Le journal de la campagne EGEE 3
(deuxième partie)

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la route de l'Atalante pendant la deuxième partie d'EGEE 3 (en bleu)

Journal de bord de la première partie de la campagne (24 mai -16 juin)

La deuxième partie de la campagne EGEE3 vient de démarrer. Nous utilisons un terme anglais pour le désigner, nous parlons de deuxième 'leg'. Le navire a quitté Cotonou à 8h30 du matin sous la pluie. Une partie de l'équipe scientifique a été remplacée et les nouveaux arrivants doivent s'habituer au bateau et à ses mouvements … Il est nécessaire de les mettre au courant de l'organisation du travail à bord, des règles de sécurité et les familiariser avec leur travail. Pour certains c'est leur première campagne et il leur faut tout découvrir.

Nous nous dirigeons vers les côtes du Nigeria où nous commencerons les opérations à la mer 24 h après notre départ. Durant ce transit de nombreuses mesures sont faites en continu, mesures météorologiques, de courants, de pCO2, de température et de salinité de surface de la mer.

Les eaux du Nigeria sont réputées pour être l'objet d'actes de piraterie et l'équipage sera vigilant durant toute la période où nous croiserons à proximité des côtes. Lors des deux campagnes précédentes, en 2005, nous n'avons eu aucune mauvaise surprise.

Cette nuit est illuminée par les torchères des plate-formes pétrolières au large du Nigeria.

Nous n'avons pas eu de mauvaises surprises lors de notre passage dans les eaux du Nigeria : pas de pirates en vue.

Nous avons commencé les travaux d'hydrologie à la longitude de 6°E. Nous suivrons cette longitude jusqu'au sud de l'équateur, à 0°30'S. Ensuite nous obliquerons, probablement vers 2h du matin le 22 juin, vers l'est pour rejoindre l'île de Sao Tomé, dont la pointe sud touche l'équateur à 6°30'E. Nous interviendrons alors sur la station météorologique que nous avons installée en octobre 2003. Il s'agira de remplacer les capteurs de la station.

Tout le monde est maintenant amariné. Une ou deux personnes ont souffert du mal de mer durant 36 heures mais le confort du bateau dans une mer très calme leur a vite fait oublier les légers mouvements dus à la houle.

Le développement de l'upwelling se fait petit à petit. Les températures sont encore très chaudes au nord de l'équateur, de l'ordre de 28°C, et si des eaux froides commencent à se montrer de part et d'autre de l'équateur, le refroidissement n'atteint pas celui observé l'année dernière (voir les images satellites du 18 juin 2005 et du 21 juin 2006). Les eaux froides ne sont pourtant pas très profondes, puisque les profils thermiques le long de 6°E au nord de l'équateur montrent que les eaux supérieures à 28°C sont confinées dans les 25 premiers mètres de l'océan, la température atteignant ensuite 20°C vers 40 m.

En fin de journée, une baleine est venue frôler le côté tribord du navire et plusieurs bancs de dauphins ont fait des cabrioles a proximité du navire. Mais ils n'avaient pas l'humeur à jouer avec l'étrave cette fois-ci. Durant ces moments ceux qui le peuvent laissent leur travail pour observer le spectacle.

Nous sommes arrivés devant l'île de Sao-Tomé très tôt le matin du 22 juin. Voyons ce que nous disent les Instructions Nautiques ouvrage qui sert de guide pour tous les navires approchant des côtes :
Sao Tome fait partie d'un chapelet d'îles alignées sur un axe orienté Nord Est-Sud ouest dans le golfe du Biafra dont le prolongement à terre passe par le Mont Cameroun. Du Nord Est vers le Sud Ouest se trouvent successivement : Isla de Bioko, Ilha do Principe, Ilha de Sao Tome et Isla de Pagalu (anciennement Annobon). L'origine de ces quatre îles est volcanique et avec le mont Cameroun elles sont probablement issues du même bouleversement qui a engendré une forte activité volcanique le long d'une grande ligne de fracture de l'écorce terrestre. Sao Tome est situé entre 0°01'N et 6°46'E.. C'est une île haute qui comprend 3 sommets : celui de Pico de Sao Tome culmine à 2024 m d'altitude, Pico de Ana Chaves et Pico Calvario ont des hauteurs de 1629 m et 1594 m. Du coup la nébulosité est toujours importante.

