Été 2018. 
 
ATKA navigue en Arctique avec pour objectif de mener à bien un programme scientifique.  L’équipe pédagogique, soutenue par le Swiss Polar Institute, s’intéresse aux missions de ce bateau et souhaite les partager. 
Nous nous sommes entretenus avec Stéphane, coordinateur scientifique sur ATKA.
 
 
Stephane observant un échantillon de copépodes fraichement ramassés.
Peux-tu te présenter brièvement ?
 

Je suis un grand bonhomme un peu timide qui aime la nature et l’aventure. D’origine suisse, né aux États-Unis, je vis à Québec depuis 8 ans, où je profite des grands espaces sauvages. Passionné de pêche, je ne pars jamais sans ma canne et quelques leurres. Je suis également passionné des environnements nordiques, dont on peut certainement dire que j’ai attrapé le virus !
Après un Bachelor en biologie à l’Université de Lausanne en Suisse, j’ai complété ma formation à l’université Laval à Québec. Ayant décidé de rester au Québec, j’ai fait un master en géochimie isotopique durant lequel j’ai étudié les pollutions minières dans le nord du Canada. Ensuite, j’ai travaillé comme biologiste au sein d’un organisme à but non lucratif, à la gestion piscicole d’un réservoir de 1800 km
2. Enfin, ces dernières années, je me suis intéressé à des sujets liés à l’océanographie. 
J’ai participé à deux expéditions sur des brises-glaces de recherches, mais je ne me considère pas comme un marin. J’ai très peu navigué sur des voiliers et ne suis pas non plus un habitué des régions froides et polaires, mais au fil des missions, je commence à acquérir de l’expérience.

Quel est ton rôle dans l’équipe d’ATKA ?
 

Il y a deux ans, lors d’une expédition scientifique en mer Australe, j’ai rencontré Ben, Baptiste et Brieuc. Ils m’ont parlé d’ATKA et j’ai tout de suite eu envie de participer à ce projet. Je suis l’un des initiateurs du programme sur les microplastiques et suis en charge de la coordination, c’est-à-dire de la gestion et de la logistique scientifique de l’expédition. Je m’assure d’obtenir les autorisations d’échantillonnages, du bon déroulement des opérations scientifiques et du rapatriement des échantillons. J’occupe également la fonction de technicien puisque j’ai effectué la commande et l’installation du matériel scientifique à bord et les essais à La Rochelle avant le départ. Au cours de la navigation et avec l’aide des marins, j’effectue les prélèvements d’échantillons.

Filet de surface à microplastique horizontal en opération.
1.     Identification et quantification des microplastiques dans l’océan arctique

 

Directeurs de projet : Dr Denise Mitrano (EAWAG, Dübendorf, Suisse), Stéphane Aebischer (Université Laval, Québec, Canada).

L’expédition de TARA (2013) a révélé que la distribution des microplastiques (MP) dans l’océan arctique n’était pas homogène. L’un des objectifs de l’expédition d’ATKA est de collecter des échantillons supplémentaires qui seront comparés avec l’étude réalisée en 2017 par Cózar et al. , basée sur des échantillons collectés par la mission TARA, afin de mieux évaluer l’abondance et la répartition des MP dans les régions arctiques.

2.     Identification des copépodes hybrides entre C. finmarchicus et C. glacialis

 

 Directeur de projet : Dr Frédéric Maps (TAKUVIK, Université Laval, Québec, Canada).

Plusieurs espèces de copépodes (groupe de zooplancton) changent de comportement et de distribution pour s’adapter au changement climatique. Les espèces boréales étendent lentement leur distribution dans l’Arctique. Un renouvellement des espèces arctiques par les boréales pourrait se produire. Dans certains cas, des espèces du même genre peuvent s’hybrider. Cette hypothèse sera testée entre Calanus finmarchicus et Calanus glacialis, deux espèces de copépodes vivants respectivement dans les eaux boréales et arctiques. L’expédition ATKA offre l’opportunité de les échantillonner et d’étudier leur éventuelle hybridation.

3.     Caractérisation des communautés benthiques 

 

Directeur de projet : Dr Philippe Archambault (TAKUVIK, Université Laval, Québec, Canada).

La collecte de données sur les invertébrés benthiques (vivants dans les fonds marins) informe sur la biodiversité, l’abondance et la biomasse des principales composantes biologiques de l’écosystème marin d’une région. Les petites plateformes scientifiques avec de faibles tirants d’eau peuvent s’aventurer en eaux peu profondes, ce que les gros brise-glace ne peuvent faire. L’expédition d’ATKA 2018 permettra de compléter les données récoltées ces dernières années sur l’Amundsen (brise-glace de recherche Canadien, Université Laval) dans la région.

