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La Suisse se profile sur les petites plateformes de recherche en Arctique

Le voilier ATKA dans l’Arctique | ATKA

Co-fondateur de Heidi.news, Olivier Dessibourg est, depuis le 15 mai 2020, directeur de la communication scientifique de la Fondation GESDA, dédiée à la diplomatie scientifique. Cet article a été préparé avant cette date; sa publication a été retenue pour coïncider avec l’actualité.

Et si l’exploration des régions polaires appartenait désormais aux petites plateformes scientifiques? Un nombre croissant d’initiatives existent, notamment en Suisse, a appris Heidi.news . Certaines sont encore au stade de projet, comme le Forel, un voilier consolidé que projette de faire construire la Swiss Polar Foundation, pour ensuite le mettre à disposition du Swiss Polar Institute basé à l’EPF de Lausanne. Ou un autre, inédit, imaginé par la Fondation Tara Océan, qui gère déjà la célèbre goélette arctique française Tara. A Genève, la Fondation Pacifique vient, elle, de lancer cette semaine une grande épopée dans les eaux glacées septentrionales, aussi à bord d’un voilier à coque renforcée.

Pourquoi c’est intéressant. Toutes ces initiatives s’inscrivent dans l’attrait accru que suscite l’Arctique, sur le plan scientifique mais aussi bien sûr géopolitique. Surtout, ces petites plateformes sont très intéressantes dans le sens où elles permettent de complémenter les recherches menées par les immenses brise-glaces, très coûteux et moins maniables. Pour la Suisse, c’est un nouveau champ dans lequel pourrait rayonner la recherche helvétique

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Image de synthèse en 3D du futur Forel | DR

Le projet Forel. L’objectif est double et clairement affiché par Patrick Aebischer, président émérite de l’EPFL et président de la Swiss Polar Foundation (SPF):

«D’une part, construire un voilier à la coque renforcée en aluminium permettant de naviguer dans les eaux arctiques en présence de glace flottante – ce type de petit navire sont aujourd’hui peu nombreux. D’autre part, l’idée est de penser sa conception spécifiquement pour permettre d’y installer des équipements scientifiques de pointe. En ce sens, notre modèle est le Eugen Seibold

Ce voilier allemand de 24m, financé par la Werner Siemens-Stiftung, baptisé en 2019 et exploité sous l’égide de Gerald Haug, professeur de paléoclimatologie à l’ETHZ et au Max Planck Institute de Mainz (Allemagne), héberge un condensé d’instruments d’analyses «dernier cri», ce qui en fait le petit laboratoire flottant le plus sophistiqué au monde. Il peut accueillir huit passagers mais n’a qu’une coque en polyester – trop frêle pour l’Arctique.

Le Forel, lui, devrait emmener quatre scientifiques pour autant de membres d’équipage. Les plans ont été arrêtés ce printemps, et plusieurs chantiers navals doivent être mis en concurrence pour sa construction, au prix le plus avantageux. Quant au financement, Patrick Aebischer dit être en train de lever les fonds nécessaires auprès de mécènes et fondations. L’exploitation du navire, baptisé en hommage au savant vaudois François-Alphonse Forel, reviendra à environ un demi-million par an, assurée à travers des projets scientifiques financés par les voies habituelles (étatiques voire privées). Première navigation prévue en 2022, si tout se passe comme prévu.

Car en parallèle, Patrick Aebischer explore encore des pistes pour acquérir à moindres coûts l’un des rares voiliers existants à coque renforcée, qui pourrait être transformé en laboratoire flottant, pour autant que les dimensions du navire et sa configuration s’y prêtent.

Les autres initiatives à venir. Il en existe plusieurs:

  • L’équipe de la Fondation Tara Océan qui a déjà à son actif plusieurs odyssées scientifiques, dont un hivernage au pôle Nord durant les nuits polaires de l’Année polaire internationale (2007-2008), ambitionne de construire une plateforme dérivante pour se laisser coincer dans la banquise arctique chaque hiver durant les deux prochaines décennies; un projet à plusieurs dizaines de millions d’euros en cours de développement qui doit être dévoilé en fin d’année, a appris Heidi.news.

