Retour sur les unités d’enseignements transversales

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Les unités d’enseignements (UE) transversales ont eu lieu cette année du mois de septembre à novembre. Les semaines passées ont fleuri aux quatre coins de l’Institut des affiches comme « La belle pêche », « OSS 118 Occupy Sea Space », ou « Maman j’ai raté la transition écologique » et bien d’autres encore. Ce n’était pas une journée d’intégration pour les étudiants mais la conclusion de 7 semaines de réflexion et de recherche sur l’interdisciplinarité du Master Sciences de la Mer et du Littoral.

Ces unités d’enseignements transversales ont lieu sur les deux années de Master. Lors de la première année, l’UE se nomme « Enjeux et Problématique ». Cet enseignement a pour objectif pédagogique de développer la coopération entre les pairs (étudiants à étudiants) tant par la transmission de leurs savoirs que par la découverte d’approches méthodologiques différentes de celles de leur spécialisation, en pluridisciplinarité.

Changement de formule cette année

Cette année, une nouvelle formule a débuté avec un fonctionnement par ateliers disciplinaires. Répartis dans des groupes de 12 à 20 étudiants de 5 spécialités du Master, les étudiants ont travaillé sur des problématiques centrées autour des risques côtiers (identification, gestion, prévention des risques liés aux changements climatiques), chacun apportant son regard méthodologique sur cette problématique commune. L’étudiant devait assister à quatre ateliers (dont trois extérieurs à sa discipline de formation), dans lesquels les enseignants donnaient la vision de leur champ d’expertise sur le sujet et la plus-value que pouvait apporter une collaboration interdisciplinaire dans leur contexte professionnel.

Cette transformation de l’UE a été une réussite autant pour les étudiants qui ont adhéré à cette formation, que pour les intervenants qui ont enrichi les échanges autour de ces sujets. Cet enseignement sera reconduit pour les années suivantes avec l’intégration potentielle de l’ensemble des mentions du Master SML.

Pour leur deuxième année de Master, l’UE se nomme « Sciences et Société ». De nombreux objectifs pédagogiques sont associés à cet enseignement : l’exploration de controverses socio-scientifiques, la problématisation d’un sujet, l’interdisciplinarité mais aussi des objectifs de pédagogie par projet.

Pour ce faire, les étudiants sont répartis en groupes de travail (toutes les disciplines des SML sont identifiées dans les groupes) suivants les sujets présentés par les doctorants. Deux mois d’exploration du sujet en équipes interdisciplinaires autonomes encadrée par le doctorant s’en suivent.

Cette année 6 équipes ont été constituées du côté de l’IUEM et 2 pour le parcours STPE-IGRECL (Vannes). Pour conclure, cette réflexion et ces deux mois d’interdisciplinarité, un après-midi de restitution sous forme d’ateliers d’1h30 a été organisé le 19 novembre dernier. Cette restitution organisée à destination des étudiants de M1 mais aussi des membres du jury (enseignants, chercheurs, scientifiques, responsables de communication, guides scientifiques…) était ouverte à tous les curieux de la pluridisciplinarité. Pour le plaisir des yeux, de nombreux décors ont été réalisés cette année afin d’illustrer leur travail de recherches, en voici quelques images.

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Riwalenn Ruault

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Riwalenn Ruault

L’océanographie au service du développement durable

L’European Marine Board (EMB) lance un 5ème document d’orientation « Naviguer vers l’avenir V (NFV : Navigating the Future V) ; Recommandations pour la Décennie des Nations-Unies pour l’océan », qui contient des propositions pour les sciences océaniques afin d’atteindre les objectifs de développement durable de la Décennie des Nations Unies. Ce Policy brief a été lancé le 19 novembre 2019 au Parlement européen à l’occasion d’une manifestation multipartite organisée conjointement par le European Marine Board (EMB) et le European Bureau for Conservation and Development (EBCD) sur le thème « Les principaux défis environnementaux et le rôle des objectifs du développement durable ».

La décennie des océans

L’année 2021 marque le début de la Décennie des océans qui donne l’occasion aux scientifiques, aux décideurs, à l’industrie et au public de se réunir pour faire en sorte que la société continue de bénéficier des ressources océaniques tout en améliorant la santé écologique du milieu marin et en assurant sa durabilité à long terme. Six résultats sociétaux ont été esquissés et le Policy brief de l’EMB présente les recommandations d’une synthèse, rédigée par d’éminents spécialistes européens, sur la science nécessaire pour atteindre ces objectifs. NFV recommande un programme de recherche marine holistique, axé sur les solutions et la durabilité, qui doit être conçu conjointement par toutes les parties prenantes.

Pour assurer la propreté des océans, il faut déterminer les effets cumulatifs et les interactions entre de multiples apports anthropiques, notamment le CO2 atmosphérique, le ruissellement agricole, les eaux usées non traitées, les espèces marines envahissantes et la pollution plastique. Un océan sûr exige que nous soyons capables de prévoir les risques océaniques tels que les ondes de tempête, les vagues de chaleur marines, les météotsunamis, les tremblements de terre sous-marins, les glissements de terrain et les éruptions volcaniques, ainsi que les tsunamis qui leur sont associés. Nous devons mieux comprendre les déclencheurs de ces risques et des impacts, y compris la façon dont ils sont influencés par le changement climatique.