Durant la navigation, nous récoltons des échantillons qui seront analysés par la suite dans différents laboratoires. Lorsque la météo et les conditions de glaces le permettent, nous effectuons une station océanographique tous les 100 milles nautiques. A chaque fois, nous prélevons des microplastiques (MP), des copépodes et des données physicochimiques de la colonne d’eau. Les MP de surface sont récoltés à l’aide d’un filet Neuston (mailles de 200 microns) et également, grâce à un système de filtration, des MP de surface avec des filtres jusqu’à 30 microns. En laboratoire, les particules de plastique seront dénombrées, triées par taille, par couleur, par classe et leur composition chimique sera déterminée par spectroscopie infrarouge. Le dénombrement des particules permettra d’obtenir une estimation de la densité des plastiques.

 

Les copépodes sont collectés à l’aide d’un filet Ring Net (mailles de 200 microns) envoyé grâce à un poids de 20 kg à une profondeur variant entre 100 et 150 m.

 

 

 

 

Les données physico-chimiques de l’eau seront enregistrées à l’aide d’une CTD, une sonde mesurant la conductivité et la température en fonction de la profondeur. La conductivité de l’eau permet d’en calculer la salinité. Nous allons aussi à l’aide d’une petite benne récupérer des sédiments marins desquels seront ensuite extraits par tamisage des organismes benthiques. Cela fournira des données sur la biodiversité, l’abondance et la biomasse des principales composantes biologiques de l’écosystème marin de la région échantillonnée. 

 

Chaque station océanographique sur ATKA dure environs 2 h. Cependant, cette durée varie en fonction des conditions météo et de l’expérience acquise par les marins dans l’exécution des gestes pratiques nécessaires au processus.
Les échantillons sont conservés à bord. Pour les copépodes, dans une solution d’éthanol 80 %.  Les échantillons de microplastiques sont congelés et les organismes benthiques conservés dans une solution de formol 4 %. 

 

Lors de cette expédition, les difficultés techniques sont multiples.
Le faible tirant d’eau et la petite taille d’ATKA – comparés aux gros brise-glaces scientifiques – qui lui permettent de se faufiler presque partout, font aussi que les espaces de stockage et de travail sont restreints. Il est nécessaire de bien s’organiser et d’arrimer soigneusement le matériel. Et limiter la contamination des échantillons de microplastiques par les fibres synthétiques tels les cordes ou encore les vêtements en devient presque un défi.

Egalement, le fait de travailler en régions éloignées nous impose de prévoir des pièces de rechange et des matériaux pour réparer le matériel, car les magasins ne sont pas courants dans l’Arctique ! 

 

Les glaces peuvent bloquer les voies de navigation et perturber l’échantillonnage. Le frasil, les blocs de glaces et les icebergs peuvent endommager le matériel scientifique par collision ou contact. Le froid rend également les manipulations plus difficiles. Avec les doigts engourdis, il est moins évident de défaire des manilles, ajuster des câbles ou manipuler des filets. Le froid rend certaines pièces plus cassantes et diminue la durée de vie des batteries du matériel électronique. Pour les échantillons eux-mêmes, les fines particules de glaces contenues dans l’eau peuvent également boucher les tamis, ce qui rend les processus de filtrage très long.

Enfin, le rapatriement des échantillons conservés dans des produits chimiques jusque dans les laboratoires est aussi un défi technique et parfois administratif si l’on considère par exemple les limitations imposées par les transports aériens pour les matières inflammables et biologiques.

 

Pourquoi mener ces projets scientifiques ?  Y-a-t-il une urgence écologique ?

 

En étudiant les problématiques de pollution et de réchauffement climatique, nous serons à même de mieux comprendre ces perturbations et donc d’agir plus efficacement en faveur de la protection de ces environnements. De plus, il est nécessaire de sensibiliser le grand public, car ce sont des milieux merveilleux mais extrêmement fragiles.  Si nous voulons que nos enfants puissent jouir de ces merveilles de la nature, il est nécessaire d’agir maintenant. Ce qui se passe en Arctique a une influence majeure sur les autres zones du globe : on sait aujourd’hui que l’apport d’eau douce provenant de la fonte des glaces de l’Arctique provoque déjà des bouleversements du climat global. Ce que l’on observe en Arctique est la partie visible de l’iceberg climatique mondial.

