Les scientifiques de WHOI vont à de nouvelles profondeurs avec le submersible 'Alvin'

Pendant un instant, l'animal ne ressemble à rien de plus qu'un flou bleuté semblable à une amibe sur le fond marin. Ensuite, un peu comme un gant en latex gonflé. Mais au fur et à mesure que les scientifiques se rapprochent, cela prend forme : d'abord des bras trapus, un œil noir d'encre, une tête bulbeuse avec des nageoires attachantes en forme d'oreille.

Une pieuvre Dumbo - une pieuvre parapluie rare en haute mer connue des scientifiques sous le nom de "grimpoteuthis", souvent appelée "la pieuvre la plus mignonne du monde" en raison de sa petite taille, de sa forme dodue et de ses nageoires "oreille" souples qui rappellent le bébé éléphant volant de Disney, Dumbo.

"C'est incroyable", peut-on entendre dire l'un des scientifiques alors que la pieuvre se précise.

"Oh mon Dieu, c'est tellement cool", commente un deuxième.

"Il est très profond."

Il y a une brève discussion sur la difficulté de centrer la caméra zoomée sur l'animal, reposant sur un fond marin plissé d'ancienne lave en coussin à la montée de Mid-Cayman - une limite de plaque divergente à l'un des points les plus profonds sur le fond de la mer des Caraïbes, près des îles Caïmans.

"Allons-y gentiment et lentement avec ça. Gentil et lent", dit le premier scientifique, sa voix mesurée et calme. "Ok... alignez-le pour le tir."

Sur le fond marin, la pieuvre pâle commence à rougir, sa chair pâle s'assombrissant dans des tons violacés et gris foncé, ses bras commencent à se tendre et à s'enrouler, la peau entre ses tentacules commence à onduler comme les plis des jupes d'une danseuse mexicaine Jalisco au ralenti, laissant entrevoir la première rangée de ventouses en forme de volants en dessous. L'œil rond et sombre semble refléter une certaine méfiance, mais l'animal ne fuit pas - il n'a pas de prédateurs ici, mais il n'est pas habitué à la lumière qui coule sur son corps et au bourdonnement des machines étouffé par le poids de la mer qui s'étend au-dessus de sa tête, sans doute son premier son créé par l'homme.

"Je reçois une vidéo géniale en ce moment", annonce le deuxième scientifique, sa voix basse mais contenant à peine l'excitation.

Ce n'était qu'une des conversations qui ont eu lieu il y a quelques semaines à peine alors que des scientifiques de la Woods Hole Oceanographic Institution, rejoints par des collègues scientifiques d'autres institutions, dirigeaient le submersible occupé par l'homme récemment amélioré, Alvin, à travers le proverbial gantelet à la Mid-Cayman Rise et la fosse de Porto Rico.

La scientifique associée de l'OMSI Anna Michel, scientifique en chef du National Deep Submergence Facility qui exploite l'Alvin, propriété de la marine américaine, a expliqué que l'expédition de vérification scientifique - qui consistait en 14 plongées à et près de la frontière des Caraïbes et de l'Atlantique au cours de trois semaines cet été - devait tester les systèmes scientifiques et techniques d'Alvin pour s'assurer que le submersible peut être utilisé pour la collecte d'échantillons et de données en haute mer.

Juste avant la croisière de vérification scientifique, Alvin a subi des essais en mer à partir de début juillet pour atteindre une nouvelle cote de profondeur de 6 500 mètres – ou, pour le dire en termes plus pertinents, un incroyable quatre milles.

Pour les scientifiques du centre de recherche, c'est quelque chose d'excitant, d'autant plus que le point le plus profond de la planète est d'environ 6,8 miles, au Mariana Trench's Challenger Deep.

Des profondeurs :UMass Dartmouth obtient un financement pour construire un nouveau laboratoire de plastiques biodégradables

Une fois la cote de profondeur atteinte, "nous sommes sortis en tant que scientifiques, et nous avons amené beaucoup de scientifiques en début de carrière et de nouveaux utilisateurs au programme, pour tester en quelque sorte les capacités scientifiques du sous-marin à ces nouvelles profondeurs", a déclaré Michel.

Il y a beaucoup d'équipements scientifiques, y compris un nouveau système d'imagerie, qui ont besoin d'être testés, a-t-elle déclaré.

"La science n'utilisait pas le sous-marin à ces nouvelles profondeurs, nous avons donc vraiment mis le sous-marin à l'épreuve pour montrer que nous pouvions faire de la science à ces nouvelles profondeurs", a déclaré Michel.

L'effort a été un succès retentissant, et l'institution de recherche partage maintenant les résultats et certaines des images.

"Nous avons placé la barre haute pour Alvin, et cela a facilement atteint ou dépassé nos attentes", a déclaré Michel.