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La goélette Tara, sous le pont Alexandre III à Paris, le 11 mars 2020 | OlivierDessibourg

  • La Fondation Pacifique, à Genève, dont l’une des embarcations vient de réaliser un tour du monde à la voile en quatre ans dans le sillage de Magellan, a lancé ce 8 juin dernier une immense expédition prévue pour durer entre 2020 et 2024. Le navire vient de quitter la Bretagne, pour rejoindre d’abord le Nord de la Norvège, avant le Groenalnd cet été. Samuel Gardaz, vice-président:

«L’objectif est de faire un tour de cinq ans dans l’Océan arctique par l’ouest à bord de la goélette à coque en acier de 30m Mauritius, en collaboration scientifique avec l’Université de Genève (Unige), mais également dans un but socio-éducatif.»

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Le Mauritius, goélette à coque d’acier battant pavillon suisse, pour la Fondation Pacifique | FondationPacifique

  • Le voilier suisse Gaia, barré par Thierry Courvoisier, professeur émérite d’astrophysique à l’Unige, doit lever l’ancre le 15 juin, moins dans un but purement scientifique que dans celui de sensibiliser le grand public aux impacts du réchauffement dans l’Arctique.

Les initiatives passées. Deux projets similaires, à connotation helvétique également – pour ne citer qu’eux –, se sont récemment achevés:

  • ATKA: en 2018, ce voilier français renforcé, initialement non conçu comme laboratoire flottant mais sur lequel ont été installé plusieurs instruments, devait tenter une traversée du passage du Nord-ouest en mesurant les dépôts de microplastiques. A cause d’une glace de mer trop dense, la traversée n’a pas pu être effectuée, mais des prélèvements de microplastiques ont tout de même pu être effectués dans des endroits très reculés pour le compte du Swiss Polar Institute. En 2019, ATKA a réalisé une deuxième expédition dans le fjords reculés de la côte ouest du Groenland où il a collecté de nombreux échantillons pour des projets scientifiques mandatés par diverses Universités canadiennes, danoises et norvégiennes.

  • PolarQuest 2018: à bord du voilier de 20m renforcé Nanuq, des chercheurs, emmenés par une collaboratrice du CERN, Paola Catapano, ont sillonné l’Arctique sur les traces également de microplastiques et de polluants chimiques, mais aussi à la traque de rayons cosmiques.

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Le voilier Nanuq du projet PolarQuest2018 | PolarQuest

Le contexte. Depuis plusieurs années, sous l’effet du réchauffement climatique, et par conséquent de l’accélération de la fonte de la banquise, les régions arctiques subissent de profonds bouleversements. Pour Romain Troublé, directeur général de Tara, rencontré début mars à Paris, où sa goélette faisait une escale pédagogique:

«Cette région est sous le feu des projecteurs, notamment médiatiques. Mais les données scientifiques sur cet écosystème font encore largement défaut, ou restent parcellaires. En obtenir de nouvelles, et si possible sur le long terme, est déterminant pour en comprendre la dynamique biologique et climatique.»

Ainsi, à l’instar de Tara depuis 10 ans, le nouveau navire de la Fondation Tara Océan sera équipé pour étudier notamment le climat et la biodiversité arctique ainsi que ses caractéristiques génétiques, encore inconnues, tout comme le Forel, qui pourra même effectuer des séquençages biologiques in situ, en plus de mener des recherches sur les microplastiques, la géochimie ou la géophysique des écosystèmes. La Fondation Pacifique, elle, veut réévaluer le rôle des océans polaires dans le contexte du réchauffement climatique et du cycle du carbone en particulier. Daniel McGinnis, professeur de physique aquatique à l’Unige et responsable scientifique de l’expédition :

«Nous souhaitons quantifier la salinité de l’eau, les paramètres météo, ou les concentrations de divers gaz à effet de serre (méthane, CO2) dans ces régions très lointaines, où parfois personne n’est jamais allé, pour obtenir une représentation spatiale pour complète des mesures à la surface du globe.»

