Un flotteur NEMO, qui fait partie du programme Argo, se trouve au sommet des eaux de l'océan Arctique après avoir été déployé à partir du brise-glace allemand Polarstern. Programme Argo L'océan est immense. Il couvre plus de 70 pour cent de la surface de la Terre. L'océan Pacifique couvre à lui seul 60 millions de miles carrés (155 millions de kilomètres carrés) de la planète. Cette eau régule notre climat et nos conditions météorologiques en canalisant la chaleur de l'équateur vers les pôles, produit plus de la moitié de l'oxygène mondial, et absorbe 50 fois plus de dioxyde de carbone que notre atmosphère.
Les secrets que recèle l'océan peuvent nous en dire long sur l'état de la planète. Mais, accéder à ces informations peut être un défi à la fois pour les humains et les instruments scientifiques, surtout dans les zones dangereuses où il y a des mers rocheuses, tempêtes déchaînées, glace épaisse et eaux profondes de concassage sous pression.
C'est là qu'une flotte de robotique, des flotteurs auto-immergés entrent en jeu. Ils font partie d'un programme international appelé Argo, et ces mini-observatoires offrent aux chercheurs des informations complètes, données en temps quasi réel sur l'état physique de l'océan. Ces données incluent des modèles de température et de salinité qui aident les chercheurs à mesurer plus précisément le réchauffement climatique et l'élévation du niveau de la mer, améliorer les prévisions météorologiques et les prévisions climatiques, et mieux mesurer l'intensité des ouragans.
Argo est une collaboration internationale qui implique le déploiement de près de 4, 000 en forme de cylindre, des flotteurs à la dérive se sont répandus dans tout l'océan. Les flotteurs sont placés tous les 186 milles (300 kilomètres) environ, à tous les 3 degrés de latitude par 3 degrés de longitude. Les flotteurs standards mesurent la température et la salinité dans les 6 supérieurs, 561 pieds (2, 000 mètres) de l'océan, dit Gregory C. Johnson, Doctorat., un océanographe au Laboratoire de l'environnement marin du Pacifique de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) à Seattle, Washington.
"Notre couverture est en fait révolutionnaire, " dit Johnson. Il est impliqué dans Argo depuis le début du programme en 2000, et a utilisé les données Argo dans ses propres recherches publiées. "Avoir presque 4, 000 flotteurs Argo de base nous donnent maintenant bien plus de données que nous n'en avons eu au cours des décennies précédentes. »
Argo est une composante majeure du Système mondial d'observation de l'océan (GOOS) et du Système mondial d'observation du climat (GCOS), qui fournissent des données pour les services océaniques et atmosphériques et des données de haute qualité pour la recherche climatique, respectivement.
À ce jour, 26 pays ont déployé des flotteurs Argo et continuent à en traiter les données. Plusieurs autres pays contribuent au soutien logistique et à l'accès aux navires. Chaque pays obtient son propre financement pour acheter des flotteurs, qui sonne à environ 20 $, 000 chacun.
Une autre chose remarquable à propos d'Argo est que ses données sont gratuites et disponibles pour toute personne dans le monde qui souhaite les utiliser. Il est stocké sur deux serveurs de données mondiaux, l'un en France et l'autre aux États-Unis. Pour accéder aux informations, vous pouvez visiter la page « Sources de données Argo ».
Avant qu'un flotteur Argo ne soit lancé à partir d'un navire en mouvement, il est inséré dans une boîte de déploiement pour le protéger contre l'impact avec l'eau lorsqu'il est libéré. Chaque partie de la boîte est biodégradable. Programme Argo
Il existe différents types de flotteurs Argo, et chacun peut être programmé pour exécuter différentes missions. La mission du flotteur Argo standard se déroule sur un cycle de 10 jours :
Une fois que le flotteur casse la surface, il passe les 15 minutes à une heure suivantes à transmettre les données d'une antenne située au sommet du flotteur à un satellite avant de redescendre et de répéter le cycle de 10 jours.
Depuis 2000, Argo a collecté près de 2 millions de profils d'océan profond, fournir un complet, image en temps quasi réel de l'océan.