La station météorologique dont nous voulons changer les capteurs se trouve sur un îlot dans le sud de l'île, îlot Das Rolas, à l'opposé de la capitale. Elle fait face aux vents dominants et ses mesures sont peu perturbées par la topographie. Deux ingénieurs ont débarqué sur l'îlot, accompagné de Joao qui s'occupe de la station météorologique sur place et travaille pour une ONG qui travaille avec les pêcheurs locaux, MARAPA. Les autres scientifiques restent à bord car un visa est nécessaire pour débarquer. L'intervention s'est bien déroulée. Les capteurs de vent, température et humidité de l'air ont été remplacés, ainsi qu'un enregistreur de la température de l'océan. Nous faisons visiter le navire à Joao.

Afin de comparer les mesures faites par cette station avec les conditions océaniques, l'Atalante reste en point fixe pendant 24 h à partir de 18 h15 sous le vent de l'île.

Il y a beaucoup de pêcheurs avec leurs pirogues monoxyles à proximité du navire. Elles nécessitent une attention constante des officiers qui pendant la nuit doivent surveiller les lumières tremblotantes au ras de l'eau.

l'île de Sao Tomé

la station météo

Nous avons quitté l'île de Sao Tome à 18h15 (Temps Universel) pour nous diriger vers le sud afin d'effectuer une courte radiale entre l'ile et 1°S. Cette petite section, 60 milles nautique soit 10 heures de route, est importante pour nous afin de suivre le comportement du Sous Courant Equatorial. Ce courant s'écoule d'ouest en est le long de l'équateur a environ 100 m de profondeur devant le Brésil et 50 m dans le golfe de Guinée. Il a une largeur d'environ 300 km, entre 1°30'N et 1°30'S, et une épaisseur de l'ordre de 50 m. La masse transportée par ce courant est de l'ordre de 30 millions de mètre cube par seconde (à comparer aux 0,8 millions de mètre cube par seconde de l'Amazone en période de crue). Les masses transportées sont donc énormes et le Sous Courant Equatorial est un des courants les plus surveillés tant dans le Pacifique, qu'il traverse entièrement, que dans l'Atlantique.

Une des questions encore non résolue est la terminaison de ce courant dans le fond du golfe de Guinée. Le régime des vents changeant notablement, puisque l'effet de mousson conduit à des vents de direction nord-sud alors que les alizés soufflent d'est en ouest devant le Brésil ; on soupçonne que les forces en jeu sont profondément modifiées et conduisent à une atténuation de la vigueur de ce courant.

Nous pouvons comparer les mesures de courant réalisées le long des deux radiales effectuées ces jours derniers, de 4°N à l'équateur le long du méridien 6°E (à l'ouest de Sao Tome), et de l'équateur à 1°S le long du méridien 6°30'E, 50 km plus à l'est. Ces deux figures montrent bien l'affaiblissement du courant et la perturbation qu'il subit du fait de la présence de l'île.

Après être arrivé à 1°S le navire a bifurqué vers la côte que nous longeons depuis samedi soir. Côtes du Gabon et du Congo essaimées de plateformes pétrolières.

Nous sommes en transit et en profitons pour faire des exposés scientifiques à bord. Hier M. Dengler nous a expliqué le fonctionnement de son appareil de microstructure et l'importance de ces mesures qui permettent d'estimer la turbulence océanique. Cette après-midi D. Legain va nous apprendre à décoder un radiosondage, les ballons qui sont envoyés dans l'atmosphère et qu'utilisent les météorologues tant en mer qu'à terre.

Le 25 juin nous avons fait route en transit vers le sud et le Congo, le pays et le fleuve. Puis nous avons bifurqué vers l'ouest le 26 et nous avons échantillonné à nouveau la colonne d'eau avec des CTD.

Les propriétés de l'eau de la couche de surface ont singulièrement évolué durant ce parcours. La salinité de surface a décru fortement pour atteindre des valeurs de 29,6 (approximativement 29,6 g. de sels par litre) alors que des valeurs normales sont autour de 35,5 et l'eau a pris une couleur sombre variant du jaune-marron au vert-marron. Clairement le fleuve Congo fait sentir son influence sur les couches océaniques. Le débit du Congo est de l'ordre de 40 000 mètres cubes par seconde, a comparer au début moyen de l'Amazone qui est de 250 000 mètres cubes par seconde. C'est le deuxième plus grand fleuve en terme de débit en Atlantique tropical.

