Une mission de recherche originale
Afin de promouvoir les activités de recherche et de renforcer la collaboration scientifique entre les institutions partenaires, l’université européenne SEA-EU organise en juin 2022 sa première campagne de recherche océanographique. L’Oceanograf, le navire de recherche de l’université de Gdansk (Pologne) relie quatre des villes de l’alliance : Gdansk, Kiel, Brest et Cadix. Ce catamaran de 49m50, avec un tirant d’eau de 2m, est particulièrement adapté pour naviguer en milieu côtier. Il offre des équipements de navigation et de recherche de haute qualité, ainsi qu'un laboratoire et un espace de stockage modernes pour des études interdisciplinaires en mer. À bord, 9 membres d’équipage et 9 scientifiques des différentes universités de l’alliance SEA-EU.
Cette campagne océanographique a pour objectif de décrire les caractéristiques écologiques, géologiques et chimiques des côtes européennes, grâce à des prélèvements aux abords des côtes et à l’embouchure des grands fleuves européens. Ce terrain d’étude est inhabituel. Si les campagnes océanographiques sont courantes en sur le plateau continental européen, peu s’intéressent au milieu côtier avec une couverture spatiale aussi large. Pourtant, ces milieux sont particulièrement sollicités par les activités humaines (agriculture, industrie, transport…) qui modifient les flux de nutriments et de matière organique, mais qui émettent aussi des contaminants qui transitent par les eaux fluviales ou l’atmosphère. Il est donc essentiel d’étudier cette interface terre-mer pour mieux comprendre la dissémination des contaminants et leurs impacts sur les écosystèmes côtiers.
Comprendre les interactions entre les milieux terrestres et marins
Cette campagne océanographique menée de la mer Baltique à l’exutoire de la Méditerranée, permet de combiner les expertises des scientifiques, chacun étant spécialiste de son site d’étude, pour étudier les questions environnementales importantes à l'échelle de l’Europe. Trois axes de recherche ont été retenus par le conseil scientifique, réunissant des membres de toutes les universités de SEA-EU.
Les scientifiques de la mission s’intéressent particulièrement aux aérosols, qui sont produits par les activités industrielles et le transport maritime, mais dont on ne connaît pas précisément la composition ou l’impact sur le milieu marin. Des prélèvements atmosphériques sont donc effectués tout au long du trajet de la mission (aller et retour) et lors des escales dans les différents ports. Ils sont associés à des prélèvements de la microcouche de surface marine. Cette microcouche, à l’interface entre l’eau et l’air, est importante à prendre en compte car elle constitue la porte d’entrée des aérosols vers l’environnement marin. La composition chimique détaillée des aérosols est analysée pour connaître leurs origines et leur potentiel de contamination.
Des mesures sismiques et hydroacoustiques sont réalisées pour quadriller le fond marin et déterminer la présence de poche de gaz dans les sédiments, puis les prélever. Des échantillonnages sont aussi effectués dans la colonne pour mieux appréhender les flux de gaz émis vers l’atmosphère.
Les gaz étudiés sont principalement des gaz à effet de serre, comme le gaz carbonique, le méthane et le protoxyde d’azote. Le domaine côtier participe de manière importante au piégeage du CO2 atmosphérique, grâce à sa forte production primaire. Mais il émet aussi en retour, via la dégradation bactérienne dans les sédiments, des quantités importantes et mal estimées de gaz à effet de serre. Il est donc essentiel de mieux connaître ces flux dans un contexte de dérèglement climatique.
Le troisième volet de la campagne océanographique porte sur l’étude des microplastiques. Des prélèvements sont effectués à la surface et dans la colonne d’eau grâce à des filets adaptés présents sur le navire. L’étude se concentre également sur les sédiments et sur le zooplancton, premier maillon de la chaîne alimentaire, pour déterminer la présence de microplastiques dans leur système digestif. Les échantillons sont ensuite filtrés pour trier, identifier et analyser la composition des microplastiques présents. Ces travaux visent à mieux comprendre comment ces contaminants, transitant principalement via les fleuves, se disséminent dans l’environnement côtier et se redistribuent au sein de ses différents compartiments.
Comprendre les interactions entre les milieux terrestres et marins
À bord de l’Oceanograf, trois laboratoires équipés d’outils de recherche de pointe permettent d’analyser une partie des échantillons à bord. Des profils CTD sont réalisés à chaque station pour déterminer les caractéristiques physico-chimiques de l’eau (température, salinité, turbidité, oxygène dissous, pH…) et sont associés à des prélèvements d’eau pour connaître la teneur en nutriment des zones d’échantillonnage. Les échantillons qui nécessitent une analyse plus poussée, et donc un équipement plus sophistiqué, sont ramenés à terre.
Les échantillonnages réalisés pendant cette campagne sont répartis entre les membres de l’alliance. Les équipes brestoises, représentées par Matthieu Waeles, maître de conférences en chimie de l’environnement à l’UBO, et Jérome Goslin, chercheur en sédimentologie à IFREMER, se focaliseront sur l’analyse des microplastiques et sur celle des contaminants métalliques dans les aérosols.
De gauche à droite : Matthieu Waeles (UBO), Jérôme Goslin (Ifremer) et Aleksandra Brodecka-Goluch (Université de Gdansk), directrice scientifique de SEA EU Cruise
Au cours de cette campagne océanographique de recherche, un grand nombre de données vont être récoltées, cela va nécessiter un long travail d’analyse pour les scientifiques. Puis, ensemble, ils s’attelleront à la rédaction de publications scientifiques pour partager et valoriser les résultats.
Affaire à suivre dans les prochains mois !