Elle et le géophysicien de l'Université de Rhode Island, Adam Soule, ont dirigé la mission de vérification scientifique, menée à partir du navire de recherche Atlantis, et ont tous deux participé aux plongées.

À la fosse de Porto Rico, cinq plongées ont été effectuées. Ces plongées se sont concentrées sur la "capacité d'Alvin à soutenir la recherche multidisciplinaire, y compris l'échantillonnage et l'observation géologiques, parmi les falaises imposantes formées par la collision entre les plaques tectoniques nord-américaines et caribéennes, et l'échantillonnage biologique à des profondeurs abyssales et hadales", selon le centre de recherche.

Là, les scientifiques ont fait des observations directes de certaines des zones de fond marin les plus profondes de l'océan Atlantique. Ils ont également collecté des échantillons de croûte océanique vieille de 100 millions d'années, ainsi que des organismes biologiques - parmi lesquels les spécimens les plus profonds connus de leur espèce.

Ensuite, ils se sont dirigés vers le Mid-Cayman Rise, décrit comme le point "où les deux plaques se séparent à un rythme d'environ 15 millimètres (0,5 pouce) par an". Neuf plongées y ont été effectuées, se concentrant sur "l'échantillonnage chimique et biologique autour des sites d'évents et de suintements hydrothermaux, y compris au Beebe Vent Field - les évents hydrothermaux les plus chauds et les plus profonds connus sur Terre", ont déclaré les scientifiques.

La pieuvre Dumbo a été un point culminant vers la fin de la mission, se concentrant lors d'une plongée à la mi-août.

"Il s'agissait de plongées compliquées dans des endroits complexes qui mettaient à l'épreuve non seulement le sous-marin, mais aussi les personnes qui l'exploitent et qui rendent la science possible", a déclaré Soule, qui était le scientifique en chef du National Deep Submergence Facility de l'institution de recherche avant de devenir professeur à l'université de Rhode Island et de laisser Michel aux commandes.

Pour Soule, les réalisations de l'été - la nouvelle certification de profondeur et les tests réussis d'équipements scientifiques - ont été la réalisation d'un objectif de longue date. Avant un passage de sept ans en tant que scientifique en chef de l'installation de submersion, il a passé 17 ans en tant que scientifique WHOI. Pendant une décennie, a-t-il dit, il a été impliqué dans la poursuite des mises à niveau d'Alvin. Une première série d'améliorations a été achevée en 2014, suivie de la révision la plus récente qui a débuté en mars 2020, financée par la National Science Foundation.

"C'est vraiment gratifiant de voir ce véhicule atteindre ce stade. C'est un objectif pour le groupe Alvin et la communauté scientifique depuis de nombreuses années - d'améliorer sa cote de profondeur et sa capacité à regarder plus profondément dans l'océan", a-t-il déclaré.

Les dernières mises à jour d'Alvin incluent de nouvelles sphères de ballast en titane, un système hydraulique amélioré, de nouveaux propulseurs et contrôleurs de moteur, des systèmes de commande et de contrôle et de navigation mis à jour et un nouveau système d'imagerie 4K.

Soule, qui a effectué environ 25 plongées à Alvin, a déclaré que la nouvelle certification de profondeur est une étape remarquable pour le submersible, qui a été mis en service en 1964 et a été le premier submersible en haute mer. Sa profondeur maximale précédente était de 4 500 mètres, soit environ 2,8 milles.

"Quand il pouvait plonger à 4 500 mètres, cela lui permettait de faire de la science dans peut-être 70% de l'océan", a déclaré Soule. "Ce qui est excitant avec cette nouvelle certification de profondeur, c'est qu'elle rend 99% de l'océan accessible à ce sous-marin. Sa capacité à plonger à ces profondeurs et à rapporter des échantillons en fait un outil spécial."

Une plongée plus profonde :"L'océan est vivant": après une mise à niveau de 50 millions de dollars, le sous-marin de recherche Alvin peut atteindre 99% du fond de l'océan

Michel est tout aussi enthousiaste quant aux capacités d'Alvin et à son avenir.

"Alvin est utilisé par des scientifiques de tout le pays pour faire de la recherche scientifique", a-t-elle déclaré, le qualifiant d'"atout national". Elle a expliqué que les scientifiques peuvent écrire des subventions pour avoir la chance d'utiliser Alvin, et le voilier qui le transporte, pour leurs recherches.

Travailler avec Alvin est "vraiment excitant", a déclaré Michel, qui a effectué ses premiers plongeons à Alvin cet été.

"C'était incroyable", a-t-elle déclaré, toujours impressionnée par l'expérience.

Pendant les plongées, dit Michel, le temps semble cesser d'exister. Cela peut prendre de deux à deux heures et demie pour atteindre le fond marin lors des plongées les plus profondes, mais cela ne semble pas être le temps du tout.

