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Seabed 2030, cartographier la totalité des océans

Seabed 2030, cartographier la totalité des océans

C’est devenu un lieu commun de répéter que nous connaissons mieux la surface de la planète Mars que le plancher océanique de la Terre. La topographie des fonds marins est de toute évidence le parent pauvre de la science fondamentale. L’hydrographie s’est attachée à dresser la bathymétrie des routes de navigation couramment fréquentés et des zones littorales les plus densément peuplées. L’exploration minière a sondé les fonds marins susceptibles de contenir des réserves de pétrole et de gaz. Et puis, nous en sommes restés à peu près là.

Les navigateurs qui se sont risqués sur les côtes du Labrador ou dans l’archipel arctique en savent quelque chose. La bathymétrie du littoral nordique canadien et de son plateau continental ressemble à un gruyère percé de grands trous, de vastes surfaces maritimes pour lesquelles nous manquons cruellement de données.

C’est un autre lieu commun de rappeler que les océans recouvrent 71% de la planète. En 2017, la compilation des données bathymétriques de tous les instituts hydrographiques du monde ne documentaient que 6% du plancher océanique. En un mot, notre ignorance de la topographie des fonds marins est abyssale.

L’Organisation hydrographique internationale, la Commission  océanographique intergouvernementale – qui publie la Carte générale bathymétrique des océans (GEBCO) et The Nippon Foundation, la plus importante fondation  privée au royaume du soleil levant, ont uni leur force en 2017 pour lancer un projet pour le moins ambitieux. Seabed 2030 s’est fixé l’objectif de cartographier la totalité du plancher océanique à une résolution de 100 m d’ici 2030 et de rendre toutes ces données publiques à la fin de l’exercice.

«Les océans sont les poumons du système climatique mondial» explique Denis Hains qui fut jusqu’en 2018 directeur du Service hydrographique du Canada. La topographie des fonds marins détermine la circulation des courants océaniques qui à leur tour influencent les processus d’échange thermique entre les tropiques et les pôles et entre l’atmosphère et les océans.

Le plancher océanique est à la source d’une série de phénomènes physiques de première importance pour les populations humaines. Identifier les dynamiques en œuvre sur les fonds marins permet de suivre l’évolution des plaques tectoniques et l’activité volcanique sous-marine dont les manifestations sont à l’origine de l’apparition des tsunamis. Outre son influence sur le climat et les mouvements de la croûte terrestre, le plancher océanique est aussi un habitat pour une multitude d’écosystèmes. On peut donc se représenter les vastes étendues non cartographiées comme autant de trous noirs dans la connaissance générale de notre milieu physique.

Un milieu difficile à explorer

À une époque où les satellites optique sont en mesure de cartographier les masses continentales avec une précision époustouflante, on a du mal à s’imaginer que l’humanité soit presque aveugle lorsqu’elle tourne son regard vers le fond des océans. La raison est pourtant fort simple, l’opacité de la colonne d’eau bloquant le passage de la lumière, seule la technique de l’échosondage permet une représentation précise du fond marin. Le faisceau laser du LIDAR constitue une alternative très efficace, mais seulement pour les zones peu profondes d’eau claire, comme c’est le cas notamment sur la Basse Côte Nord.

Le champ d’investigation de la cartographie sous-marine est immense. Le site web de GEBCO quantifie le projet Seabed 2030 en mesure de temps/bateau. Il estime qu’un seul navire équipé d’un échosondeur devrait relever des données pendant 1000 ans pour venir à bout de la tâche de cartographier toutes les zones non documentées. Une éternité.

Seabed 2030 possède un budget de fonctionnement pour collecter et fusionner des données, mais ne dispose pas de financement pour mener ses propres campagnes de levées hydrographiques. Une collaboration internationale par le moyen d’un concept de bathymétrie participative est donc devenu l’un des principaux chevaux de bataille de Seabed 2030. La compilation des données cartographiques existantes des 133 partenaires qui ont accepté de collaborer au projet de par le monde a permis de tripler la surface marine documentée en trois ans, soit 19% de la surface totale. Le réseau de contributeurs comprend des agences gouvernementales, des universités, des entreprises privées et des organismes philanthropiques qui confient leurs données à l’un des cinq centres de collecte répartis dans le monde. Le centre mondial basé à Southampton au Royaume Uni a le mandat de coordonner le tout et de produire la grille cartographique finale.

Seabed 2030 souhaite élargir le champ des contributeurs en stimulant la participation de flottes de pêche et de commerce, des navires de croisière et même de plaisance afin qu’il partage les données enregistrées lors de leurs navigations. On sollicite également les navires d’expédition de toute nature afin qu’il recueille des données lors du transit vers leurs zones respectives d’opération. Seabed 2030 veut tisser une immense toile collaborative à la surface des océans.

Si la bathymétrie participative apparaît comme une solide piste d’avancement du projet, elle ne suffira pas à produire une cartographie où pas une seule bande de plus de 100 m de largeur du plancher océanique n’aura été sondée. Les zones aveugles représentent 308 millions de km2, une superficie équivalente à 31 fois celle du Canada. Pour corser un peu le tableau, s’il en était besoin, 50% du plancher océanique se situe à plus de 3 200 m de profondeur. Des profondeurs qui nécessitent des équipements de sondage spécialisés que l’on ne retrouve pas à bord de tous les navires. D’autres difficultés surgissent avec les considérations stratégiques des organisations militaires ou des entreprises privées de prospection minière qui ne sont pas nécessairement enclines à partager des informations qui pourraient nuire à leurs intérêts. Et il faut encore tenir compte des zones polaires, particulièrement hostiles à la navigation, ou encore recouverte de banquises qui compliquent substantiellement la tâche de prise de sondes.

 Sur la piste des appareils autonomes

Les percées technologiques des dernières années ont stimulé l’apparition de drones capables d’opérer en milieu marin sur de longues distances et de recueillir une foule de données lors de leurs navigations. Nous avons parlé de la compagnie californienne Saildrone à l’automne 2019 qui a mis au point un voilier autonome de 7 m de long propulsé par une aile rigide. L’appareil a bouclé un tour de l’Antarctique de 12 000 milles en 196 jours à l’été 2019, tandis qu’un autre voilier du même genre a réussi une traversée de l’Atlantique d’est en ouest à l’automne de la même année. Saildrone a l’ambition de déployer une flotte de ces drones capables de transporter tout un attirail technologique dédié à la prise de données. L’entreprise souhaite louer ses services à divers instituts scientifiques pour des missions de collecte de données.
Les britanniques de Sea-Kit ont mené au départ de Plymouth en août 2020, une campagne de levées bathymétriques de 22 jours avec leur USV (Uncrewed Surface Vessel) de 12 m. Ils ont cartographié 1000 km2 de plancher océanique qui s’ajouteront aux données de Seabed.
De nouveaux appareils autonomes sous-marins capables de collecter des données bathymétriques à 2 000 m de profondeur ont aussi été utilisés lors de missions menées par la NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) des États-Unis.
On envisage également la mise en service de barges autonomes monitorées par l’intermédiaire de communication satellitaire que l’on utiliserait pour cartographier les fosses océaniques.

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