Deux chercheurs américains à bord du navire sont particulièrement intéressés par l'impact du Congo sur l'océan du large : Ajit Subramaniam et Doug Capone. Ils nous ont fait un petit résumé de ces impacts.

Le 28 juin, à 6°S - 8°E, nous avons déployé une nouvelle bouée météo-océanique (triangle rose sur la carte, les étoiles bleues correspondent aux extensions Nord-Est du programme). Cette bouée permet d'étendre le réseau d'observation du programme PIRATA vers le Sud-Est. Cette extension a été proposée par Mathieu Rouault au nom du comité"PIRATA-SE-Extension" sous la responsabilité de l'Université de Cape Town en Afrique du Sud. Cette bouée a été financée par le Benguela Current Large Marine Ecosystem program (BCLME). Pour l'instant il s'agit d'une expérience d'une année afin de vérifier que la bouée ne sera pas l'objet de vandalisme. Cette bouée située dans la région d'upwelling de l'Angola permettra d'obtenir des données dans une région importante tant du point de vue des ressources marines que pour des raisons climatiques. Les anomalies de température de surface de la mer qui sont y observées certaines années ont un impact important sur la pluviométrie de l'Angola et de la Namibie. Des événements chauds anormaux conduisent à des réductions sensibles des prises de pêche et sont associés à des pluies anormalement abondantes.

Carte des bouées du réseau PIRATA

Les travaux de déploiement ont débuté par un relevé bathymétrique de la zone grâce au sondeur multifaisceaux de l'Atalante. Ce sondeur permet d'avoir une image de la bathymétrie du fond sous la route du bateau. La surface couverte par le faisceau dépend de différents paramètres (vitesse du bateau, ouverture des faisceaux, précision voulue, etc.) mais dans notre cas la distance couverte était de 7 km de part et d'autre du bateau. La bathymétrie s'est révélée être en pente douce vers l'ouest, sans accidents topographique, canyons ou montagnes sous-marines.

Dans ces conditions le déploiement n'a pas posé de problèmes particuliers. Une fois celui-ci effectué nous avons averti le centre de réception des données de Seattle aux Etats-Unis, qui reçoit les informations en temps réel. 48 heures après, le centre nous confirmait que la bouée émettait bien.

Nous ensuite resté 24 heures à proximité de la bouée, comme nous l'avions fait pour les bouées précédentes, afin de comparer les mesures atmosphériques effectuées à bord du navire à celles transmises par la bouée.

Après ce point fixe nous faisons route vers l'ouest et le point 6°S-2°50'E où nous virerons pour nous diriger vers le Nord et effectuer notre dernière section de la campagne.

Petite devinette pour le week-end :

Si les équipements utilisés à bord sont généralement à la pointe de la technologie, les scientifiques font parfois preuve d'imagination afin d'effectuer des mesures qui peuvent être difficiles à obtenir sans équipements très sophistiqués et couteux. La photo suivante montre un de ses appareils dont vous nous laissons le soin de deviner son utilité.
Réponse lundi dans la journée.

La campagne a du être interrompue le 30 juin au matin. Un marin blessé à bord nécessitait des soins rapides (fracture du poignet). Les CROSS, centres d'assistance en mer français, ont été avertis. Ils ont pu localiser un navire militaire français croisant au large des côtes du Gabon. Les deux navires ont fait route l'un vers l'autre et se sont rejoints le 1er juillet à 6 h du matin, à 6°E - 2°40'S. Le marin a pu être hélitreuillé et sera ensuite transféré vers l'hôpital de Libreville par hélicoptère.

L'Atalante a ensuite rejoint la radiale initiale à 2°50'E à 3°S, qui a repris à 21h30 TU. Nous n'avons pas perdu trop de temps puisque seules les mesures entre 6°S et 3°S n'ont pu être effectuées. Malheureusement lors de la reprise des travaux, des problèmes sur le treuil hydrologique ne nous ont pas permis de mettre notre bathysonde à l'eau. Les mécaniciens du bord essayent de déterminer l'origine de la panne et de réparer. En attendant, nous continuons notre progression vers le nord en effectuant des tirs XBT et XCTD, qui nous donnent des profils de température et salinité mais sans prélèvement d'eau pour analyses. En effet, nous ne pouvons maintenant perdre trop de temps car les avions du programme AMMA doivent nous survoler entre Cotonou et 1°N lundi ou mardi. Nous intensifierons alors les mesures atmosphériques depuis le navire tandis que les avions largueront aussi des drop-sondes pour caractériser la structure de l'atmosphère entre la côte et la région d'upwelling. L. Eymard nous explique l'importance de ces mesures simultanées.

