Suivre les eaux du Rhône en Méditerranée occidentale (campagnes BiopRhofi et RhofiH)

Lundi, 5 juin 2006

Les campagnes BiopRhofi (Biological Processes in the Rhône Freshwater Influence) et RhofiH (Rhône Freshwater Influence Hydrodynamics), qui se sont déroulées courant mai, ont permis l'étude pluridisciplinaire de l'impact du Rhône dans le golfe du Lion. Elles ont associé deux navires océanographiques, le Suroît (IFREMER) et le Téthys2 (INSU), afin d'acquérir, de façon couplée, les données nécessaires à la compréhension de la dynamique du transfert vers le large du matériel d'origine continentale et de ses transformations biogéochimiques. Ce fut aussi l'occasion des premiers essais d'un nouveau robot planeur (glider). Plusieurs laboratoires français et étrangers(1), ainsi que la Division Technique de l'INSU ont participé à ces campagnes.


Ces campagnes ont été effectuées dans le cadre du chantier Méditerranée nord occidental du Programme National Environnement Côtier (PNEC) coordonné par l'IFREMER. Des travaux antérieurs avaient montré que des structures d'eau dessalée, sous forme de lentilles ou de filaments et issues de l'interaction entre le panache du Rhône et les conditions météorologiques, pouvaient être transférées jusqu'au large de Barcelone. Ces structures dessalées, détachées du panache proprement dit, sont plus riches en particules et en éléments chimiques dissous que l'eau marine environnante. Elles influencent par conséquent le développement du matériel biologique marin.

Les campagnes BiopRhofi et RhofiH avaient pour objectif l'étude du transfert des eaux dessalées vers le large, la compréhension des processus biogéochimiques dans les structures de dilution et l'influence du rayonnement solaire sur ceux-ci. Elles ont aussi cherché à identifier les processus d'incorporation dans l'écosystème marin des métaux traces dissous d'origine anthropique qui sont transportés par le fleuve.

Deux navires océanographiques complémentaires



En début de campagne, le Téthys2 ayant précisé la géométrie des lentilles de dilution, préalablement repérées par leur contenu en chlorophylle grâce au spectrographe spatial MODIS, le Suroît a suivi une de ces lentilles de 20 mètres d'épaisseur, grâce à des bouées dérivantes. Les prélèvements ont été immédiatement analysés à bord, aussi bien à fréquence moyenne, toutes les 6 heures, qu'à haute fréquence, toutes les 2 heures. Les appareils embarqués à bord du Suroît ont permis de déterminer, sur les échantillons fraîchement prélevés, les paramètres hydrologiques et cytométriques, l'activité bactérienne, phytoplanctonique et microzooplanctonique, ainsi que la quantité d'ammonium, de pigments chlorophylliens, de ligands soufrés volatils(2) (diméthyle sulfure, hydrogène sulfure, oxysulfure de carbone, méthane thiol) et de mercure élémentaire.

Le Téthys2, quant à lui, a documenté l'environnement dynamique autour de la trajectoire suivie par Le Suroît en mesurant les caractéristiques hydrologiques et météorologiques ainsi que le profil des courants. Il a également servi de support aux premiers essais du glider du laboratoire LOCEAN. En complément des mesures ponctuelles réalisées par le Suroît, cet instrument permet d'enregistrer en continu des séries de profils de température, salinité, pression et oxygène dissous entre la surface et le fond. Il permet ainsi d'obtenir rapidement une section en deux dimensions de la structure de dilution. D'autres gliders sont en attente de livraison. Ils pourront descendre jusqu'à 1000 mètres et mesurer en plus la turbidité, la fluorescence et la quantité de matière organique colorée.

Les résultats obtenus et attendus

En début de campagne, les mesures effectuées par le Téthys2, selon une grille de 5 milles nautiques de maille sur un quadrilatère de 65 par 45 km, ont permis la cartographie des courants, de la salinité, de la température, de la concentration en particules et en chlorophylle sur le plateau et le talus continental. La représentation en 3 dimensions de la distribution de la salinité a été réalisée immédiatement à bord. Le suivi de la lentille de dilution a révélé des oscillations d'une période de 18 heures qui se superposent au cycle de développement cellulaire, tel qu'enregistré par les variations de la fluorescence phytoplanctonique ou de l'oxygène dissous. La distribution, au sein de la structure de dilution, du méthane thiol suit également les paramètres de la biomasse marine et serait modulée par les cycles jour/nuit. Des analyses sur des salpes(3), récoltées dans les lentilles de dilution, indiquent des concentrations de 100 à 1000 fois supérieures à celles du milieu marin de référence, suggérant un rôle de ces filtreurs dans le cycle des composés volatils et donc dans la spéciation des métaux qu'ils complexent.


Les autres données recueillies sur les processus d'assimilation et de régénération du carbone et de l'azote, la matière organique dissoute et particulaire, les sels nutritifs, le zooplancton et le rôle du rayonnement ultra violet sur le fonctionnement de l'écosystème des structures de dilution, sont d'ores et déjà en cours d'analyse.

L'ensemble des mesures hydrodynamiques et biogéochimiques seront utilisées pour la validation de modèles couplés qui permettront de quantifier l'impact des structures de dilution dans les bilans de matière en Méditerranéenne nord occidentale.

Note(s): 
  1. Laboratoires participants :
    • Laboratoires français :
      • Laboratoire d'Océanographie Biologique de Banyuls sur mer (UMR CNRS 7621, Université Paris VI)
      • Laboratoire d'Océanographie et de Biogéochimie de Marseille (UMR CNRS 6535, Université Aix-Marseille)
      • LOCEAN/IPSL (UMR CNRS 7159, Université Paris VI, IRD, MNHN)
      • Pôle d'Océanographie Côtière de Toulouse (UMR CNRS 5560, OMP, Université Toulouse III)
      • Laboratoire de Biogéochimie des Contaminants Métalliques (IFREMER-Nantes)
      • Ecosystèmes Littoraux et Côtiers de Wimereux (ESA CNRS 8013, Université de Lille)
    • Laboratoires étrangers :
      • Institut des Sciences de la mer de Barcelone
      • Plymouth Marine Laboratory
      • West Florida University de Pensacola
  2. Ligands soufrés volatils : éléments chimiques appartenant au cycle du soufre et réagissant avec certains métaux.
  3. Salpes : Les salpes sont des invertébrés marins à corps transparent et gélatineux en forme de tonneau qui flottent au gré des courants.
Contact(s):
  • Jean-Jacques Naudin, LOMIC
    jean-jacques [dot] naudin [at] obs-banyuls [dot] fr, 04 68 88 73 77

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