Un océan sain pour une économie bleue

Un océan sain et résilient est indispensable pour soutenir une économie bleue durable. Une vue d’ensemble complète du fonctionnement de la biodiversité marine et de sa valeur socio-économique est nécessaire. NFV recommande la mise en place d’un programme de recherche interdisciplinaire sur la connectivité océanique axé sur les liens entre l’océan physique, chimique, biologique, géologique et l’humanité. La gouvernance des océans devrait être guidée par la structure et la fonction quadri-dimensionnelles des écosystèmes marins. Un océan exploité de façon durable est un océan dont les seuils de sécurité et de durabilité permettent aux industries océaniques de fonctionner, comme les pêches, l’aquaculture, les biotechnologies et l’énergie. Les stratégies de résilience, les compromis et l’éthique devraient être intégrés dans les protocoles d’aide à la décision.

La prévision océanique

Une prévision océanique conduira à une meilleure gestion des écosystèmes marins, à une exploitation durable des ressources, à des projections climatiques et à la prévision des risques océaniques. Il est nécessaire d’améliorer les observations et le partage des données océanographiques, ainsi que de développer l’Internet des objets océaniques, l’intelligence artificielle et l’informatique en nuage. Les données devraient être intégrées dans des modèles interdisciplinaires afin de créer des systèmes d’alerte rapide pour les multiples facteurs de stress, les points de basculement et les risques océaniques. Un océan limpide fournira des données et des informations océaniques à toutes les parties prenantes pour des prises de décision éclairées. NFV recommande le développement d’une plate-forme océanique en réalité virtuelle où les données seront disponibles et traitées en temps réel.

L’European Marine Board (EMB) est l’un des principaux groupes de réflexion européens sur la politique des sciences de la mer. L’EMB est un réseau de plus de 10 000 scientifiques des principaux instituts océanographiques et marins nationaux, d’organismes de financement de la recherche et de réseaux nationaux d’universités en Europe. Le Conseil de l’EMB offre une plate-forme à ses organisations membres pour développer des priorités communes, faire progresser la recherche marine et combler le fossé science-politique afin de relever les défis et de saisir les opportunités futures en sciences marines.

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European Marine Board

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Anne Marie Tréguier

Martial Caroff, Maître de conférences en pétrologie magmatique au LGO

Que faisais-tu avant de venir à l’IUEM ?

J’ai fait ma thèse à Brest à l’UFR Sciences et l’ai soutenue en 1991. J’ai travaillé sur deux îles de Polynésie française, Mururoa et Eiao, en collaboration avec le CEA de Bruyères-le-Châtel. J’ai étudié des carottes de forage réalisées dans le substratum volcanique des deux îles en question. Il s’agissait de forage de petit diamètre, pouvant atteindre une profondeur de 1 000-1 200 mètres. Mon directeur de thèse était René Maury. Je ne suis allé qu’une fois en Polynésie à la fin de ma thèse ; en effet, l’examen et l’échantillonnage des carottes se faisaient en région parisienne, à Montlhéry, dans un hangar de stockage. J’ai continué ensuite à travailler sur la Polynésie durant une bonne dizaine d’années, en faisant cette fois plusieurs missions sur place. J’ai en particulier collaboré avec le Bureau de recherches géologiques et minières (BRGM), dans le cadre d’une campagne de cartographie sur plusieurs îles, dont Huahine et Tahiti (Archipel de la Société), avec direction de thèse pour cette dernière. Dans la continuité de mon doctorat, j’ai été recruté sur un poste de maître de conférences au laboratoire de géologie de Brest.

Pourquoi as-tu choisi l’IUEM ?

Etant donné que le laboratoire a intégré l’IUEM en 1997, j’ai moi aussi rejoint l’Institut cette année-là, de manière naturelle.

Que fais-tu à l’IUEM ?

En ce qui concerne la recherche, après la Polynésie française, je me suis tourné vers les dorsales. J’ai fait beaucoup de modélisation géomathématique de chambres magmatiques et ai dirigé une thèse sur ce sujet. Il s’agissait de comprendre ce qui se passe dans les réservoirs crustaux. C’était de la recherche fondamentale à partir de données pétrologiques et géochimiques. J’y ai consacré une dizaine d’années. Je me suis associé avec un mathématicien pour approfondir ce sujet. Ensuite, j’ai travaillé, avec une étudiante de Master et en collaboration avec le BRGM, sur les roches volcaniques de Mayotte, à la suite de sa départementalisation en 2011. Mon principal thème d’étude est le magma mais je ne travaille pas sur une technique d’analyse particulière. J’ai actuellement une activité importante sur le Massif armoricain. Je collabore en particulier avec le Parc naturel régional d’Armorique (PNRA), qui porte, avec la réserve géologique de Crozon, un projet de Géoparc UNESCO. Il s’agit d’une structure permettant de communiquer sur la géologie à un niveau international. Il existe actuellement 7 Géoparcs en France, tous situés dans le sud. Je suis le correspondant scientifique dans le cadre de la mise en place de cette structure, qui devrait voir le jour d’ici un an ou deux.

Côté enseignement, j’enseigne de la Licence à l’UFR Sciences au Master SML mention géologie à l’IUEM.

Je fais aussi de la formation continue avec Ifremer pour les ingénieurs non géologues.

Je suis également directeur adjoint du Département des Sciences de la Terre et président de jury de L2 de géologie.

J’ai commencé à publier à titre personnel des romans et des nouvelles dans les années 2000, complètement en dehors de mon activité professionnelle. Cependant, peu à peu, mon travail d’écriture et ma fonction d’universitaire ont convergé dans le cadre de la vulgarisation scientifique. C’est mon éditeur principal (Gulf Stream Éditeur) qui le premier m’a conduit sur cette voie en me proposant l’écriture d’ouvrages documentaires pour la jeunesse (3 albums illustrés publiés à ce jour). J’ai ensuite été contacté par la maison d’Édition QUÆ, avec qui j’ai réalisé deux ouvrages de géologie grand public pour les adultes (Où le monde minéral choisit-il ses couleurs ? et Terres singulières). Je suis enfin co-auteur, avec mon collègue Bernard Le Gall, de 2 guides géologiques, l’un sur le Léon et l’autre sur les baies de Saint-Brieuc et du Mont-Saint-Michel.