Réponse au quizz de vendredi : la photo représentait un casque de protection utilisé pour mesurer la température à quelques centimètres sous la surface de la mer. Le casque est lesté et le capteur de température est placé juste sous la visière (voir les photos), à quelques centimètres de la ligne de flottaison du casque. Quand le bateau est arrêté ou en vitesse lente, le casque est descendu jusqu'à la surface de l'eau et des mesures sont faites en continu. Pourquoi vouloir connaître la température quelques centimètres sous la surface ? Les satellites qui restituent la température de surface de la mer, mesurent le rayonnement infrarouge des premiers microns à la surface de l'océan. Cette température est appelé "température de peau", mais il est difficile de la valider avec les mesures de la CTD qui donne une mesure représentative au mieux du premier mètre de l'océan. Il est donc primordial de contrôler quelle est la relation entre la température de peau, qui représente l'émissivité de la surface, et la température des premiers centimètres.

Ces 3 derniers jours nous avons parcouru la radiale 2°50' E vers Cotonou. Malgré tous les efforts des mécaniciens du bord nous n'avons pu utiliser le treuil hydrologique pour mettre la bathysonde à l'eau. Ce treuil nécessitera une révision complète à terre.

Le travail n'a quand même pas manqué à bord, car nous avons continué à lancer des XBT et des XCTD tous les 15 milles afin d'échantillonner la structure thermique. Deux bouées de surface SVP, un flotteur PROVOR ainsi que deux bouées Marisondes ont été déployés. Tous les 30 milles nous faisons des points fixes face au vent afin d'obtenir des mesures de flux de qualité et M. Dengler continue de réaliser des mesures hautes fréquences pour comprendre la turbulence océanique.

A 0°30' N nous avons traversé la ligne qui sépare les eaux froides de l'upwelling des eaux chaudes au nord. J'écris 'la ligne' car c'est une zone de convergence qui est marqué par des mouvements plus erratiques de la surface de l'eau avec de petites vagues désordonnées qui déferlent. Afin de bien échantillonner ce front nous sommes revenus sur nos pas, vers le sud.

Le 4 juillet à 10h21, 2°36'N - 2°50'E, nous avons été survolés par l'ATR du programme AMMA à environ 150- 200 m d'altitude. Les mesures avion et bateau pourront ainsi être comparées.

La campagne se termine. Nous arrivons à Cotonou le 5 juillet vers 13 h. Nous pourrons capter la télévision et regarder ce soir la demi-finale entre la France et le Portugal. Mais avant il faut tout nettoyer soigneusement, ôter toute trace de sel sur les appareils, ranger les caisses dans les containers, organiser les expéditions avec les transitaires. Deux jours ne seront pas de trop.

Pendant cette campagne nous n'avons pas été les seuls à tenir un journal. Le bord tient un compte précis de tous les travaux effectués et certains officiers tiennent leur propre cahier de bord. Je vous livre ici, avec son autorisation, quelques photos du cahier de bord de Jean-François Le Bloas, lieutenant à bord du N.O. Atalante.

Nous voici donc au dernier jour de cette campagne EGEE 3, qui ne s'achève d'ailleurs pas du tout comme prévu… En effet, les fortes pluies qui s'abattent ces temps-ci sur Cotonou induisent un retard conséquent sur les travaux de chargement et déchargement des cargos ; en conséquence, les places à quai se libèrent difficilement et le port est saturé. De plus, une pénurie de pétrole sévit actuellement au Bénin (sans doute en raison des évènements au Nigeria qui ralentissent l'approvisionnement de la région) et les rares places à quai qui se libèrent sont réservées en priorité aux navires pétroliers. Ainsi, l'Atalante n'a pas trouvé sa place à quai hier (mercredi) comme prévu, ni aujourd'hui (jeudi) comme espéré hier ! De fait cela pose problème pour tout ce qui était prévu (déchargement de matériel, visite à bord de journalistes et responsables du programme AMMA etc.) et bouleverse le programme de ce dernier jour. Cela montre, une fois de plus, que toute expérience sur le terrain, aussi bien préparée soit-elle, est toujours dépendante d'évènements imprévus qui peuvent conditionner sa réussite !

