Le voyage audacieux de l'EV Nautilus pour cartographier le fond de l'océan de la planète entière

L'équipage de l'E/V Nautilus a déjà repéré des cadavres de baleines, des jardins de poulpes et des épaves de sous-marins allemands au fond de l'océan. Il y a beaucoup plus à voir.

L'eau est trouble comme les lumières d'un submersible sans pilote brillent sur le fond marin, à plus de 10 000 pieds sous la surface. Alors que le véhicule se déplace lentement dans les profondeurs du mont sous-marin Davidson au large des côtes du centre de la Californie, une équipe de chercheurs observant tout à distance murmure d'excitation alors qu'un cadavre géant se concentre lentement sur la caméra.

"Oh, chute de baleine !" s'écria l'un d'eux.

Aussi profondément dans l'océan, les nutriments peuvent être difficiles à trouver. Les baleines peuvent vivre plus près de la surface, mais lorsqu'elles meurent, leurs corps coulent et deviennent un assortiment pour les créatures qui vivent loin en dessous. Plus d'une douzaine de pieuvres se sont nichées dans la cage thoracique exposée du grand mammifère, et de nombreuses sortes de poissons fouillent léthargiquement, grignotant la viande restante.

Cette séquence, prise le 19 octobre 2019, n'est qu'un aperçu de certains des sites incroyables capturés par l'E/V Nautilus, un navire de recherche chargé d'explorer et de documenter l'une des parties les plus fascinantes et les moins explorées de la planète : le fond de l'océan.

Sur sa chaîne YouTube, l'équipage du Nautilus poste quelques-uns de ses plus grands succès : la chute des baleines ; une piscine de saumure (une poche d'eau hautement salée toxique pour les humains mais vitale pour certaines espèces sauvages); un jardin de plus d'un millier de pieuvres gardant solennellement leurs œufs fécondés ; et la coque rouillée du sous-marin allemand U 166 de la Seconde Guerre mondiale, coulé dans le golfe du Mexique.

Aussi magnifiques et fascinantes que soient ces scènes, l'œuvre la plus importante du Nautilus est moins excitante visuellement mais pourrait être beaucoup plus conséquente. En 2022, moins d'un quart du plancher océanique de la Terre a été correctement cartographié. Un projet connu sous le nom de projet Nippon Foundation-GEBCO Seabed 2030, composé de deux organisations à but non lucratif, s'efforce de combler lentement les lacunes et de cartographier complètement l'ensemble du fond océanique d'ici la fin de la décennie. Les données proviennent d'un certain nombre de sources, y compris les gouvernements mondiaux et leurs armées, les sociétés privées, et bien sûr le Nautilus et d'autres navires de recherche.

Pour les scientifiques à la tête de ce projet, Seabed 2030 n'est pas simplement un voyage aventureux pour savoir quel genre de joyaux cachés se trouvent au fond de l'océan (qu'il s'agisse de merveilles géologiques, de particularités écologiques ou de reliques artificielles). Une meilleure compréhension de la façon dont le climat de la planète change est en jeu - et avec cela, le potentiel de sauver beaucoup plus de vies de souffrances et de difficultés évitables.

Habituellement, le Nautilus accomplit sa cartographie en utilisant une technique familière à tous ceux qui ont déjà regardé The Hunt For Red October : le sonar. En envoyant le son profondément dans l'eau et en calculant le temps qu'il faut pour revenir, une image peut être dessinée de la topographie de la profondeur et du fond de l'océan. Sonar capte également ce qu'on appelle la rétrodiffusion, qui est l'intensité du son de retour. Étant donné que différents matériaux comme la roche, le sable ou le corail absorbent différentes quantités de son, la rétrodiffusion peut aider les chercheurs à déterminer quels types d'habitats peuvent être situés à différents endroits.

Lors de voyages précédents, le Nautilus avait été la seule source de signaux sonar. Mais cela a changé pour un voyage de trois semaines qui a commencé le 15 juin pour explorer le monument national marin de Papahanaumokuakea, une étendue d'océan, d'atolls et d'îles de 583 000 milles carrés dans le Pacifique près d'Hawaï. L'équipage a apporté un nouveau jouet : un véhicule de surface sans pilote appelé DriX, à envoyer dans des eaux moins profondes avec son propre réseau de sonars.

"La voie générale dans laquelle les choses évoluent est que nous faisons beaucoup plus avec des robots et en utilisant des véhicules autonomes", a déclaré Daniel Wagner, scientifique principal de l'Ocean Exploration Trust (l'organisation à but non lucratif qui gère le navire), au Daily Beast. "C'est donc un engagement que nous essayons de faire au cours des deux prochaines années, tester certaines de ces technologies émergentes."

Cartographier le fond de l'océan n'est pas une idée nouvelle. Les marins qui cherchent à empêcher leurs navires de s'échouer en eau peu profonde ont remarqué des obstacles depuis que l'homme a pris la mer. Au 18ème siècle, les équipages des navires notaient la profondeur en jetant par-dessus bord une corde ancrée par du plomb et en voyant jusqu'où ils coulaient. Dans les années 1930, le sonar était déjà utilisé pour faire des contours approximatifs du fond de l'océan. Le travail a été élargi par des personnalités telles que la géologue pionnière Marie Tharp, dont la carte de l'océan Atlantique était essentielle pour aider les scientifiques à accepter la théorie de la tectonique des plaques (qui suggère que la croûte externe de la Terre est constituée de plaques géantes qui se déplacent depuis des milliards d'années).