As-tu des anecdotes professionnelles à nous raconter ?

Sur Tahiti, nous travaillions, un thésard et moi, sur la partie centrale de l’île et nous y allions en 4 x 4 tous les matins, soit environ 2h de trajet. Il y avait toujours un gros nuage qui nous attendait sur zone. Nous n’avions pas pris garde que les pneus étaient complètement lisses. Un soir, sur le retour, nous avons crevé et avons eu un mal fou à changer la roue. Nous avons donc dû franchir un gué où l’eau arrivait au niveau du capot alors qu’il faisait déjà nuit. Quand nous sommes allés voir le loueur le lendemain matin, un rien furieux, il nous a immédiatement échangé le véhicule contre un 4 x 4 flambant neuf.

Dans l’île de Huahine, lorsque nous faisions de la carte géologique, René Maury et moi-même, nous sommes tombés sur 3 personnes armées de machettes et aux visages peu avenants. Après de périlleuses négociations, nous avons dû leur laisser notre récolte d’échantillons du jour – pourtant dépourvus d’or ou autres métaux précieux – et sommes rentrés les sacs vides, mais avec tous nos membres.

Quel est ton plus beau souvenir de boulot ?

L’acceptation de certains articles, surtout les plus personnels. Après avoir bossé pendant des mois sur un sujet, l’aboutissement d’un travail dans lequel on s’est beaucoup impliqué est toujours une grande satisfaction.

Quels sont tes centres d’intérêt ?

Tout ce qui tourne autour des livres (lecture, écriture et rédaction). Je suis aussi bibliophile.

As-tu une devise ?

Pas vraiment de devise, mais j’aime beaucoup ce vers du poète Jodelle :

« Jamais l’opinion ne sera mon collier ».

 

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SGMB

Marie Thoraval

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Martial Caroff

La vague dans la matrice | Festival Ressac

Suite à une résidence d’artiste dont nous vous parlions dans un précédent article, le plasticien Gaëtan Robillard a inauguré son installation « la vague dans la matrice » à l’IUEM, le mercredi 20 novembre 2019, dans le cadre du festival Ressac. L’installation était accompagnée d’une performance sonore de Aude Rabillon. Ce fut l’occasion, devant un public nombreux, de nouer des liens entre les démarches de recherche scientifique et artistique.

La Vague dans la matrice est une installation qui s’intéresse à la manière dont la vague évolue à l’heure de la transition énergétique. Elle expose la simulation d’un champ d’ondes qui entraîne le calcul continu d’un très grand nombre d’opérations mathématiques rendues manifestes par des variations de lumière et de température. Accompagné d’une performance sonore de Aude Rabillon, ce projet artistique de Gaëtan Robillard interroge la manière dont les sciences du climat génèrent de nouveaux signes venant s’inscrire dans le monde.

L’installation est ouverte à la visite à l’IUEM jusqu’au vendredi 22 novembre 2019.

Ce projet a été réalisé à l’occasion des 80 ans du CNRS et dans le cadre de la résidence AIRLab organisée par la ComUE LNF. Produit par la ComUE LNF, co-produit par Tabouret Studio, avec le soutien financier de la Région Hauts-de-France, Valenciennes Métropole, la Métropole Européenne de Lille, l’Université de Lille et l’Université Polytechnique Hauts-de-France, le CNRS. En collaboration avec le LAMAV, le laboratoire Painlevé, l’IUEM et France Energies Marines. En partenariat avec le réseau 50°nord et le Fresnoy – Studio national des arts contemporains.

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Sébastien Hervé

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Christine Paillard

Emmanuelle Dilasser

MYCTOPHIDAE, voyage en eau profonde | Exposition Festival Ressac

Les océans ? Une immensité, une richesse et une des clés du fonctionnement de la vie sur notre planète. Et pourtant les mystères sont encore nombreux. Dans ce monde partiellement connu, les poissons lanternes ou myctophidae, sont très abondants de l’équateur jusqu’aux zones les plus froides, de la surface jusqu’à plusieurs centaines de mètres de profondeur.

Qui sont-ils, à quoi ressemblent-ils, que font-ils là ? Comment dévoiler l’énigme de ce milieu impossible à observer de nos yeux ?

Menés par Gildas Roudaut, des scientifiques (IRD, CNRS, MNHN, CPS) ont mené un dialogue avec une classe de terminale STD2A du Lycée Vauban de Brest.

De ces échanges, sont nés une exposition, MYCTOPHIDAE, mise en forme à l’IUEM, et une revue, La Lanterne, créées avec le soutien de l’UBO et de l’IRD dans le cadre du Festival Ressac.

L’exposition est à visiter à la Bibliothèque Universitaire du Bouguen (10, av. Victor le Gorgeu, Brest), du 18 Novembre 2019 au 6 Janvier 2020.

Elle est également consultable au format PDF (basse résolution), sur cette page.

La revue La Lanterne est, quant-à-elle, disponible au téléchargement, ici-même.

Crédits

Rédaction et relecture : Gildas Roudaut, Jérémie Habasque, Anne Lebourges-Dhaussy, Cindy Dupoux, Élodie Vourey, Anna Conchon, Cédric Cotté, Antoine Choplin, Yves Cherel, Sébastien Hervé
Graphisme et mise en page : Sébastien Hervé assisté de Fred Grunchec et Pauline Ferrec
Remerciements : La Mission culture scientifique et technologique de l’IRD, Christine Paillard et Emmanuelle Dilasser

Festival RESSAC du 16 au 22 novembre 2019 à Brest

La 1ère édition du Festival REchercheS en Sciences Arts et Création (RESSAC) gratuit et ouvert à tous se déroulera du 16 au 22 novembre 2019 au sein de différents lieux de Brest et de Plouzané.

