“xFOCE”, l’émergence d’une communauté scientifique (in French)

Les océans deviennent de plus en plus acides. En cause, le CO2 libéré en quantité croissante par les activités humaines. Pour comprendre l’impact de ce phénomène sur les écosystèmes marins, les scientifiques s’organisent autour de la planète. Comme en Europe, où le projet eFoce, soutenu par la Fondation BNP Paribas, fédère plusieurs équipes autour du Laboratoire d’océanographie de Villefranche. Avec un système open source conçu par des chercheurs californiens et un maillage international, une nouvelle communauté scientifique émerge.

Un quart du CO2 libéré par les activités humaines et qui s’accumule dans l’atmosphère est absorbé par les océans, provoquant une baisse de leur pH. Cette acidification menace de perturber l’équilibre des écosystèmes. En dissolvant le calcaire normalement présent dans les eaux océaniques, elle met en danger les organismes qui l’utilisent pour construire leur squelette ; d’un autre côté, certaines algues qui métabolisent le CO2 pour leur croissance pourraient prendre le dessus. Les scientifiques tentent de quantifier précisément cet impact. Ils sont face à un véritable défi technologique : installer un laboratoire dans les fonds sous-marins pour mesurer l’effet de l’acidification des océans sur les espèces qui y vivent.

Le concept FOCE

Les expériences habituellement menées sont réalisées en laboratoire sur des organismes en aquarium, isolés de leur milieu naturel. Mais ces conditions artificielles ne peuvent pas rendre compte de la complexité des échanges dans les écosystèmes sous-marins.

Une solution nouvelle germe en 2003, au Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI), en Californie. S’inspirant des expériences faites sur les plantes terrestres, Peter Brewer, chercheur spécialisé en chimie marine, crée un nouveau concept technologique : l’étude directe au fond de l’océan des effets de l’acidification sur les organismes marins par enrichissement local de l’océan en CO2. Ce qu’il nomme « FOCE », pour Free Ocean CO2 Enrichment.

Une solution technique innovante

Depuis, grâce à une collaboration étroite entre scientifiques et ingénieurs, l’équipe du MBARI, menée par Peter Brewer et William Kirkwood , a mis au point un dispositif submersible complexe. Une enceinte ouverte, posée sur les fonds océaniques et reliée à une station relais immergée, apporte localement un flux de CO2 très régulé, recréant en son centre une acidification contrôlée des eaux. Les biologistes peuvent ainsi étudier l’effet produit in situ sur les espèces marines dans leur milieu naturel.

Une technologie open source

Le MBARI met aujourd’hui à disposition de la communauté scientifique son expertise et sa technologie pour en faire un système open source, appelé « xFOCE ». Un apport technique et un gain de temps considérables pour les chercheurs qui, sur différents continents, souhaitent mesurer les effets de l’acidification des océans. Reste à chacune des équipes à adapter ce dispositif de base à l’environnement étudié (profondeur, température, salinité, etc.).

Sous l’impulsion du MBARI, la communauté xFOCE est donc née. Sous toutes les latitudes les scientifiques démarrent les projets : aux États-Unis (deep FOCE), en Australie (cp-FOCE), en Europe (eFOCE), en Antarctique (antarctic FOCE). Un partage d’expérience qui favorise les améliorations techniques et porte déjà ses fruits. Les premiers résultats, obtenus sur la Grande Barrière de corail, ont été publiés dans la prestigieuse revue Nature en mai 2012. La démonstration de l’efficacité du système conçu.

BNP Paribas Foundation Climate Initiative, 12 April 2013. Article.

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