Et Samuel Gardaz de compléter: «Dans ces régions, tous types de capteurs de données sont intéressants, pour ensuite recouper celles-ci avec les mesures satellitaires.»

L’intérêt premier de ces petites plateformes. Tous ces spécialistes soulignent qu’ils sont nombreux. «C’est une tendance nouvelle dans plusieurs instituts de recherches polaires, comme en Grande-Bretagne, de recourir à des petites plateformes pour complémenter ce que peuvent faire les gros brise-glace par exemple», nous confiait au sujet du périple d’ATKA Christian de Marliave, spécialiste depuis 40 ans de la logistique en régions polaires, membre du Conseil d’administration de la Fondation Tara Océan et aussi impliqué dans le projet Forel. «Multiplier les mesures, hiverner, étudier la biologie est indispensable, et c’est en cela que ces plateformes sont complémentaires des vastes programmes que mènent les Etats avec leurs bases et leurs grands navires arctiques», ajoute Romain Troublé. Et Samuel Jacquard, professeur de paléoocéanographie et de biogéochimie marine à l’Université de Berne et collaborateur du SPI en charge de la science sur le futur Forel, d’ajouter:

«Pratiquement, ces plateformes ont les avantages suivants :

  • Maniabilité et capacité d’aller là où les brise-glaces ne peuvent naviguer (côtes, eaux peu profondes, fjords échancrés, etc.).

  • Flexibilité, versatilité et rapidité dans les décisions d’action

  • Coût d’exploitation largement moindre (un millier de francs par jour par voilier, contre quelque 80'000 à 100'000 pour les brise-glace comme le PolarStern allemand!)

  • Possibilité de mener des projets de plus petite envergure.»

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L’hiver dernier, le brise-glace allemand PolarStern est resté volontairement prisonnier de la banquise arctique | Alfred-Wegener-Institut / Stefan Hendricks

Les inconvénients, et les critiques. Ces petits navires n’offrent pas que des points positifs toutefois.

  • Taille: «Ils ne peuvent embarquer qu’un équipement limité, qui doit s’adapter à un environnement flottant, dans ce qui constitue parfois un casse-tête logistique», relève Samuel Jaccard.

  • Nombre de places à bord: il est limité. « Mais les chercheurs embarqués peuvent travailler presque tout le temps; sur les grands bâtiments, lorsqu’un instrument est déployé, les autres restent en revanche souvent inemployables », analyse Christian de Marliave.

  • Espace de stockage limité: l’exiguïté de ces voiliers n’aidant pas, il est ardu de conserver des quantités énormes d’échantillons (comme c’est par contre possible sur les brise-glaces). Patrick Aebischer a un contre-argument : « Grâce au perfectionnement et à la miniaturisation des composants et de l’électronique des instruments, l’idée sera vraiment de faire autant d’analyses que possible directement à bord et online, avec des résultats immédiats; du séquençage génétique par exemple.»

  • Propulsion: «Tous les spécialistes admettent que la voile sert avant tout aux longues traversées, mais que la navigation se fait au moteur lors des prises de mesures scientifiques en Arctique, pour en garantir un certain contrôle, admet Romain Troublé. Mais la voile constitue aussi un atout certain en termes de communication vers le grand public.»

  • Mesures «one shot»: une critique souvent faite à ce type de projets est l’unicité des mesures dans les conditions du moment, alors qu’en sciences, c’est souvent une répétition des mesures et leur suivi temporel qui permet de tirer les conclusions les plus pertinentes. «C’est une critique légitime, dit Samuel Gardaz. Mais rien n’empêche de répéter les expéditions si les moyens nécessaires sont à disposition dans le futur. Notre idée est avant tout de montrer, à travers un projet modeste émanant de la société civile, les possibilités qu’offrent ces petits voiliers pour la recherche.»