Au terme d’une année de travail, les étudiants et enseignants de l’université, ainsi que des lycées et des écoles d’arts partenaires, se sont joints aux artistes, scientifiques et personnels associés pour proposer au public différentes œuvres (spectacles vivants, expositions, créations sonores, marches littéraires…)

Le mercredi 20 novembre 2019 se déroulera en partie à l’IUEM, au Pôle numérique Brest-Iroise et à la Bibliothèque La Pérouse (BLP). L’occasion sera offerte de découvrir Vincent Blouch et la compagnie UBO pour un spectacle de danse, d’assister au vernissage de l’exposition de Gaétan Robillard à 12h dans le hall de l’IUEM niveau 0, La Vague dans la matrice, réalisée avec des chercheurs du LOPS et l’équipe de France Energies Marines. Les visiteurs pourront également participer à une marche littéraire d’Antoine Choplin le matin même, ou encore être aux côtés de Marie-Michèle Lucas pour une étrange visite guidée de la BLP. Inscription à ressac@univ-brest.fr

Cet événement, labellisé 80 ans du CNRS est organisé par l’Université de Bretagne Occidentale. Il s’inscrit dans un ensemble de projets porté par la chargée de Mission UBO « Arts et Sciences » Christine Paillard du LEMAR avec le soutien du service culturel, du service communication et de Natalia Leclerc,  vice-présidente Culture et Développement durable.

Contribution de l’IUEM

L’exposition « Myctophidae : Voyage en eau profonde » a été rédigée avec la collaboration de Jérémie Habasque, Anne Lebourges-Dhaussy, Gildas Roudaut, Cindy Dupoux, Élodie Vourey, Anna Conchon, Cédric Cotté, Antoine Choplin, Yves Cherel, Sébastien Hervé et réalisée et mise en page par Sébastien Hervé assisté de Fred Grunchec et Pauline Ferrec. Elle sera présentée à la Bibliothèque universitaire du Bouguen du 18 novembre 2019 au 6 janvier 2020.

Le projet “Auris maris, une oreille de mer à l’écoute du changement climatique” réunit la plasticienne Anne Le Mée, le plasticien sonore Hughes Germain, l’anthropologue Fabien Riera, l’explorateur audiovisuel Philippe Arson et la biologiste Christine Paillard du LEMAR. Il sera présenté à Océanopolis les 16 et 17 novembre 2019 de 10h à 17h. Une rencontre déambulatoire avec les artistes et scientifiques Auris maris aura lieu le samedi 16 novembre à 14h30 à Océanopolis.

Le projet “Harmonic” sera présenté au Cedre du 4 novembre 2019 au 10 janvier 2020. Il est le fruit d’une collaboration avec Nathalie Babonneau et Pierre Sansjofre du LGO. Il associe également le compositeur Étienne Hendrickx ainsi que Tudual Rolland, Garlonn Petit et Typhenn Morvan, étudiants en Licence Arts. Porté par le Centre de Documentation de Recherche et d’expérimentation sur les pollutions accidentelles des Eaux, le Projet Harmonic est présenté dans le cadre des 40 ans du Cedre.

En termes de création sonore, L’avant-première d’ “Avant la débâcle” le 20 novembre 2019 à 20h30 à Océanopolis se poursuivra par une discussion à 21h30 entre l’écrivain Jean-Manuel Warnet, l’ingénieur du son Victor Blanchard et Laurent Chauvaud, écologiste, chercheur au CNRS et directeur du LIA BeBEST.

« A l’écoute des profondeurs », sera présentée le 20 novembre de 18h à 19h à la galerie Antinoë. Puis, ce sera l’occasion d’écouter Youenn Jézéquel, biologiste marin au LEMAR passionné par le homard et son curieux bourdonnement.

Le spectacle « De la morue » par Frédéric Ferrer, le mardi 19 novembre 2019 à 20h30 à Océanopolis, sera suivi à 21h30 d’une rencontre avec Frédéric Ferrer et Marie Bonnin chercheuse en droit de l’environnement marin au LEMAR.

Toute la programmation est ici !

Pour en savoir plus sur le site des 80 ans du CNRS

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Christine Paillard

Emmanuelle Dilasser

Innovation technologique : le réchauffement climatique suivi jusque dans les profondeurs de l’océan

Grâce à la nouvelle génération de flotteurs autonomes profonds Deep-Arvor développés en France, le signal du changement climatique peut désormais être traqué jusque dans les profondeurs de l’océan, jusqu’à – 4 000 m. Les premières données acquises par ces instruments en Atlantique Nord apportent des informations inédites sur des masses d’eau profonde, leurs dynamiques de mélange et de déplacement. Autant de données essentielles pour comprendre comment le signal climatique se diffuse dans l’océan global. Obtenus par des scientifiques du Laboratoire d’océanographie physique et spatiale (LOPS), ces résultats sont publiés dans Journal of Geophysical Research.

En 50 ans, l’océan a absorbé plus de 90 % de l’excès de chaleur reçu par la Terre dû aux activités humaines, entraînant un réchauffement de l’océan global.
Grâce au réseau de 4 000 flotteurs autonomes Argo qui mesurent la température et la salinité entre 0 et 2 000 m de profondeur dans l’ensemble des océans, il a été estimé que cette tranche de la colonne d’eau est actuellement plus chaude d’environ 0.8°C par rapport à 1950. Or, d’autres mesures ponctuelles réalisées à partir des navires océanographiques ont montré que le réchauffement pénètre dans l’océan bien au-delà de 2 000 m de profondeur.

