ECORD - IODP : European consortium for ocean drilling research - Integrated ocean drilling program

Référent : INSU-CNRS

Le nouveau programme international de forages océaniques, IODP (Integrated Ocean Drilling Program), a démarré en octobre 2003. Il fait suite à 35 ans de partenariat international dans le domaine du forage océanique dédié à la recherche scientifique, avec les programmes DSDP (Deep-Sea Drilling Project) puis IPOD (International Program for Ocean Drilling), de 1968 à 1983, et ODP (Ocean Drilling Program), de 1985 à 2003.

En prenant la suite d'ODP, le programme IODP marque un nouveau pas beaucoup plus ambitieux dans l'exploration des fonds océaniques par forage. Il mettra à la disposition des scientifiques une panoplie d'outils de forage qui leur permettra d'élargir considérablement leurs objectifs. Deux navires foreurs seront utilisés en permanence, et ponctuellement on pourra faire appel à des plates-formes spécifiques.

Le nouveau navire japonais (le Chikyu) en construction. Le point fort d'IODP, du point de vue technologique, sera le navire foreur japonais Chikyu, dont la construction s'achève actuellement. Ce navire sera équipé d'un système particulier dit riser, qui lui permettra de forer des puits profonds dans la croûte océanique (5 à 6 km) ou dans des zones instables. De nouveaux domaines océaniques jamais forés seront ainsi accessibles. Des plates-formes plus légères seront mises oeuvre par un consortium de pays européens, pour répondre à des objectifs spécifiques pour lesquels les navires foreurs seront inopérants, notamment les zones côtières sous une faible tranche d'eau où la récupération des sédiments riches en sable est très délicate, ou encore les zones couvertes de glace.

Les champs d'investigation d'IODP sont très larges, beaucoup ont été ouverts à la suite de découvertes faites dans le cadre d'ODP. Parmi les objectifs et les cibles prioritaires on peut mentionner(1)

  • L'étude de la biosphère cachée dans les premiers kilomètres de la croûte océaniques, découverte par le précédent programme ODP. Ce sont ces bactéries résistantes aux fortes pressions dont on attend beaucoup dans le domaine des biotechnologies, mais qui demandent des méthodes de prélèvement particulièrement méticuleuses.
  • L'étude des régions sismiques comme le Japon ou la Méditerranée avec des forages prévus au coeur même des zones sismogéniques des zones de subduction. Avec des forages profonds et des puits instrumentés pour le suivi à long terme des cirulations de fluides, on espère faire un pas significatif dans la compréhension des mécanismes responsables du déclenchement des tremblements de terre.
  • L'étude de la sédimentation des marges continentales qui renferment des réserves de pétroles, de gaz, d'hydrates de gaz. Ces zones sont particulièrement importantes d'un point de vue économique car on espère qu'elles pourront dans l'avenir être exploitées et contrebalancer la diminution, voire l'épuisement des réservoirs d'hydrocarbures continentaux.
  • L'étude du changement climatique par l'étude des variations passées inscrites dans les sédiments à toutes les échelles de temps.
  • La mise en place d'observatoires au fond des océans, en particulier des sismomètres destinés à compléter les réseaux terrestres afin de mieux cerner la structure et la dynamique de l'intérieur de la planète.
  • Atteindre le vieux rêve des océanographes : traverser la croûte océanique sur toute son épaisseur.

Les Européens se sont organisés pour avoir plus de poids dans ce nouveau programme. Douze pays signeront un accord pour former le consortium ECORD (European Consortium for Ocean Research Drilling), d'autres devraient suivre prochainement. La mise en commun des moyens financiers mais également le rôle d'opérateur des plates-formes spécifiques donneront à l'Europe un poids et un rôle de premier plan vis-à-vis des deux grands partenaires que sont les Etats-Unis et le Japon. Dès 2004, une première opération sera menée dans l'Arctique. Une seconde devrait suivre en 2005, pour forer les coraux du Pacifique sud.

Quelques rappels sur 35 années de forages océaniques

Avec les premiers programmes DSDP/ODP, l'océanographie est passée de l'exploration à l'étude des processus.

Le forage océanique scientifique a été initié à la fin des années 1950. A l'époque, les chercheurs veulent traverser la croûte océanique, moins épaisse que la croûte continentale (de 5 à 7 Km contre une cinquantaine), pour atteindre le manteau terrestre, qui est le constituant majeur de la Terre. Mais cet objectif ambitieux était totalement inatteignable avec la technologie de l'époque !

Le premier navire de forage océanique scientifique(DSDP, 1968-1983), le Glomar Challenger. En 1968, après l'avènement de la théorie de la tectonique des plaques et grâce à l'enthousiasme suscité autour de la connaissance de la Terre, le premier programme, DSDP, est lancé par les Américains. Il s'internationalise rapidement en devenant IPOD, auquel la France adhère immédiatement. L'objectif principal de DSDP puis d'IPOD, avec le navire Glomar Challenger était de dater la croûte océanique en différents points des océans pour vérifier la théorie de la tectonique des plaques. A son début, ce programme était donc avant tout exploratoire. Il a ensuite contribué au développement de nouvelles disciplines telles que la paléoclimatologie et la géodynamique.

Le second navire de forage océanique scientifique (ODP), le Joides Resolution. © J. Renmer Au milieu des années 80, le programme ODP prend le relais avec un nouveau navire, le Joides Resolution, et avec une série d'objectifs scientifiques plus ambitieux et plus diversifiés. Les opérations de forage se focalisent alors sur des cibles plus spécifiques, par exemple le long des dorsales océaniques ou à proximité des marges continentales.

A ce jour, le puits le plus profond jamais foré a atteint 2111 m sous le plancher océanique. L'objectif initial consistant à échantillonner une section complète de la croûte océanique n'est donc toujours pas rempli. C'est seulement dans le cadre d'IODP, grâce à une nouvelle technologie de forage, que nous pourrons finalement parvenir à forer suffisamment profondément (6 km) pour atteindre cet objectif. Traverser la croûte océanique est un défi qui reste d'actualité.Les programmes DSDP, IPOD et ODP ont permis de forer 2889 puits sur 1293 sites dans tous les océans pendant 35 ans, représentant une longueur cumulée de près de 320 km. Les innombrables découvertes scientifiques réalisées dans ce cadre ne sauraient être résumées en une page. Les résultats les plus probants ont été compilés par ODP, en 1997 et 2003, sous la forme de "greatest hits". Les huit dernières campagnes d'ODP sont symptomatiques des progrès scientifiques réalisés grâce aux programmes DSDP et ODP.