Forage pour découvrir les secrets climatiques de la Terre enfouis sous la mer – POURQUOI

Une équipe de scientifiques sur la foreuse JOIDES Resolution pour des carottes de sédiments au large des côtes du Portugal, une zone riche en informations sur l'histoire de la Terre.

L'équipe scientifique de l'Expédition 397 arrive à la résolution JOIDES à Lisbonne, au Portugal. (Avec l'aimable autorisation de Sandra Herrmann, IODP JRSO)

Cette histoire est tirée de The Pulse, un podcast hebdomadaire sur la santé et la science.

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Avant l'aube par une journée venteuse, deux douzaines de climatologues frissonnent sur le pont supérieur d'un navire de recherche, regardant les remorqueurs les éloigner du port de Lisbonne et les lancer dans une aventure de deux mois en préparation depuis 13 ans.

Le JOIDES Résolution transporte les chercheurs sous le pont suspendu du 25 avril, devant le Monument des Découvertes et en pleine mer. Leur destination ? Une série d’arrêts au cours desquels ils prévoyaient de forer profondément les fonds marins à la recherche de secrets climatiques accumulés au fil de millions d’années.

Ce domaine de la science du climat est connu sous le nom de paléoocéanographie – l’étude des océans dans le passé – et l’un de ses fondateurs était le regretté scientifique britannique Sir Nicholas Shackleton. Si le nom Shackleton vous semble familier, c'est probablement parce que Nick était le petit-neveu de l'explorateur de l'Antarctique Sir Ernest Shackleton. Là où son célèbre grand-oncle voulait aller loin pour explorer de nouveaux territoires, Nick Shackleton voulait aller plus loin. Il a collecté des cylindres de boue – appelés carottes de sédiments – sous l’océan pour reconstituer une image plus claire du passé.

En analysant les couches de sable et de roches remplies de microfossiles et de minéraux dans ces carottes, Shackleton a pu calculer la température de l'air et de l'eau ainsi que la quantité de dioxyde de carbone dans l'atmosphère il y a des centaines de milliers d'années. Et il a également déterminé que l’océan Atlantique Nord, juste au large des côtes du Portugal, est un endroit essentiel pour mener de telles études.

Ses travaux scientifiques ont valu à Shackleton une grande renommée dans son domaine et de nombreux prix et médailles. Mais il est décédé en 2006 d'un cancer, avant d'avoir pu terminer un projet d'envergure. Il souhaitait forer des carottes de sédiments dans une zone au large des côtes portugaises où le fond de l'océan présente des collines et des canyons qui collectent les sédiments du continent européen voisin. C'est également un endroit où les océanographes ont identifié des masses d'eau provenant des régions de l'Arctique et de l'Antarctique. Les travaux de Shackleton ont montré que cet emplacement fournirait probablement aux scientifiques des noyaux qui leur permettraient de créer un enregistrement continu de l'histoire climatique de la Terre remontant à 3 à 5 millions d'années.

Deux chercheurs, de vieux amis du temps où ils étaient étudiants diplômés à l'Université de Rhode Island, ont décidé de présenter une demande pour terminer les travaux de Shackleton en 2009. David Hodell, un Américain qui a déménagé au Royaume-Uni en 2008, est à l'Université de Rhode Island. Cambridge, au Département des sciences de la Terre, où Shackleton a fait carrière. Fatima Abrantes dirige un laboratoire à l'Institut portugais de la mer et de l'atmosphère à Lisbonne et ensemble, les deux sont co-responsables scientifiques de l'expédition 397 du Programme international de découverte des océans.

Après environ 12 heures de mer, le navire s'arrête et abaisse 12 énormes propulseurs. Il s'agit de grandes hélices enfermées dans des tubes métalliques qui permettent à l'équipage du navire de maintenir le navire en place.

D'une longueur de 470 pieds, le JOIDES Resolution est une plate-forme pétrolière flottante des années 1970 qui a été entièrement rénovée dans les années 1980 pour forer à des fins scientifiques plutôt que de combustibles fossiles. Sur son pont se dresse un derrick de 200 pieds de haut. Imaginez une grande pyramide ouverte en forme d’échelle, le genre de chose que vous pourriez voir sur un champ de pétrole. Le navire transporte un mile de tuyaux qui sont assemblés section par section pour former ce qu'on appelle le train de tiges. Il tourne et tourne, s'étendant du haut du derrick à travers un trou dans le navire appelé « bassin lunaire », puis plongeant à travers environ 15 000 pieds d'eau jusqu'au fond de l'océan.

Lorsqu’il atteint le fond marin, le tuyau perce les sédiments, ouvrant ainsi un trou. Ensuite, l’équipe de forage laisse tomber un tube en plastique de 30 pieds de long dans le tuyau. Il a une pointe en métal et lorsque celle-ci pénètre dans le trou, elle pousse plus profondément jusqu'à ce que toute la longueur du tube en plastique se remplisse de boue.