"Au début, la lumière traverse toujours l'eau, vous pouvez donc voir que l'eau est d'une couleur vraiment, vraiment bleue, mais bientôt vous perdez la lumière dans l'eau, donc tout est noir", a-t-elle déclaré. "Si vous allumez et éteignez les lumières du sous-marin, vous pouvez voir toute la bioluminescence, ce qui me rappelle en quelque sorte de regarder dans le ciel nocturne et vous voyez beaucoup d'étoiles. Cela me rappelle un peu cela. Vous voyez en quelque sorte toutes ces petites créatures s'allumer."

Soule parle aussi de la façon dont la perception du temps semble être déformée dans les profondeurs.

"Vous êtes là-bas pendant huit heures, mais ça passe en un éclair", a-t-il dit.

Il trouve également la transition entre la lumière et l'obscurité fascinante.

"Lorsque vous entrez dans l'océan pour la première fois, il y a ce bleu vraiment vibrant hors des hublots, et à mesure que vous descendez, le bleu devient de plus en plus profond, allant du bleu foncé, de l'indigo au bleu marine au noir", a déclaré Soule.

Passer de la partie de l'océan éclairée par le soleil à la partie sombre, a-t-il dit, "est un signal que je vais dans un endroit assez étranger, qu'aucun humain n'a jamais vu auparavant, et qui a le potentiel de révéler de nouvelles découvertes. C'est la partie que j'aime."

Même si les plongées de cet été étaient principalement destinées à tester l'équipement en profondeur, il a noté qu'il y avait encore des découvertes en cours, "comme l'élargissement de la gamme connue pour différents organismes".

Michel a déclaré qu'elle avait trouvé le Mid-Caymen Rise et son Beebe Vent Field assez impressionnants, avec ses évents hydrothermiques et ses colonies d'extrêmophiles - des crevettes et des vers tubulaires qui se sont adaptés pour prospérer à une profondeur extrême et à une chaleur extrême.

"J'ai déjà fait pas mal de croisières sur des sites de ventilation (avec des véhicules télécommandés). Mais le Beebe Vent Field … c'était juste le spectacle le plus incroyable que j'aie jamais vu", a-t-elle déclaré, le décrivant comme "Dr. Seuss-like."

Mettre une empreinte sur l'histoire :Le cachet de la poste honore WHOI

Elle l'a trouvé intéressant non seulement en raison de la beauté surréaliste et étrange de tout cela, mais aussi parce que son groupe à WHOI travaille sur le développement de nouveaux instruments pour étudier la chimie des océans - des outils utilisés pour comprendre les processus géologiques à travers les fluides qui traversent les évents du fond marin.

"C'est très excitant. Je me sens très chanceux de pouvoir travailler dans les profondeurs de l'océan", a déclaré Michel.

Soule, le vétéran d'Alvin, a déclaré qu'il trouvait particulièrement excitant de voir une nouvelle génération de scientifiques faire l'expérience du véhicule et de voir les profondeurs de l'océan, pour la première fois.

"Les voir vivre leur première expérience de voir le fond marin est tout simplement génial", a-t-il déclaré. "Pour les personnes qui ont étudié les parties profondes de l'océan pendant de nombreuses années pour ensuite le voir de leurs propres yeux pour la première fois... cela change la perception de votre travail et votre compréhension de votre place sur la planète."

Il a dit qu'il espère que ces scientifiques "deviendront la prochaine génération de scientifiques qui utilisent le sous-marin pour faire des découvertes et changer notre façon de penser à l'océan et à la planète".

"La façon dont cela fonctionne est que vous essayez de repousser les limites de la connaissance", a-t-il déclaré, "et un outil comme Alvin est excellent pour vous aider à le faire."

Maintenant que le submersible a été mis à l'épreuve pour une exploration plus approfondie et qu'il a passé les tests avec brio, Michel a déclaré : "Alvin est prêt pour la science".

Sa première expédition scientifique avec sa nouvelle certification de profondeur met les voiles dans la partie nord-est du golfe du Mexique le 24 septembre pour étudier les sites de suintement de méthane, a-t-elle déclaré. Et lorsque cette mission est terminée, il y a plusieurs autres croisières déjà alignées.

Il est possible qu'Alvin soit absent, explorant les grandes profondeurs bleues, pendant les cinq prochaines années, a déclaré Michel.

Alors, peut-être que son journal de mission pourrait commencer ainsi : "L'océan : la dernière frontière sur terre. Ce sont les voyages du submersible occupé par l'homme Alvin. Sa mission de cinq ans : explorer de nouveaux fonds marins étranges. Rechercher une vie et des processus géologiques inconnus. Aller hardiment là où personne n'est allé auparavant !"

Formation de la main-d'œuvre fédérale :Le programme aidera-t-il à revigorer l'industrie de la pêche vieillissante de Cape Cod ?