Dans ce chapitre, nous avons présenté le projet consistant à équiper des éléphants de mer avec des balises SRDL (Satellite Relayed Data Logger) capables de mesurer des pro ls de température et de salinité. Depuis 2004, une dizaine de balises sont déployées en moyenne chaque année sur des éléphants de mer des îles Kerguelen. Au cours de leur voyage alimentaire, les éléphants de mer équipés parcourent de longs trajets et plongent à grandes profondeurs, parfois à plus de 1000 m de profondeur, ce qui nous permet d'échantillonner de larges zones de l'océan austral pour lesquelles nous manquons cruellement de données par ailleurs.
Les méthodes utilisées pour étalonner les capteurs des balises SRDL, et pour calibrer et valider le jeu de données ainsi obtenu ont été présentées, au travers de l'exemple de 10 balises dépoyées en 2007. Des tests en mer pendant lesquels les balises ont été attachées à une CTD de référence, puis plongées à plusieurs reprises (7 pro ls à 400 m), ont permis de montrer que les données hydrographiques des balises possédait une très bonne reproductibité (<0.01 °C, <0.01 pss-78). Par contre, des biais en température et en conductivité ont aussi été détectée. Nous avons alors présenté une procédure de calibration pour corriger ces biais, principalement dûs à des eets de pression d'une part, et à la sensibilité du capteur de conductivité à son environnement proche.
Après correction, on estime que le jeu de données validées possède une précision de l'ordre de 0.02 °C et 0.03 pss-77. Cette précision est meilleure pour certaines balises, en fonction de la quantité de pro ls qui peuvent être utilisés comme référence, ce qui dépend de la zone explorée par l'éléphant de mer, et de la durée d'émission des balises.
Actuellement, des balises sont déployées chaque année sur une dizaine d'éléphants de mer océanographes des îles Kerguelen. Une nouvelle technologie a été incluse sur les balises : un capteur de uorescence, qui permet de déterminer des pro ls verticaux de concentration en chlorophylle. Ces pro ls pourront servir à mieux estimer la quantité et la distribution spatiale du phytoplancton, un paramètre essentiel dans l'étude de l'écosystème antarctique mais aussi pour mieux connaître le rôle de l'océan austral comme puit/source du CO2 atmosphérique. Cette nouvelle technologie est très prometteuse, et a déjà fourni de bons résultats en terme de qualité des mesures.
Maintenant qu'un jeu de données validées a été produit, il est possible de commencer son analyse scienti que. En particulier, il va pouvoir servir à décrire la circulation des masses d'eau échantillonnées. Dans le chapitre suivant, nous utiliserons le jeu de données obtenu en 2004 par des éléphants de mer équipés sur les îles Kerguelen pour décrire la circulation au-dessus du plateau de Kerguelen. Ce jeu de donnée sera ensuite combiné avec un grand nombre d'autres observations a n de produire une image synthétique de la circulation océanique autour du plateau de Kerguelen.
Description de la circulation autour du
plateau de Kerguelen
3.1 Introduction
Nous allons maintenant nous attacher à décrire la circulation moyenne de l'océan autour du plateau de Kerguelen à partir des observations disponibles. Pendant longtemps, le manque de données a empêché une description précise de la circulation dans cette région. En particulier, très peu de données étaient disponibles au-dessus du plateau de Kerguelen. En 2004, le premier déploiement de balises sur 10 éléphants de mer de Kerguelen a été un grand succès. Non seulement toutes les balises ont bien fonctionné, tant en terme de longévité que de qualité des données transmises, mais en plus 8 éléphants de mer sur 10 ont décidé de mettre le cap au sud vers le continent Antarctique tout de suite après leur départ des îles Kerguelen. La distribution des sections ainsi obtenues, bien que purement fortuite, aurait di cilement pu être mieux choisie pour étudier la circulation océanique au travers du plateau de Kerguelen. A partir de ce jeu de donnée exceptionnel, le courant du Fawn Trough a pu être décrit en détail pour la première fois. En combinant cette analyse avec celle de plusieurs autres jeux de données, il a alors été possible de construire un nouveau schéma de circulation décrivant la structure frontale du CCA au travers du plateau de Kerguelen, mais aussi en amont dans le Bassin d'Enderby. Ce travail a donné lieu à une publication [Roquet et al., 2009] qui sera présentée dans le chapitre 3.2.
Dans le chapitre 3.3, nous décrirons la circulation océanique en aval du plateau de Kergue-len, dans le Bassin Australo-Antarctique. Après avoir brièvement rappelé la structure du gyre Australo-Antarctique à partir de l'étude de McCartney and Donohue [2007], nous présenterons les principaux résultats de deux campagnes de mesures réalisées récemment sur le plateau de Kerguelen. La campagne KEOPS (KErguelen Ocean and Plateau compared Study ; resp. : S. Blain) réalisée en 2005 avait pour but d'étudier les processus de fertilisation naturelle à l'oeuvre au dessus du plateau nord de Kerguelen, a n d'y expliquer la présence d'un important bloom
de chlorophyle tous les printemps. Cette campagne a permis de démontrer que le fer, élément limitant dans le processus de développement du phytoplancton dans l'océan austral, remonte du fond jusqu'à la surface de l'océan grâce au mélange induit par les ondes internes au-dessus du plateau [Blain et al., 2007, Park et al., 2008a]. Pendant cette campagne, trois radiales CTD-O2 ont été réalisées au-dessus et à l'est du plateau nord de Kerguelen. L'analyse de ces radiales ainsi que d'un certain nombre d'autres jeux de données a permis de construire un nouveau schéma de circulation au-dessus et autour du plateau nord de Kerguelen. Ce travail d'analyse, auquel j'ai participé sous la direction de Y.-H. Park, est présenté dans une publication de la revue Deep-Sea Research II (Park et al., 2008c, Annexe II) qui sera résumé dans le chapitre 3.3.2.
La seconde campagne présentée correspond au premier leg de la mission TRACK (TRans-port ACross the Kerguelen plateau ; resp. : Y.-H. Park) réalisé en février-mars 2009. TRACK est la première campagne océanographique eectuée dans le Fawn Trough. TRACK se propose 1) de quanti er le transport du CCA traversant le passage du Fawn Trough, 2) de déterminer l'échange des masses d'eau circumpolaires entre les bassins de part et d'autre du plateau, 3) de tester la faisabilité d'un suivi de la variabilité du transport à l'aide de l'altimétrie satellitale et 4) d'identi er le changement climatique dans les masses d'eau profondes antarctique sur le anc est du plateau de Kerguelen. Pour réaliser ces objectifs, trois lignes de mouillages couran-tométriques ont été déployées au coeur du courant du Fawn Trough au cours du premier leg et pour une durée d'un an. Ces mouillages devraient être récupérés lors du deuxième leg qui aura lieu en janvier 2010. Parallèlement, une campagne intensive de mesures CTD-O2 a été eectuée pendant le premier leg, consistant en 60 stations disposées le long de 6 radiales. Ces radiales ont permis de couper 4 fois le courant du Fawn Trough, et 2 fois le courant de bord ouest profond à l'est du plateau de Kerguelen. Les premiers résultats de cette campagne, incluant une mesure direct du transport des deux courants à partir des données ADCP, ont récemment été publiés dans les Geophysical Research Letters (Park et al., 2009, Annexe III). Ces résultats seront résumés dans le chapitre 3.3.3, présentés avec quelques compléments d'informations non publiés pour l'instant.