Pour mesurer ce signal profond, la France s’est lancée en 2011 dans le développement d’un flotteur Argo profond, le Deep-Arvor, capable de mesurer la température, la salinité et la concentration en oxygène dissous, jusqu’à 4 000 m. Obtenir de telles mesures à ces grandes profondeurs est un défi technologique qu’ont relevé avec succès les équipes impliquées dans le projet Equipex « Novel Argo Ocean observing System » (NAOS) initié par l’Agence nationale de la recherche (ANR), l’Ifremer et le CNRS.

                                                                  © Ifremer / O. DUGORNAY

Afin de comprendre comment l’excès de chaleur pénètre et voyage dans l’océan et comment il impacte son fonctionnement, les chercheurs du LOPS ont concentré leur effort de recherche dans l’Atlantique Nord, où les eaux chaudes venues du sud se refroidissent et plongent vers les profondeurs, contribuant ainsi à la pénétration des signaux climatiques dans l’océan profond. La redistribution de cette chaleur vers le reste de l’océan dépend de la circulation profonde qui est encore largement inconnue.

Ils ont ainsi déployé, entre 2015 et 2017, cinq flotteurs Deep-Arvor lors de la campagne RREX. Ils ont été mis à l’eau au sud de l’Islande dans une zone profonde de 3 600 m et truffée de reliefs sous-marins qui contraignent la trajectoire des masses d’eau profondes. Certaines, récemment en contact, avec l’atmosphère transportent ainsi la trace du climat récent.

Les flotteurs Deep-Arvor sont paramétrés pour plonger depuis la surface jusqu’à une profondeur de dérive d’environ 3 000 mètres à laquelle ils restent 10 jours. Ils plongent ensuite à 4 000 mètres avant de remonter à la surface pour transmettre par satellite les données enregistrées pendant leur immersion et leur remontée.

L’oxygène, une donnée-clé pour mieux comprendre la circulation profonde

Les flotteurs Deep-Arvor sont les seuls flotteurs Argo profonds à être équipés de capteurs mesurant la concentration d’oxygène dissous dans l’eau. De cette donnée, les scientifiques déduisent l’âge relatif d’une masse d’eau : plus elle est jeune et a donc eu un contact récent avec l’atmosphère, plus sa concentration en oxygène est élevée ; à l’inverse, plus elle est vieille, plus sa concentration en oxygène est faible.

« Grâce à ces mesures d’oxygène, nous avons observé comment une masse d’eau jeune récemment formée au voisinage de l’Islande et circulant à 2 750 m dans un chenal profond, se mélangeait avec une masse d’eau plus ancienne sous l’action des courants de surface particulièrement énergétiques à cet endroit, explique Virginie Thierry. En outre, aucun des flotteurs n’a suivi la trajectoire à laquelle on s’attendait au vu des courants dominants. L’un d’entre eux a même mis en évidence l’existence d’une nouvelle route profonde qui n’avait jamais été observée directement ».

Ces mesures permettent ainsi de suivre et de comprendre la propagation et la dilution des signaux climatiques dans l’océan. De telles informations sont cruciales pour améliorer les modèles de projections climatiques.

100 % du volume total de l’océan global couvert par les flotteurs profonds

A ce jour, sur les 4 000 flotteurs qui parcourent l’océan, seuls 96 plongent au-delà de 2 000 mètres. Parmi eux, 21 flotteurs Deep-Arvor sillonnent les eaux profondes de l’Atlantique Nord, de l’Atlantique équatorial et de l’océan Austral. En 2020, 16 nouveaux flotteurs Deep-Arvor seront mis à l’eau dans l’Atlantique nord. L’ambition du réseau international Argo est de maintenir en opération 1 200 flotteurs profonds dans l’océan d’ici 5 ans.

« Ce réseau dense de flotteurs profonds nous aidera à comprendre comment se répartit le signal climatique dans 100 % du volume de l’océan global, contre 50 % avec les flotteurs plongeant à 2 000 mètres, conclut Virginie Thierry. Ce mix de flotteurs nous permettra d’établir plus finement le bilan thermique de l’océan global car une partie de la chaleur reçue par l’océan demeure indétectée à ce jour ».   

Lire l’article complet publié dans Journal of Geophysical Research Oceans : ISOW spreading and mixing as revealed by Deep-Argo floats launched in the Charlie Gibbs Fracture Zone

Le réseau de flotteurs Euro-Argo

Lancé en 2000 par la Commission océanographique intergouvernementale de l’Unesco (COI) et l’Organisation météorologique mondiale (OMM), le programme international Argo est le premier réseau global d’observation in-situ des océans. Il permet d’observer, comprendre et prévoir le rôle de l’océan sur le climat de la planète. Grâce à Argo et aux observations de surface des satellites, les scientifiques ont déjà pu affiner considérablement les estimations du stockage de chaleur par les océans. Ce paramètre est un facteur déterminant pour estimer l’ampleur du réchauffement climatique et pour mieux comprendre les mécanismes de la hausse du niveau moyen des mers.

Euro-Argo est la contribution européenne au réseau international Argo, constitué de près de 4 000 flotteurs autonomes qui mesurent en temps réel la température et la salinité de l’océan. Ces flotteurs sont déployés à l’échelle de la planète, depuis la surface, jusqu’à 2 000 ou 4 000 mètres de profondeur (voire 6 000 mètres pour quelques-uns). Euro-Argo s’engage d’ores et déjà dans la transition vers un nouveau design « global, profond et multidisciplinaire ». Dans cette perspective, il opère la nouvelle phase d’Argo, avec une extension aux plus grandes profondeurs et aux régions d’intérêt spécifique pour l’Europe (couverture des zones polaires, mers marginales, zones côtières). Désormais, le réseau intègre aussi une composante biogéochimique : certains flotteurs sont équipés de capteurs de mesure de la concentration en oxygène, en Chlorophylle a, en nitrates et en particules en suspension mais aussi du pH, et de la pénétration de la lumière.