Dans notre cas, malgré les quelques imprévus, et rares soucis racontés précédemment, il faut reconnaître que la campagne EGEE 3 a été une grande réussite… Grâce à la contribution à bord, sur l'ensemble des deux parties de la campagne, de 43 scientifiques (en provenance de divers instituts de recherche et, bien qu'en majorité de France, de dix pays différents) et de 30 hommes d'équipage, tous les principaux travaux scientifiques prévus ont pu être réalisés (voir la carte). Ainsi, 5 bouées météo-océaniques, 12 profileurs dérivants de surface (Marisonde), 12 profileurs dérivants profonds (Provor), et 13 bouées dérivantes de surface ont été déployés ; 101 radiosondages atmosphériques ont été réalisés et 6 stations de longue durée (24 h minimum) ont été faites pour les mesures de flux turbulents ; 72 profils hydrologiques et courantométriques (CTD-O2/LADCP) ont été effectués en station, 180 profils thermiques supplémentaires (dont 17 avec des mesures de salinité) ont été obtenus avec des sondes perdables (XBT), plusieurs milliers d'échantillons d'eau de mer ont été collectés pour l'analyse de multiples paramètres, la plupart ayant été analysés à bord… Il faudra maintenant plusieurs mois pour traiter et valider l'ensemble des mesures acquises à bord, plus sans doute plusieurs années avant de tirer toutes les informations scientifiques de l'ensemble des mesures acquises dans le cadre de cette expérience SOP d'AMMA, et notamment à bord des deux autres navires qui travaillaient simultanément dans d'autres régions de l'Atlantique tropical, et à bord des avions qui ont survolé le navire.

/ XBT / / CTD / / XCTD / / Bouées SVP / / Profileurs PROVOR / / Bouées PIRATA / / Profileurs Marisonde /

Une question légitime peut être posée: combien ça coûte tout ça ?.... Bien entendu très cher. Il est impossible de chiffrer le coût total d'une telle campagne, car il faudrait prendre en compte l'achat de matériel scientifique qui souvent sert plusieurs fois (heureusement !), les coûts d'entretien d'un navire etc… Mais ce qu'on peut dire pour fixer les idées, c'est qu'une journée de fonctionnement d'un navire tel que l'Atalante est d'environ 20.000 € (fuel, vivres, entretien, frais d'escale aux ports…), une bouée météo-océanique Pirata neuve revient à environ 100.000 €, un profileur profond 15.000 €, etc. Il faut compter aussi les frais de transport de tout le matériel et des scientifiques eux-mêmes pour se rendre aux ports d'escales, que l'on peut estimer à environ 150.000 € pour cette campagne. Donc, si on ne peut chiffrer un total précis, on peut dire : oui c'est cher ! La science est chère, surtout quand il s'agit de l'étude de processus à très grande échelle comme ceux qui régissent l'océan et le climat. Mais il faut savoir que ces investissements sont sur le long terme ; il faut donc relativiser… : on peut par exemple les comparer au coût des conséquences d'un épisode El Niño (plusieurs milliards de dollars), ou aux revenus de certaines personnalités (hommes d'affaires, footballeurs,…) qui peuvent gagner 40.000 € en…une seule journée !

Impossible de conclure ce journal sans remercier toutes les personnes qui ont permis un déroulement de cette campagne dans les meilleures conditions. Nous pensons aux personnels administratifs qui ont aidé et contribué à l'organisation des transports du matériel et des voyages des scientifiques, aux responsables de Genavir et de l'Ifremer qui ont permis l'utilisation du navire dans les meilleures conditions et ont aidé à obtenir les autorisations de travail dans les eaux des pays concernés du golfe de Guinée, à tous les marins et bien entendu aux scientifiques eux-mêmes. Ici, nous tenons à remercier particulièrement le commandant Philippe Moimeaux et son équipage, qui a su être en permanence à l'écoute de nos besoins avec efficacité et sérieux et toujours dans la bonne humeur (comme quoi cela n'est pas incompatible !). Enfin, merci à tous ceux qui ont permis la réalisation et l'alimentation de ce journal web… donc merci notamment à Bertrand Gobert et Michel Carn d'avoir assuré sa réalisation et mise à jour, Dominique Dagorne et Frédéric Marin pour avoir mis en place la réception d'image satellite, les scientifiques de la campagne pour avoir fourni des informations précieuses et des résumés de leurs travaux, et on en oublie…. Les journaux ont été écrits par Bernard Bourlès et Yves Gouriou, responsables et chefs de mission pendant les deux parties de cette campagne respectivement.

A bientôt pour de nouvelles aventures…