La contamination de nos océans par les déchets plastiques est un problème environnemental mondial qui va en s’accentuant. Des débris plastiques ont été retrouvés dans la majorité des bassins océaniques. L’Arctique étant relativement peu peuplé comparé au reste du monde, on pourrait s’attendre à ce qu’il soit moins concerné par ces problèmes de pollution, mais récemment une nouvelle zone d’accumulation y a été découverte.

La plupart des plastiques dans les environnements aquatiques sont des plastiques de petites tailles. Les microplastiques (MP) sont généralement définis comme des particules ayant une taille inférieure à 5 mm. Les MP marins proviennent soit de source primaire, soit secondaire. Les MP primaires proviennent de produits d’entretiens corporels et des fibres synthétiques vestimentaires. Les MP secondaires proviennent de la dégradation et fragmentation de débris plastiques meso et macroscopiques.
Les MP ont été découverts dans les années 1970, mais la communauté scientifique s’y intéresse depuis peu. Les MP se retrouvent dans tous les environnements marins. Ils ont été découverts sur des plages, dans les sédiments marins des mers et océans, dans la glace de mer ainsi que dans des organismes marins. En 2012, il a été démontré que d’une manière ou d’une autre, plus de 660 espèces marines sont déjà affectées par les plastiques. Les MP sont un problème pour les environnements aquatiques à cause de leur long temps de résidence et parce qu’ils peuvent être ingérés par le biote et ainsi être propagés à travers les chaînes trophiques. Les MP pourraient s’accumuler dans les prédateurs au sommet de la chaîne alimentaire comme les poissons, les oiseaux, les mammifères marins et, au final, les humains.

Certains organismes arrivent à excréter les MP ingérés sans subir de conséquences négatives. Pour d’autres, les MP ingérés peuvent interférer avec l’absorption de nourriture mais aussi transmettre des toxines aux organismes. Il a même été découvert que certaines tailles de MP peuvent être transférées dans les organes ou les systèmes circulatoires. Malgré l’augmentation des efforts de recherche, la répartition des MP dans les océans et leurs conséquences écologiques sont encore mal connues.

Malgré le froid, Baptiste (marin), Stéphane (coordinateur scientifique) et Brieuc (marin) gardent le sourire entre deux échantillonages.
Pourquoi choisir ATKA pour mener ce programme scientifique ?

Des gros brise-glaces scientifiques effectuent chaque année des missions scientifiques en Arctique et dans le Nord-Ouest, mais ils ne sont pas en mesure d’accéder aux zones de faible profondeur, ce qu’un bateau comme ATKA peut faire. En revanche, il faut que la mission soit adaptée à la taille du voilier, en raison des contraintes de place dont j’ai parlé. En fait, les petites et les grandes plateformes scientifiques sont complémentaires pour couvrir toutes les zones. Les grandes permettent de faire de l’océanographie en eau profondes, tandis que les petites sont adaptées aux environnements côtiers.

Par exemple, suite à l’échantillonnage mené par l’équipe à bord de Tara lors de la mission Tara Océans, il a été démontré que la répartition des MP à travers les eaux arctiques n’était pas homogène. Les débris plastiques sont relativement rares à certains endroits, alors qu’ils s’accumulent dans les régions les plus septentrionales et à l’est des mers de Barents et du Groenland. Le manque de données sur les MP dans l’océan arctique empêche une bonne compréhension des processus de transfert des MP à travers les différents écosystèmes et organismes vivants de l’arctique. Le but scientifique de cette expédition est de complémentariser les connaissances sur la distribution, l’abondance et les sources des MP dans l’océan arctique.

 

Un conseil pour celles et ceux qui souhaiteraient comme toi sauter le cap et rejoindre ce type de projet ?

Sortir de chez soi et de sa routine, partir à la rencontre du monde et des peuples de cette terre, embarquer dans des projets qui font vibrer. On n’a qu’une vie et elle mérite d’être vécue pleinement.

 

Enfin, un homme ou une femme qui t’inspire ? Pourquoi ?

Je suis plus inspiré par la nature que par les humains, je n’ai jamais eu d’idole. Certes, il y a des hommes et des femmes que j’admire, mais le monde naturel offre à mon avis plus d’exemples à suivre. Quand on essaye de le comprendre, on réalise à quel point tous ses systèmes sont connectés dans un jeu d’équilibre planétaire. Personnellement, cela m’inspire chaque jour pour diriger ma vie.

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