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La navigateur et explorateur polaire François Bernard (à droite) et le scientifique Stéphane Aebischer, en train de préparer les filets à microplastiques de l’expédition ATKA dans le port de La Rochelle, peu avant le départ au printemps 2018. | Olivier Dessibourg

La suite. Comme Samuel Gardaz, Samuel Jaccard ou Romain Troublé, Patrick Aebischer voit plus loin, et rêve déjà d’une flottille de dizaines de petites plateformes similaires travaillant de concert, en réseau, dans l’Arctique.

Romain Toublé:

«Pour qu’un tel réseau voie le jour, au-delà des financements bien sûr, il faut évidemment d’abord imaginer et mettre sur pied des protocoles scientifiques communs de base, d’autre part développer, dans une situation géopolitique complexe, la collaboration au niveau étatique international.»

Sans la citer, le célèbre marin fait référence aux pays riverains de l’Arctique, notamment à la Russie, acteur Incontournable et très expérimenté de l’Arctique, qui poursuit sa stratégie de bases dérivantes, dont la première flottante, nommée «North pole » devrait être livrée en 2022 au plus tôt – il est vrai qu’avec ses 84 m de long pour 22 de large, cette embarcation n’évolue plus dans la même catégorie que les petits voiliers, mais la Russie soutient l’importance des collaborations internationales.

Au large de l’Alaska, les scientifiques américains voient eux plus petit, puisqu’ils déploient chaque année depuis 2016 une flotille de drone de la société Saildrone pour acquérir des mesures.

©Saildrones.png
SailDrones

Romain Troublé conclut :

«Nourrir la recherche, par le biais de futurs réseaux de plateformes, de beaucoup plus de données scientifiques, est par exemple absolument nécessaire pour défendre demain l’importance du développement durable de l’Océan, voire la protection de zones particulières comme l’Arctique, tant les changements qui s’y déroulent sont importants et auront des impacts majeurs sur toute la planète dans les prochaines décennies. L’imminente décennie des Nations Unies 2021-30 pour les sciences océaniques est à même de relever le défi.»

L’avis de l’expert. Mikaa Mered, professeur de géopolitique des pôles à l'Institut Libre d'Etude des Relations Internationales (ILERA) à Paris, et auteur de l’ouvrage "Les Mondes polaires" (PUF, octobre 2019):

«Il y a effectivement un intérêt grandissant pour la construction de petites plateformes polaires. Mais les initiatives sont très éclatées faute d’un organisme international centralisateur qui coordonnerait et valoriserait les données pour tous. Chacun joue sa partition et il y a deux explications à cela :

o   Ces initiatives sont pour certaines lancées en dehors des grands instituts de recherches nationaux classiques voire à l’initiative du secteur privé, ce qui peut rebuter certains chercheurs ou institutions qui craignent notamment des éventuels conflits d’intérêt ou du greenwashing et donc ne favorise pas les collaborations.

o    À l’échelle européenne, des entités comme le European Polar Board, le Réseau Polaire Européen et le Cluster Polaire Européen jouent chacun des rôles de coordinateurs et catalyseurs des initiatives de recherche, limitées au secteur public. Avec le futur Bureau de Coordination Polaire Européen qui doit voir le jour à l’échelle continentale à partir de 2025, on peut espérer une coordination centralisée étendue aux initiatives privées et en cohérence avec les intérêts stratégiques de l’UE, la Norvège, l’Islande et la Suisse. Mais en Asie ou aux Amériques, ce genre d’institution supranationale n’est pas en gestation.»

Et l’expert de conclure :

«La concurrence est rude pour cartographier le cœur de l’Arctique et en particulier comprendre ses dynamiques hivernales in-situ. Deux pays produisent d’énormes efforts. La Russie d’un côté, qui veut demeurer le meilleur connaisseur de sa région pour préserver son avantage actuel. Et de l’autre côté la Chine, qui souhaite avoir une connaissance propre des courants et mieux développer les routes de navigation sans dépendre des pays arctiques. Le géant asiatique étudie l’idée d’installer une flotille de plateformes à 80 millions d’euros pièce pour constituer une forme de présence dans les eaux internationales du Pôle où elle a le droit de s’installer. Cependant, on en est encore très loin.»

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