26 juin 2023 – Le RV Belgica est en pleine effervescence ce matin, alors que le navire quitte le port de Reykjavik pour se rendre à sa première station d’échantillonnage. La route n’est pas longue, car les premiers jours de l’expédition se dérouleront dans un fjord situé juste au nord de la capitale islandaise. Le fjord en question est le Hvalfjördur, littéralement traduit par « fjord des baleines ». Il faut moins de deux heures pour arriver à la station HF3, qui a le privilège d’être la première à être échantillonnée. Ce premier prélèvement est toujours un moment crucial, car il est certainement préférable pour le moral de commencer par un succès. Une seule chose est sûre pour l’instant : le temps ne sera certainement pas un rabat-joie ! L’eau est calme, le vent absent et le soleil agréable.
La campagne DEHEAT commence par le déploiement du CTD, qui deviendra le point de départ habituel des opérations sur chaque site d’échantillonnage. CTD signifie conductivité, température et profondeur, des paramètres mesurés par des capteurs intégrés dans une structure qui consiste en 24 bouteilles Niskin placées en rosette. Par souci de simplicité, nous appellerons l’ensemble « CTD ».
La construction CTD est un outil océanographique essentiel. Lorsque le CTD descend dans la colonne d’eau jusqu’à la surface du fond, la profondeur et les changements de température, de salinité et de teneur en oxygène de l’eau peuvent être suivis en temps réel sur un ordinateur. En fonction de l’évolution de ces paramètres, les scientifiques décident à quelle profondeur des échantillons d’eau seront prélevés. C’est là qu’interviennent les bouteilles Niskin, qui peuvent être fermées à distance, une à une, d’un simple clic de souris. Cela se produit pendant le voyage de retour de la rosette vers la surface.
Lors du premier voyage du CTD vers le fond et de sa remontée, le ‘wetlab’ (laboratoire humide) qui abrite l’ordinateur sur lequel les paramètres du CTD sont contrôlés a été particulièrement occupé. Tout le monde voulait être personnellement témoin des toutes premières données apparues au cours de l’expédition DEHEAT. Dans les jours qui suivent, ce moment sera beaucoup moins fréquenté. Cela n’a bien sûr rien à voir avec une perte d’intérêt, mais est entièrement dû au fait qu’aucune autre activité n’avait encore commencé pendant le tout premier CTD. Dans les stations suivantes, la situation sera très différente, et le calendrier des activités des différents scientifiques sera donc lui aussi de plus en plus différent.
Par la suite, ce seront principalement quelques visages habituels qui seront présents à chaque CTD, prenant les décisions concernant la collecte d’échantillons d’eau et la fermeture des bouteilles Niskin. Outre Sebastiaan van de Velde, scientifique en chef de DEHEAT, l’équipe CTD permanente se compose de Kate, Lei et Felipe. Ce sont également eux qui prélèveront éventuellement des échantillons du contenu des bouteilles Niskin, de différentes manières et à différentes fins.
L’administration est assez lourde, car chacun à bord veut sa part d’eau, et l’une des eaux s’avère ne pas être l’autre … Des échantillons doivent être prélevés pour déterminer l’alcalinité, le carbone inorganique dissous, les nutriments, le silicium, les métaux, l’oxygène, le magnésium et le strontium, la salinité, … et tous ces échantillons sont nécessaires dans des volumes différents, doivent être stockés dans des conteneurs différents, nécessitent un traitement différent et doivent être transportés à différents endroits du navire. Pour compliquer encore les choses, certains échantillons ne doivent être prélevés que dans le fjord, ou plus tard seulement en haute mer, ou seulement à certaines profondeurs, et différents participants à l’expédition viennent avec des bouteilles de grande taille ou même plus grandes pour obtenir également leur part d’eau …
Kate Hendry a la tâche importante d’assurer le suivi des données, non seulement pour l’échantillonnage CTD, mais aussi pour presque tous les échantillons prélevés au cours de l’expédition. Kate est climatologue océanique, océanographe chimiste ou biogéochimiste au British Antarctic Survey. Elle fait partie du comité scientifique et du comité directeur de DEHEAT et a également été désignée comme deuxième responsable scientifique de l’expédition.
Kate explique ce que cela signifie : « Le travail de co-responsable scientifique consiste à vérifier le bon sens et à donner son avis au responsable scientifique. Lors d’une expédition comme celle-ci, il y a beaucoup de choses à penser et à surveiller, et de nombreuses décisions importantes doivent être prises. Mon travail consiste à proposer des idées, des suggestions, des alternatives et des solutions à tous les problèmes. Mais pour être honnête, Sebastiaan fait un excellent travail, donc pour moi ce n’est pas trop grave, tout se passe bien ».
En ce qui concerne la tâche consistant à tout suivre, elle ajoute : « Outre la science, je me concentre sur la gestion des données, je m’occupe de la paperasserie et je veille à ce que tout soit archivé. La dernière chose que l’on souhaite, c’est que des documents importants se perdent, c’est pourquoi je m’assure que tout est scanné et archivé. Cela s’avère parfois utile, même des mois ou des années après une campagne sur le terrain, si quelque chose déroute ou intrigue les chercheurs, les obligeant à revenir aux journaux originaux vitaux ».
Revenons maintenant à l’échantillonnage CTD. Felipe Sales de Freitas, océanographe chimiste/ géochimiste et chercheur postdoctoral à l’Université Libre de Bruxelles, est directement impliqué dans le projet DEHEAT, fournissant ce que l’on peut considérer comme « l’échantillonnage CTD à petit volume » pour toute une série de cibles, dont la plupart nécessitent que l’eau soit filtrée des bouteilles Niskin.
« Mais d’abord, nous devons accomplir le rituel sacré qui consiste à rincer chaque récipient ou outil trois fois avec l’eau que nous allons échantillonner », explique-t-il en riant. « Ensuite, nous pressons l’eau dans des seringues et des filtres jusqu’à ce que nos pouces soient complètement à l’étroit. »
Felipe explique son rôle dans l’expédition DEHEAT Belgica comme suit : « Dans cette expédition, je suis essentiellement une paire de mains supplémentaire dans diverses actions d’échantillonnage en raison de mon expérience dans l’échantillonnage sur le terrain et l’analyse. Plus tard, j’utiliserai une grande partie des données issues du carottage des sédiments et de l’analyse de l’eau pour la modélisation géochimique de DEHEAT ».
Lei Chou, quant à elle, traîne de grands récipients entre les bouteilles Niskin et un système de filtration plus sophistiqué qu’elle a apporté elle-même et qui est mieux adapté au filtrage de plus grands volumes. Biogéochimiste marin et professeur émérite à l’Université libre de Bruxelles, elle reste active et impliquée dans la recherche et la formation des étudiants.
Lei a eu très peu de temps pour se préparer à l’expédition DEHEAT, mais elle en tire le meilleur parti : « On m’a proposé une couchette sur le RV Belgica quelques semaines seulement avant le début de l’expédition, une place s’étant soudainement libérée en raison de l’annulation d’un autre participant. J’ai dû faire vite et envoyer deux valises de matériel à Reykjavik car le Belgica avait déjà quitté son port d’attache de Zeebrugge. En effet, je voulais profiter de l’occasion pour collecter des échantillons supplémentaires pour les matières en suspension, les nutriments, les métaux et la teneur en chlorophylle afin de compléter le plan DEHEAT déjà très ambitieux ».
Nous pouvons être sûrs que l’eau de mer islandaise aura beaucoup moins de secrets après l’analyse des échantillons de DEHEAT.