Les observatoires

Grâce aux récents développements technologiques, il est maintenant possible de suivre en continu les écosystèmes hydrothermaux grâce à l’utilisation de caméras vidéo connectées à des installations sous-marines appelées observatoires. Les observatoires fournissent de l’énergie à des instruments de mesures installés sur le fond ou en pleine eau permettant une mesure en quasi-continu dans une zone donnée.

Alors que ce type d’installations existe depuis longtemps dans certains domaines tels que la physique, le concept d’observatoires pluridisciplinaires, est assez récent. Ces observatoires regroupent sur un site unique des instruments pouvant mesurer des paramètres physiques (comme la température, les courants, la pression), des paramètres chimiques (par exemple l’oxygène, le pH, le méthane) ainsi que des paramètres biologiques comme des caméras ou des sonars, qui permettent d’obtenir des images optiques et acoustiques du fond. Ces images permettent d’évaluer l’activité biologique en termes d’abondance d’espèces, le mouvement des animaux ainsi que leur comportement.

Seulement trois observatoires possèdent une installation pluridisciplinaire au niveau des sources hydrothermales : les observatoires Ocean Networks Canada, au large des côtes de l’île de Vancouver en Colombie-Britannique au Canada et Ocean Observatory Initiative au large de l’Orégon aux États-Unis possèdent tous deux un site sur la dorsale Juan de Fuca, et EMSO-Acores, aux larges des Açores au Portugal un site sur la ride médio-Atlantique.

Il existe deux types d’observatoires, les observatoires autonomes et câblés. Les observatoires autonomes, tel que EMSO-Açores, dépendent de batteries déployées sur le fond et sont donc limités en énergie. Sur EMSO-Açores, les batteries en lithium sont installées sur des nœuds d’énergie (appelés Seamon) et fournissent de l’énergie aux différents instruments déployés sur le fond. Une unité électronique centrale, le COSTOF, permet la programmation des instruments et stocke les données acquises par les instruments. Ces données sont ensuite une fois par jour transmises à une bouée de surface par acoustique puis transférées depuis la bouée jusqu’au centre de données à l’Ifremer de Brest par satellite. Seules les données vidéo, qui sont des données très lourdes, sont stockées sur la caméra et ne sont remontées que lors de la mission de maintenance annuelle. Cependant le COSTOF nous envoie tous les jours une petite vignette extraite de la vidéo.

Les observatoires câblés sont reliés directement à la terre, et pour cette raison ne présentent aucune limitation énergétique. L’observatoire câblé Ocean Networks Canada est constitué d’une boucle de 800km de câble qui distribue du 20 000 Volts à 5 nœuds depuis la côte (20 m) jusqu’aux abysses (2700 m).  Ce même câble contient aussi une fibre optique qui permet le transfert des données depuis les instruments jusqu’à la station côtière où les données sont ensuite transférées par internet au deux centres de données, l’un à l’Université de Victoria en Colombie-Britannique et l’autre à Saskatoon dans le Saskatchewan à 1 700 km. Cette sauvegarde permet de préserver les données si un tremblement de terre ou un tsunami venait à détruire les données sur son passage sur la côte Pacifique !! Un des nœuds de l’observatoire est localisé sur le segment Endeavour de la dorsale Juan de Fuca, plus particulièrement au niveau du champ hydrothermal appelé Main Endeavour. Dans cette zone l’édifice hydrothermal Grotto a des airs de sapin de noël avec la panoplie d’instruments qui lui sont associés depuis les sondes de température jusqu’au préleveur de fluide. 

Pour plus d’information sur l’observatoire Ocean Networks Canada visitez la page suivante.

Plus récemment, Ocean Observatory Initiative, aux Etats-Unis, a installé un site câblé également sur la dorsale Juan de Fuca mais plus au sud, au niveau du Vance segment sur un volcan appelé Axial Seamount. L’installation comprend une vingtaine de sondes ! En savoir plus sur OOI/Axial Seamount.

Le module écologique TEMPO, conçu par des équipes de l’Ifremer, permet de suivre au quotidien des communautés animales. Il est équipé d’une caméra, de quatre spots lumineux positionnés sur des bras, une sonde de température, une sonde à oxygène et un analyseur chimique qui permet de déterminer en temps réels les concentrations en fer du milieu.

Deux versions de TEMPO sont actuellement déployées sur les observatoires fond de mer EMSO-Açores, sur la dorsale médio-Atlantique, et Ocean Networks Canada, sur la dorsale Juan de Fuca dans le Pacifique. Les vidéos du Pacifique peuvent être visionnées sur la 'chaîne sous-marine' d'ONC.