertes offrent un aperçu des conditions environnementales et climatiques qui ont favorisé la construction d’une des sept merveilles du monde.

Voir en ligne : Le communiqué sur le site de l’INSU