jeudi 10 janvier 2008 à 14:15

Un trou dans la couche d’ozone…

Par Sophie Mouge. Correspondante sur l'Aurora Australis

De grandes surfaces de banquise cernent le navire…
Pour tous ceux d’entre nous qui se trouvent à la passerelle ce matin pour admirer ce spectacle, nous avons la chance d’apercevoir les premiers manchots empereurs de notre voyage !


Un manchot empereur sur un morceau de banquise.


Cette espèce est la plus grande espèce de manchot et peut atteindre 1,2 m de hauteur. Ces oiseaux sont capables de plonger jusqu’à des profondeurs proches de 300 mètres et ce, pendant plusieurs minutes. Cependant, ils restent la plupart du temps dans les 50 premiers mètres. Ils se nourrissent essentiellement de poissons et parfois de calmars. Après l’accouplement, les mâles passent l’hiver groupés sur la banquise afin de couver les œufs et se dispersent au retour des femelles l’été venu.

Même manchot empereur couché sur la glace.


Briser la couche de glace serait une perte de temps précieuse, c’est pourquoi le chef de mission et les scientifiques ont décidé de déplacer les zones d’échantillonnage des CTD du programme CASO. Nous devons donc longer les morceaux de glace de mer.

Pack ice autour de l’Aurora Australis.


Glace de mer éparse autour de l’Aurora Australis avec un iceberg en arrière plan.


Nous nous rendons souvent sur le « pont hélicoptère » (helideck). Ce dernier est situé près de nos salles de travail nous permettant ainsi d’apprécier le spectacle permanent que nous offre cette région, et ce sans perdre trop de temps dans notre travail.

Glace de mer éparse autour de l’Aurora Australis.


Lors de ces déplacements, nous apercevons Mark (scientifique) et Emily (étudiante) en train de travailler dans leur préfabriqué. En effet, le manque d’espace pour intégrer tous les équipements nécessaires aux différentes recherches impose l’installation de laboratoire dans un préfabriqué sur le pont. Ce dernier est équipé et reçoit du courant électrique de 110 volts. Mark et Emily travaillent à l’université de Washington à Seattle, aux Etats-Unis.

Emily à l’intérieur du laboratoire installé sur l’« helideck ».


Mark et Emily analysent eux aussi les échantillons remontés par les CTD et s’affairent à mesurer la quantité de CFC contenus dans l’océan.

CFC : Les chlorofluorocarbures sont des gaz qui ont été créés par l’Homme pour assurer le succès des réfrigérateurs ! Il s’agit par exemple du fréon qui est le gaz qui servait de fluides frigorigènes dans les réfrigérateurs et dans l’air conditionné, avant que le protocole de Montréal de 1987 n’en interdise la production. Depuis l’arrêt de la production des CFC décrété en 1987, le volume initial diminue seulement de 1% par an…


Pourquoi Mark et Emily s’intéressent-ils aux CFC ?

La découverte en 1985 de la présence d’un trou dans la couche d’ozone au-dessus de l’Antarctique a mis en évidence l’implication des CFC. En effet, les CFC décomposent deux molécules d’ozone O3 en trois molécules d’O2.

Les CFC ont été émis dans l’atmosphère des pays industrialisés. Puis les courants atmosphériques les ont transportés au-dessus du Pôle Sud. Le «vortex polaire», un énorme tourbillon, qui se forme pendant l’hiver austral, a concentré les CFC dans la stratosphère (entre 10 et 50 km d’altitude). A cette altitude se trouve l’ozone, un gaz très utile à tous les êtres vivants. L’ozone absorbe les rayons U.V. Ce gaz protège ainsi les organismes des effets nocifs des U.V. (mutations génétiques, des cas de cancer de la peau sont avérés dans les pays les plus méridionaux du monde).

Parallèlement, Harvey Marchant a trouvé, hier, beaucoup d’organismes planctoniques morts à cause de l’impact des UV dans les eaux de surface.

Pourquoi nos scientifiques portent-ils un intérêt particulier aux CFC dans l’Océan Austral ?

Des échanges de gaz se réalisent entre l’atmosphère et la surface de l’océan. Au cours de ces échanges, les CFC pénètrent dans l’eau de mer.


Méthode expérimentale pour analyser les CFC dans l’eau de mer
Dans l’eau, les gaz se trouvent sous forme dissoute. Pour les extraire, Mark et Emily injectent l’eau dans une machine qui extrait les CFC de l’eau.

Mark tient une seringue d’eau de mer.


L’eau de mer est injectée dans une machine grâce une seringue.


Trois types de CFC sont mesurés :
- CFC-11 : CCl3F
- CFC-12 : CCl2F2
- CFC-113 : CCl2FCClF2
Ils sont dosés au moyen d’un chromatographe en phase gazeuse qui mesure la quantité de chaque CFC. La chromatographie est une méthode d'analyse chimique consistant à séparer les constituants d'un mélange.


Voici un exemple de graphique obtenu après traitement des données.

Evolution des CFC-11 en fonction de la profondeur - données CLIVAR.
En abscisse : la quantité de CFC en picomoles/kg.
En ordonnées, la profondeur en mètres.



Que pouvons nous voir sur ce graphique ? La plus importante concentration de CFC se trouve au niveau des eaux de surface puis elle diminue significativement à partir de 200 mètres de profondeur. Au delà de 3000 m, la concentration de CFC augmente de nouveau.

Que pouvons nous en déduire ? Le brassage à la surface des océans permet aux CFC de pénétrer dans l’eau sous forme dissoute ce qui explique leur forte concentration à la surface des océans.

Graphique schématique de la concentration en CFC-12 en fonction de la pression (et donc de la profondeur) - données CLIVAR- ce schéma regroupe des données de l’océan austral le long d’un profil et met en évidence l’existence de deux zones riches en CFC : en surface et en profondeur près du fond.


Comment expliquer la présence de CFC dans les eaux profondes lesquelles a priori ne communiquent pas avec celles de surface ?

Mark nous explique que les eaux antarctiques de surface plongent dans les profondeurs abyssales entraînant avec elles les CFC dissous. Ce courant, bien connu des océanographes, s’appelle l’AABW (AntArctic Bottom Water).

Une vue plutôt sympathique depuis le laboratoire.


Les Hommes ont créé les CFC lesquels sont à l’origine de la désagrégation de la couche d’ozone stratosphérique qui protège les formes vivantes des UV. Mais comme dit le proverbe « à tout malheur, quelque chose est bon ». Les CFC servent maintenant de marqueurs aux océanographes et leurs permettent de suivre les mouvements des masses d’eau dans l’océan…

Commentaire

 

1. Le mardi 29 janvier 2008 à 08:57, par romain

le manchot est vraiment mignon

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