Créé en 2014, l’ERIC Euro-Argo est une structure européenne qui a pour objectif d’optimiser, de pérenniser et de renforcer la contribution de l’Europe au programme Argo. Elle assure ainsi un rôle de coordination et est en charge de l’achat et du suivi de flotteurs européens, avec l’ambition de maintenir ¼ du réseau global. L’infrastructure, dont le siège est situé au centre Ifremer de Brest, compte aujourd’hui 12 pays Membres (Allemagne, Bulgarie, Espagne, Finlande, France, Grèce, Irlande, Italie, Norvège, Pays-Bas, Pologne, Royaume-Uni).

L’Ifremer participe à ce grand programme notamment en maintenant 10 % du réseau, en hébergeant un des deux centres mondiaux d’analyse et de stockage des données Argo et l’ERIC Euro-Argo depuis sa création.

En savoir plus : Comment observe-t-on les océans ? Le réseau de surveillance Argo

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Séminaire de recherche transversale sur le patrimoine maritime

Cet événement sur le patrimoine maritime se tiendra les 21 et 22 novembre 2019 au PNBI, à Plouzané (29). Il est intitulé : “Inventorier, numériser, partager le patrimoine maritime : premiers pas vers un centre de ressources” et est ouvert à tous sur inscription.

Objectifs des journées

La problématique du patrimoine maritime à Brest est le point de rencontre de nombreux laboratoires de l’université aussi bien au sein des sciences humaines que des sciences de la mer.

La sélection, l’archivage, la diffusion sont des questions qui restent ouvertes : l’objectif de ces journées est de réfléchir à ces difficultés en croisant les approches, les pratiques et les questionnements dans le cadre du CPOM au titre des actions transversales entre l’IBSHS et l’IUEM.

Organisation

Les journées s’organiseront autour de trois axes de réflexion complémentaires :

  • Session 1 : Patrimoine, objets patrimoniaux – hier et aujourd’hui

Il est essentiel de s’interroger tout d’abord sur ce que l’on entend par « patrimoine », en se demandant par exemple comment cette notion a évolué au fil du temps, et comment les différents acteurs (universités,
musées, bibliothèques, individus privés…) la définissent aujourd’hui. Que retient-on comme objet dit « patrimonial » ? que rejette-t-on ? Quels sont les processus d’appropriation ? Les travaux chercheront à définir objets et typologies d’activités – collecte, conservation, sauvegarde et restitution – en interrogeant les rapports entretenus entre les acteurs, les milieux matériels (incluant les environnements naturels) et les savoirs.

Ensuite, en précisant la notion au champ d’application des deux journées, il serait utile de se demander ce qui est compris dans le « patrimoine maritime » (quels objets matériels ou immatériels…), dans l’idée de tracer les contours d’une notion à multiples aspects, et un panorama de tout ce qui peut être entendu par « patrimoine maritime ».

  • Session 2 : Pratiques numériques

À partir du bilan de l’enquête sur les outils numériques (plate-forme technologique, scanner, drone…) déjà en pratique à l’UBO et sur les bases de données existantes, enquête menée à l’occasion d’un stage de
Master 1 (Centre François Viète), nous nous demanderons comment stocker, archiver, organiser, partager, rendre accessibles les données du patrimoine maritime dans leur diversité. Nous souhaitons, dans cette session, que soient présentées différentes expériences de numérisation, de constitutions de bases de données, de solutions pratiques, avec éventuelles démonstrations de sites web, posters…

  • Session 3 : Perspectives de recherche et prolongement

Au regard des deux premiers questionnements, il s’agit de dégager des perspectives de recherches, à partir des attentes ou des besoins concernant la conservation et la diffusion des données sur le patrimoine
maritime. Dans le cadre de la règlementation française et européenne, le partage des données est obligatoire dans des domaines de plus en plus élargis. Il faudrait se demander dans quelle mesure et pour quelles thématiques de recherche l’UBO pourra inscrire ces ressources relatives au « patrimoine maritime » dans une démarche de meilleure accessibilité des données.

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Vincent Lecoustey

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Sylvain Laubé

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HydroVisio : « Une console pour avoir l’Hydro de la côte en Visio »

Description

HydroVisio est une console « démonstratrice » développée à l’occasion de l’Océan Hackathon de Brest 2019 du 11 au 13 octobre 2019 par une équipe de jeunes ingénieurs/futurs ingénieurs(es), à l’initiative d’un défi porté par le service d’observation de l’IUEM (Peggy Rimmelin-Maury). En moins de 36h, une console de visualisation des principales données hydrologiques côtières enregistrées au niveau de la station d’observation long terme de Ste Anne-du-Portzic, en rade de Brest, a été développée. Résolument orientée vers la facilité d’accès aux données et à l’information qu’elles portent, elle permet à tous de consulter sur le web en un « clic » l’état des eaux actuel, leur évolution saisonnière et leur évolution depuis 20 ans. Cette console répond au besoin d’information claire et synthétique de néophytes préoccupés par l’état de leur environnement naturel.

