Des chercheurs de l'Université de Southampton ont capturé des données sans précédent sur certaines des eaux océaniques abyssales les plus froides de la planète - connues sous le nom d'Antarctique Bottom Water (AABW) - lors du premier voyage du submersible robotique jaune connu sous le nom de Boaty McBoatface, qui est arrivé au Royaume-Uni la semaine dernière.

L'équipe, qui impliquait également des scientifiques du British Antarctic Survey et des ingénieurs du National Oceanography Centre, des données capturées sur la température, vitesse d'écoulement de l'eau et taux de turbulence sous-marine du passage des Orcades, une région de l'océan Austral qui est d'environ 4, 000m de profondeur et à environ 500 miles de la péninsule Antarctique.

Afin de visualiser la progression de Boaty et de replacer les données dans le contexte du terrain compliqué de la région, l'équipe a créé un survol animé du passage des Orcades. Les informations recueillies vont maintenant être analysées pour comprendre le processus complexe de mélange océanique et comment il affecte le changement climatique.

Les informations ont été recueillies dans le cadre de l'expédition de sept semaines DynOPO (Dynamics of the Orkney Passage Outflow), avec le RRS James Clark Ross de retour à Southampton la semaine dernière. Le programme DynOPO est financé par une subvention du Natural Environment Research Council (NERC).

C'était le premier voyage en Antarctique de Boaty McBoatface, l'un des submersibles sans pilote de la classe Autosub Long Range (ALR), le dernier type de véhicule sous-marin autonome (AUV) développé par le Centre national d'océanographie. L'Autosub a été nommé à la suite de la campagne de l'année dernière du NERC pour nommer le nouveau navire de recherche polaire du Royaume-Uni. Alors que le navire portera le nom du célèbre naturaliste et diffuseur Sir David Attenborough, la suggestion populaire du concours - Boaty McBoatface - se perpétue sous la forme d'un submersible sans pilote qui aidera le navire de recherche à explorer des parties des régions polaires inaccessibles aux humains.

Accueillant Boaty McBoatface de sa première mission, Ministre des Universités et des Sciences Jo Johnson, dit :« Frais de son voyage inaugural, Boaty offre déjà un nouvel aperçu de certaines des eaux océaniques les plus froides de la planète, donner aux scientifiques une meilleure compréhension des changements dans la région de l'Antarctique et façonner un effort mondial pour lutter contre le changement climatique.

"Les futures missions de Boaty et le nouveau navire de recherche RRS Sir David Attenborough permettront au Royaume-Uni de continuer à dépasser son poids et à ouvrir la voie dans le domaine de la science polaire, l'ingénierie et la technologie dans le cadre de notre stratégie industrielle."

Les chercheurs ont utilisé une combinaison d'instruments spécialisés, y compris ceux déployés depuis le navire ainsi que des instruments amarrés au fond marin et des mesures effectuées par Boaty.

Le submersible a accompli trois missions au cours de l'expédition, les trois jours les plus longs, parcourant plus de 180 km et atteignant des profondeurs de près de 4, 000m. Il a parcouru un courant abyssal d'eau de fond antarctique le long du passage des Orcades, parfois dans des eaux plus froides que 0°C et dans des courants jusqu'à 1 nœud, tout en mesurant l'intensité de la turbulence.

Ce courant se forme au large des côtes de l'Antarctique lorsque les vents froids de la calotte glaciaire refroidissent la surface de la mer. Le froid qui en résulte, l'eau dense coule et se déplace vers le nord, constituant une part importante de la circulation mondiale des eaux océaniques. Le passage des Orcades est un point d'étranglement clé que l'AABW doit naviguer sur son chemin de la mer de Weddell en Antarctique à l'océan Atlantique.

Les preuves actuelles suggèrent que les vents changeants au-dessus de l'océan Austral affectent la vitesse des courants du fond marin transportant l'AABW. La vitesse de ces courants détermine la turbulence de leur écoulement autour des chaînes de montagnes sous-marines (topographie sous-marine). Un écoulement plus rapide est plus turbulent, et dans cette turbulence plus de chaleur est mélangée dans AABW de moins profonde, couches océaniques plus chaudes - réchauffant ainsi les eaux abyssales en route vers l'équateur, affectant le changement climatique mondial.

Professeur Alberto Naveira Garabato de l'Université de Southampton, le scientifique principal de DynOPO, a déclaré:"Le passage des Orcades est un point d'étranglement clé pour le flux des eaux abyssales dans lequel nous nous attendons à ce que le mécanisme reliant les vents changeants au réchauffement de l'eau abyssale fonctionne. Notre objectif est d'en apprendre suffisamment sur ces processus alambiqués pour les représenter (pour la première fois ) dans les modèles que les scientifiques utilisent pour prédire comment notre climat évoluera au cours du 21e siècle et au-delà.

« Nous avons pu collecter des quantités massives de données que nous n'avions jamais pu capturer auparavant en raison de la façon dont Boaty (Autosub Long Range) est capable de se déplacer sous l'eau. Jusqu'à présent, nous n'avons pu prendre des mesures qu'à partir d'un point fixe. point, mais maintenant, nous sommes en mesure d'obtenir une image beaucoup plus détaillée de ce qui se passe dans ce paysage sous-marin très important. Le défi pour nous maintenant, c'est de tout analyser."

Mais l'expédition n'a pas été sans défis. Povl Abrahamsen, Océanographe physique au British Antarctic Survey, explique :« Au début d'une mission, en plongée, Boaty a rencontré un essaim de krill si dense que les échosondeurs du sous-marin pensaient qu'il s'approchait du fond marin alors qu'il n'était qu'à 80 m de profondeur, et remonta à la surface. Cependant, l'avantage, c'est que nous avons vu beaucoup de baleines près du navire ! Malgré le hoquet occasionnel, et dans des conditions de plus en plus froides et sombres, Boaty a rassemblé un ensemble de données unique et passionnant que nous sommes impatients d'étudier plus en détail dans les mois et les années à venir."

Steve McPhail, Responsable du Développement AUV au Centre Océanographique National, a ajouté :« Bien que ces récents déploiements aient testé les capacités technologiques d'Autosub Long Range, nous sommes extrêmement satisfaits des résultats et des données que nous avons pu fournir à la communauté scientifique. Dans le futur proche, nous sommes impatients d'agrandir et de développer la flotte suite au succès de cette dernière mission."