La plupart des flotteurs Argo suivent ce cycle de 10 jours, rapporter de nouvelles données le dixième jour à partir de la surface de l'eau. Programme Argo
Les flotteurs Argo standard contiennent les matériaux suivants :
Il existe différents types de flotteurs Argo. Les flotteurs Argo standard sont conçus pour aller jusqu'à 1,2 milles de profondeur (2, 000 mètres). Les progrès technologiques au cours des deux décennies qui ont suivi le début du programme Argo ont conduit à la création de flotteurs plus spécialisés.
Le déploiement de flotteurs dans les zones de glace a été un défi car la glace de mer empêche les flotteurs de pousser leur antenne vers la surface où ils peuvent transmettre des données. Pour s'attaquer à ce problème, des scientifiques et des ingénieurs ont conçu des algorithmes de mission améliorés pour les flotteurs déployés dans des endroits touchés par la glace saisonnière comme ceux de l'Arctique et de l'Antarctique. Ce nouvel algorithme leur permet d'éviter les collisions avec la glace et de stocker les données jusqu'à ce que les flotteurs détectent l'eau libre à la surface de l'océan.
Les membres de l'équipe Foncia se préparent à lancer un flotteur Argo dans l'océan Arctique. Programme Argo
Les données de profil collectées par les flotteurs Argo ont diverses applications. Ils peuvent être utilisés pour éduquer les élèves de la maternelle au niveau universitaire sur la température de l'océan ou sur la façon de lire des graphiques et d'analyser les données océaniques et les problèmes de changement climatique.
D'un point de vue opérationnel, les données sont utilisées par les centres météorologiques et climatiques du monde entier pour améliorer les prévisions des événements El Niño et des caractéristiques climatiques comme les ouragans, tsunamis et réchauffement climatique.
Au niveau de la recherche, Argo fournit aux océanographes et aux climatologues les données océaniques souterraines les plus complètes disponibles. Plus de 200 articles de recherche publiés chaque année utilisent les données Argo couvrant un large éventail de données, notamment les propriétés de la masse d'eau, interaction air-mer, circulation océanique, la dynamique des océans et la variabilité saisonnière à décennale.
Pour Johnson, Les données d'Argo étaient un "indicateur très solide que le budget énergétique de la Terre est déséquilibré". Il a récemment analysé les données collectées de 2014 à 2018 par des flotteurs spéciaux Argo en eaux profondes pour étudier les eaux proches du fond de l'océan Pacifique sud-ouest. Cette analyse a révélé que non seulement l'eau des grands fonds océaniques se réchauffait, la vitesse à laquelle il se réchauffait s'accélérait.
"Le réchauffement de l'océan est assez important pour comprendre à quel point le climat se réchauffera à l'avenir, pour un changement donné des concentrations de gaz à effet de serre, " dit-il. " Alors, mesurer le réchauffement des océans est important pour valider les modèles climatiques et les évaluer. C'est un chiffre clé, réellement, dans le système climatique de la Terre."
Une carte de 2018 montre combien de flotteurs Argo sont répartis sur la planète. Programme Argo
Les flotteurs Argo sont extrêmement silencieux et écoénergétiques, Johnson explique. "L'ensemble de la gamme de près de 4, 000 flotteurs fonctionnent à moins de 100 watts, ou à peu près autant de puissance qu'un ventilateur de plafond, " il dit.
Les flotteurs continuent à fonctionner pendant environ quatre à cinq ans selon leur mission. Les flotteurs avec des tâches plus épuisantes ont tendance à mourir plus tôt alors que certains flotteurs standard ont duré 10 ans ou plus. À l'heure, généralement lorsque leurs batteries s'usent, tous les flotteurs meurent. Quand ils le font, ils sont conçus pour avoir le moins d'impact possible sur l'environnement.
Quand un flotteur meurt, il dérive dans l'océan profond jusqu'à ce qu'il commence à se corroder, ce qui permet à l'eau de s'infiltrer à l'intérieur du flotteur et de le faire tomber au fond de la mer. Heures supplémentaires, la coque en aluminium se dégrade lentement en oxydes inoffensifs qui se répandent dans les courants océaniques. Les plastiques et le métal restants sont minimes et se décomposent lentement avec le temps.
Maintenant c'est intéressantLe programme Argo tire son nom de la mythologie grecque. Spécifiquement, d'Argo, le navire sur lequel Jason et les Argonautes ont navigué d'Iolcos à Colchide pour récupérer la Toison d'or du bélier ailé, Chrysomallos qui était un symbole d'autorité et de royauté.