Perspective

La console HydroVisio, conçue pour la visualisation de séries temporelles environnementales, va faire l’objet d’une optimisation sur les séries d’observation du CNRS/IFREMER SOMLIT-Brest et COAST-HF-Brest et être mise en production sur le site web de l’IUEM. Elle pourra être rapidement étendue aux séries d’observation biologiques du phytoplancton (SNO-Phytobs) notamment, aux séries temporelles portant sur la faune et la flore benthiques (Réseau Rebent) ou encore aux séries d’observation de morphodynamiques (SNO-Dynalit). A terme, HydroVisio offrira une vision complète de l’ensemble des compartiments qui composent l’hydrosystème de la Rade de Brest et pourra être déclinée sur plus de 11 stations marines du Réseau National des Station Marines (RESOMAR-CNRS) qui opèrent les observations à long terme du milieu côtier au profit de la recherche française au sein de l’infrastructure de recherche ILICO (Infrastructure Littorale et Côtière CNRS/IFREMER).

Auteurs : Equipe Projet Hackathon 2019

Clément Dours, IMT Atlantique, en formation ingénieur généraliste

Aelaïg Cournez , ENSTA-Bretagne, en formation ingénieure géomaticienne-hydrographe

Laure Vandenbeuck, ENSTA-Bretagne ingénieure généraliste

Etienne Jacob, Ponts et Chaussées, ParisTech. Formation mathématiques, vision et apprentissage

Romain Vandenbeuck, NEOMA-Rouen Business-School en formation de finance

Peggy Rimmelin-Maury, CNRS-IUEM, Responsable Observation Hydrologique (Porteur de projet)

Un nouveau lien

L’Equipe est sortie Lauréate du prix Crédit Agricole Finistère , Filière Mer qui offre une sortie sur le bateau de Course Le Glaz.

Crédit photo

Yohann Le Doare

Contact

Peggy Rimmelin-Maury

Mesurer les courants depuis l’espace, un défi houleux

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Grâce à un nouveau projet de satellite, les océanographes espèrent obtenir pour la première fois une mesure directe des courants marins de surface depuis l’espace. Cette prouesse technique passe par une connaissance précise de la géométrie des vagues.

Obtenir une mesure des courants marins de surface est l’un des défis essentiels de l’Océanographie. Au-delà des applications civiles et industrielles (pour la navigation, la construction off-shore …etc.), la connaissance de ces courants est au cœur de nombreux enjeux scientifiques car les différents échanges Atmosphère – Océan (de chaleur, de carbone, etc…) s’opèrent en surface et dépendent de ces courants.

Figure 1 : Exemple de courants de surface obtenus à partir d’un modèle numérique. Les  panneaux de droite “zooment” vers les 2 régions encadrées en violet (à gauche)

Or les modèles numériques théoriques montrent qu’il existe une multitude de courants, organisés sous forme de structures de tailles variables (cf. fig. 1 : courants issus d’un modèle théorique où coexistent des courants visibles à l’échelle du globe (en turquoise clair, image de gauche) et des courants d’une échelle plus petite (en rouge, image de droite).

Mais l’origine et l’évolution de ces courants restent mal comprises car les mesures directes, qui pourraient permettre une comparaison avec les calculs théoriques, ne sont pas suffisantes. Elles sont en effet effectuées soit par des radars au sol à portée limitée, soit par des bouées ou des instruments océanographiques qui dérivent en surface et réalisent des mesures ponctuelles ne permettant pas d’obtenir une représentation globale à l’échelle océanique. Les mesures satellitaires pourraient, quant à elles, fournir une telle représentation des courants, mais les satellites actuels (des altimètres) ne les mesurent pas directement, ils se contentent de les évaluer via les variations de hauteur de la surface de l’océan.

Pour estimer les courants de surface à partir de ces données altimétriques, il est nécessaire que la taille et la vitesse des courants satisfassent certaines hypothèses. Malheureusement celles-ci ne sont pas entièrement vérifiées lorsqu’il s’agit de courants de petite échelle et/ou de forte intensité pour lesquels l’erreur d’estimation demeure très importante quand leur évaluation est réalisée à partir des mesures de hauteur de surface de l’océan. Par ailleurs, à proximité de l’équateur, l’estimation des courants s’avère de mauvaise qualité et rend de ce fait les mesures par altimètres très difficiles à pratiquer, dans cette zone géographique. Ces satellites apparaissent donc plus aptes à apprécier les courants de grande échelle et d’intensité faible, à distance de l’équateur.

Récemment, un nouveau concept permettant une mesure directe des courants (sans estimation) a été proposé : le SKIM (Sea surface KInematics Multiscale monitoring concept). Il s’agit d’une mesure de l’effet Doppler produit par la surface de l’océan, effectuée depuis l’espace.

 

Figure 2: Schéma explicatif de l’effet Doppler

Qu’est-ce que l’effet Doppler?

Quand deux balles sont lancées horizontalement à la même vitesse, contre un mur et que la deuxième balle est lancée quelques secondes après la première (fig. 2a), la distance entre les balles reste constante, même après un rebond contre le mur (cf. fig. 2a : flèches rouges). Si le mur avance vers le lanceur (cf. fig. 2b), une fois que la première balle a rebondi, le mur continue d’avancer vers la deuxième balle, ainsi elle rebondit plus tôt que si le mur était resté fixe et donc elle change de direction plus rapidement que prévu. Par conséquent, si l’on mesure la distance séparant les deux balles après le rebond, celle-ci est plus courte qu’avant le rebond (cf. fig. 2b : flèche verte).

Cette diminution de la distance entre les deux balles, due au déplacement de l’obstacle, est le fondement de l’effet Doppler observé pour des ondes électromagnétiques. Une onde électromagnétique peut être considérée comme une succession de crêtes et de creux dans le champ électromagnétique (cf. fig. 2c). Les deux balles représentent deux crêtes successives de l’onde. A l’émission de l’onde, les crêtes sont séparées par une certaine distance (la longueur d’onde, cf. fig. 2c  : flèche rouge). Mais après réflexion contre un mur qui se déplace, la distance entre ces deux crêtes change, la longueur d’onde a donc changé (cf. fig. 2c : flèche verte). En mesurant ce changement (l’effet Doppler), on peut estimer la vitesse de déplacement du mur.