Ces premiers efforts utilisaient une technologie qui en était à ses balbutiements. Plus récemment, des réseaux de satellites ont également été utilisés pour dessiner une image plus claire, mais toujours floue. À ce jour, seulement 23,4 % du fond de l'océan ont été cartographiés à l'aide d'un sonar moderne.

Il existe des cartes d'une grande partie de l'océan, mais elles sont d'une résolution incroyablement faible, selon Vicki Ferrini, chercheuse principale spécialisée dans la cartographie des grands fonds marins à l'observatoire de la Terre Lamont-Doherty de l'Université de Columbia et responsable de la partie océan Atlantique et Indien de la mission Seabed 2030.

"Une fois que vous allez le cartographier avec un navire, il y a comme une montagne qui n'était pas là. Il y a donc des détails incroyables qui manquent", a-t-elle ajouté.

Bien que les nouvelles cartes soient beaucoup plus précises, elles ne mettront pas exactement en place une carte Google Maps pour le fond de l'océan. Au lieu de cela, il divise l'océan en grilles. Dans les zones moins profondes, la taille des cellules de la grille sera de 100 mètres de chaque côté, soit à peu près la taille d'un terrain de football. À ses points les plus profonds, la résolution sera réduite à 800 par 800 mètres.

Quel est exactement l'intérêt de cartographier le fond de l'océan ? Il y a, en effet, des motifs pratiques. Il est essentiel de savoir où se trouvent les obstacles lors de la pose de câbles à fibres optiques ou de la construction de conduites de gaz naturel sous-marines. La sécurité et la navigation dépendent de la connaissance de ce qui se trouve sous l'eau - Ferrini, par exemple, se demande si les restes du vol 370 de Malaysian Airlines, qui a mystérieusement disparu en 2014, auraient été retrouvés si des cartes précises des fonds océaniques avaient été disponibles pour les équipes de recherche. Une carte précise nous aide également à mieux prédire où se trouve la vie aquatique, ce qui pourrait être une aubaine pour la pêche commerciale.

Mais pour de nombreux scientifiques impliqués, le rôle le plus critique du projet de cartographie consiste à apprendre comment notre climat fonctionne et comment il change. La forme du fond de l'océan a un effet gigantesque sur la façon dont l'eau circule réellement, ce qui affecte à son tour de nombreux composants qui affectent le fonctionnement réel du climat de la planète, tels que la configuration des vents et les marées.

Par exemple, connaître la topographie du fond de l'océan permet aux scientifiques de mieux comprendre les courants d'eau froide et chaude à travers la planète. Ces courants sont à l'origine de phénomènes météorologiques comme El Niño, qui peuvent tout affecter, des inondations dans le sud-est des États-Unis à l'épuisement des stocks de poissons en raison d'un manque de phytoplancton remontant du fond.

Le "van de contrôle" Nautilus où l'équipage contrôle et supervise ses navires distants.

De meilleures données conduisent à un meilleur modèle du fonctionnement du climat mondial, ce qui signifie de meilleures prévisions sur la façon dont cela changera à mesure que les humains continueront d'émettre des gaz à effet de serre.

Cela, à son tour, peut nous aider à faire de meilleures prédictions sur la façon dont les communautés du monde entier doivent se préparer contre des tempêtes plus violentes, des inondations plus graves, des étés plus chauds et des hivers plus cruels, ce qui pourrait potentiellement sauver des vies.

"Comprendre la forme de l'océan est un facteur très important pour comprendre l'ampleur de certaines choses, comme la façon dont les tsunamis et les typhons se déplacent [dépend de] la topographie sous-jacente", a déclaré Wagner.

Pourtant, tout cela n'est possible que si le projet surmonte sa myriade de défis. Les parties impliquées dans Seabed 2030 doivent volontairement remettre leurs données au projet. Tous les partis, en particulier ceux affiliés aux armées nationales ou aux entreprises privées secrètes, ne sont pas intéressés à le faire.

Un autre problème est beaucoup plus évident : les océans sont vraiment, vraiment grands, couvrant près de 140 millions de milles carrés. Observer autant de terrain d'ici 2030 est un défi de taille.

Mais il y a confiance que cela se fera. Les années entre 2020 et 2030 ont été surnommées la "Décennie des sciences océaniques pour le développement durable" par l'ONU. Des technologies comme DriX pourraient propulser le développement de navires robotiques autonomes qui traversent l'océan.

Jusque-là, des navires comme Nautilus s'écailleront lentement, faisant leur part pour la mission plus large et capturant des images incroyables dans le processus.

"Presque chaque plongée là-bas est quelque chose de nouveau. Nous trouvons des choses qui n'avaient pas été trouvées, soit une espèce que nous ne connaissions pas, soit une espèce dont nous ne savions pas qu'elle existait là-bas", a déclaré Wagner. "Quand la plupart des gens pensent à l'océan profond, ils pensent à un vide sombre, qu'il n'y a rien là-bas… Beaucoup de gens, ils penseraient, vous pouvez simplement y jeter des déchets et cela n'a pas vraiment d'impact, alors qu'en fait, il y a beaucoup de vie, si vous regardez aux bons endroits."

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