Figure 3  : Principe de mesure des courants par satellite grâce au concept SKIM 

Le principe de SKIM est de réaliser une mesure de la vitesse de la surface de l’océan par effet Doppler. Pour cela, le futur satellite devra émettre une onde électromagnétique à un certain angle par rapport à la verticale. Si (cf. fig. 3a) la surface de l’océan est globalement plate, avec un élément flottant (petit rectangle noir : le réflecteur), l’onde va être réfléchie sur cet élément et être en partie réémise en direction du satellite, de la même manière que si un mur (cf. fig.3a : en rouge) était présent. S’il existe un courant en surface (cf. fig.3a : flèches bleues), celui ci va faire bouger le réflecteur et le «mur» va se déplacer. Il se produit alors un effet Doppler qui permet d’estimer la vitesse de déplacement du réflecteur et par conséquent du courant qui le déplace.

Quel est le rôle des vagues dans cette mesure des courants ? (cf. fig. 3b)

Si l’océan n’est pas plat mais que des vagues modifient significativement la géométrie de sa surface, celles-ci génèrent un courant faible dans le sens de leur propagation (appelé la dérive de Stokes) qui déplace le réflecteur. Le courant mesuré par effet Doppler correspondra donc à la somme du courant marin de surface (que l’on cherche à mesurer – cf. fig. 3b : flèches bleues) et de cette dérive de Stokes due aux vagues (cf. fig. 3b : flèches vertes). Pour évaluer le courant de surface, une connaissance précise de la dérive de Stokes et des vagues sont donc nécessaires. Cette estimation des vagues constitue ainsi la deuxième action à effectuer nécessairement par le futur satellite, via d’autres propriétés liées à l’onde électromagnétique émise.
Ce nouveau concept SKIM pourrait donc permettre de mesurer par effet Doppler, les courants marins de surface depuis l’espace, avec une haute résolution spatiale (de l’ordre de 30 km) et temporelle (de l’ordre d’1 mesure tous les 3 jours) pour l’ensemble du globe et plus spécifiquement à proximité de l’équateur. La mesure simultanée des vagues, serait nécessaire afin d’estimer le courant qu’elles induisent et ainsi de pouvoir le soustraire au signal mesuré.

Malgré un concept relativement simple, la mise en œuvre de SKIM reste un formidable défi scientifique du fait de la multiplicité et de la complexité des sources d’erreurs potentielles. En effet, si le satellite se déplace à 7 kilomètres/seconde, les courants ont quant à eux des vitesses inférieures à un mètre/seconde, il est donc essentiel que l’emplacement et la vitesse du satellite soient connus avec une grande précision pour que la mesure du courant puisse s’avérer tout à fait fiable.

Médiation scientifique

Assurée par Alex Ayet, lÉcole Doctorale des Sciences de la Mer et du Littoral (EDSML – Université Bretagne – Loire), en 3ème année de thèse dans l’équipe SIAM au sein du laboratoire d’océanographie physique et spatiale (LOPS) à l’Ifremer.

L’article

 Measuring currents, ice drift, and waves from space: the Sea surface KInematics Multiscale monitoring (SKIM) concept    https://doi.org/10.5194/os-14-337-2018

Les auteurs

Ce travail résulte d’une collaboration internationale entre Fabrice Ardhuin, Bertrand Chapron, Jean-Marc Delouis, Alexis Mouche, Frédéric Nouguier et Justin Stopa (Laboratoire d’Océanographie Physique et Spatiale (LOPS), Univ. Brest, CNRS, Ifremer, IRD, Brest, France), Yevgueny Aksenov et George Nurser (National Oceanographic Center, Southampton, Angleterre),  Alvise Benetazzo (Institute of Marine Sciences, National Research Council (ISMAR-CNR), Venice, Italie), Laurent Bertino, Johnny Johannessen, Anton Korosov, Pierre Rampal et Jiping Xie (Nansen Environmental and Remote Sensing Center, Bergen, Norvège), Eric Caubet (Thales Alenia Space, Toulouse, France), Fabrice Collard et Lucile Gaultier (OceanDataLab, Locmaria Plouzané, France), Sophie Cravatte (LEGOS, Université de Toulouse, CNES, CNRS, IRD, Toulouse, France), Frederic Dias (University College, Dublin, Irlande), Gérald Dibarboure et Céline Tison (CNES, Toulouse, France), Georgy Manucharyan (Division of Geological and Planetary Sciences, California Institute of Technology, Pasadena, Etats-Unis), Dimitris Menemenlis et Ernesto Rodriguez (Earth Sciences Division, Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Pasadena, Etats-Unis), Melisa Menendez (Environmental Hydraulics Institute “IH Cantabria” Universidad de Cantabria, Santander, Espagne), Goulven Monnier (Scalian Alyotech, Rennes, France), Ad Reniers et Clément Ubelmann (Collecte Localisation Satellite (CLS),  Ramonville St-Agne, France) et Erik van Sebille (Institute for Marine and Atmospheric Research, Utrecht University, Utrecht, Pays-Bas).

La revue

“Ocean sciences” est une revue en Open-Access publiée par l’European Geophysical Union. Elle traite de tous les aspects de l’océanographie physique, qu’il s’agisse d’études expérimentales, théoriques ou en laboratoire.

Contacts

Auteurs : consulter l’annuaire de l’IUEM

Bibliothèque La Pérouse : Suivi éditorial, rédaction, corrections et mise en page : Fanny Barbier

Service Communication et médiation scientifique : communication.iuem@univ-brest.fr