Air du temps
REFLEXION SUR L'EVOLUTION DU MONDE
1er avril 2026
Dérives arctiques
Résumé :
La régression de la banquise de l’océan Arctique fait l’objet de l’attention des scientifiques. La goélette Tara (2006-2008), puis le brise-glace allemand Polarstern (2019-2020) ont reproduit « la dérive du Fram » (1893-1896). L’expédition Polaris 1, conduite par Marcel Babin (CNRS, Université Laval, Québec), va également multiplier les dérives de ce type à bord de la Station Polaire Tara (TPS). Parallèlement le programme CLIMArcTIC s’intéresse aux impacts du changement climatique dans l’Arctique. Jordan Toullec de l’IUEM nous fait part de son expérience des camps de glace.
Figure 1 : Marcel Babin (1), directeur scientifique de la première expédition Polaris 1 de Tara Polar Station, est spécialiste d'océanographie, d’optique marine et de télédétection. Il prépare un radiomètre sous-marin multispectral performant (2) pour le déployer sous la glace au sud de Qikiqtarjuaq, Canada (projet GREEN EDGE, saison de terrain 2015).
Le pôle Nord a toujours fasciné l’humanité. Au dix-neuvième siècle, en tentant de l’atteindre à l’aide du navire Fram, une goélette à trois mâts conçue par l'architecte naval norvégien Colin Archer, Fridtjof Nansen et ses compagnons se sont laissés prendre dans la banquise en espérant dériver jusqu’au pôle Nord. Ils n’y arriveront pas et apprendront à leur dépens que la banquise arctique est un véritable tapis roulant mû par les vents et les courants. Le Fram (Figure 2), construit en 1892, est un navire génial de 39 m de long. Il est doté pour la première fois d’un moteur diesel de 180 CV. A l’avant, sa coque, en bois est renforcée et protégée par un taille-mer en fer. Il possède une quille arrondie, un arrière renforcé, un gouvernail placé très bas pour ne pas être brisé par la glace. Gouvernail et hélice sont rétractables vers le haut pour les protéger lorsque le navire est soulevé par la glace. Le Fram servira à Roald Amudsen pour naviguer en mer de Ross avant d’atteindre le pôle Sud le 14 décembre 1911(3).
Figure 2 : Le Fram de Fridtjof Nansen (crédit : Yann Carmès) et l’Antarctica de Jean-Louis Etienne (crédit : Paul Tréguer)
Jean-Louis Etienne s’en inspirera quand il fera construire par le chantier SFCN, sous la direction des architectes O. Petit et L. Bouvet, la goélette Antarctica, de 36 m de long. Sa puissante structure et la forme arrondie de la coque en aluminium (Figure 2), permet d’échapper à l’écrasement par la banquise(4). Rebaptisée Tara par Agnès Troublé, dit agnès b., et son fils Etienne Bourgois, qui l’ont racheté et ont créé la Fondation Tara Oceans, ce navire, dont les expéditions sont financées par des partenaires publics et privés, a notamment réalisé une dérive dans les glaces de l’Arctique (Figure 3).
Figure 3 : Dérives arctiques du Tara (2006-2008), pendant 507 jours lors du programme DAMOCLES dirigé par l’océanographe physicien Jean-Claude Gascard (CNRS, Sorbonne U.), et du brise-glace Polarstern (2019-2020), pendant 389 jours lors de l’expédition internationale MOSAiC (80 institutions) dirigée par le climatologue Markus Rex (Alfred Wegener Institut) (crédit Fondation Tara).
Si la dérive du Fram (1893-1896) avait duré presque 3 ans (1058 jours), celle de Tara (2006-2008) ne sera que de 507 jours. Celle du Polarstern (2019-2020) a encore été plus rapide (389 jours). Depuis le dix-neuvième siècle la banquise s’est spectaculairement rétractée et l’océan Arctique subit les impacts particulièrement rapides du changement climatique. Les très riches résultats scientifiques de ces deux expéditions sont à la hauteur des moyens engagés(5) (6) (7).
A noter qu’en 2002, Jean-Louis Etienne, s’était fait déposer au pôle Nord par un hélicoptère russe. A bord d’une petite station laboratoire Polar Observer(8), en forme d’œuf arrondi, il entreprit (avec un comme seul compagnon un chien de traineau) une dérive de la banquise de 450 km pendant 4 mois. Le concept scientifique de la « mission banquise » avait été défini en commun avec Jean-Claude Gascard du laboratoire LOCEAN, de l’Université Pierre et Marie Curie. Pendant cette dérive, Jean-Louis Etienne a foré la glace pour, à l’aide d’une sonde CTD(9), suivre les caractéristiques de l’eau de mer sous la glace. Il mena plusieurs observations originales démontrant que, malgré une épaisseur de glace de près d’un mètre, la photosynthèse était à l’œuvre avec la création de prairies algales sous glaciaires où viennent s’alimenter crustacés planctoniques et krill. Ceux-ci nourrissent les morues arctiques qui elles-mêmes servent de nourriture au reste de l’écosystème. A maints égards le Polar Observer fut le prédécesseur de la station polaire Tara.
La Station Polaire Tara :
une vision scientifique sur la vie dans le système Terre
Dans le contexte où la banquise arctique risque de disparaitre en été d’ici à 2050(10), la Fondation Tara a décidé d’engager la construction de la Station Polaire Tara qui, prise dans la banquise pourra effectuer de nombreuses dérives. Conduite par Marcel Babin, Directeur de recherche CNRS, professeur associé à l’Université Laval (Québec) (Figure 1), l’expédition Tara Polaris procède d’une vision scientifique qui devrait permettre d’approfondir notre compréhension de l'océan Arctique central afin de mieux appréhender la vie dans le système terrestre(11). Elle comprend l’étude des interactions entre l’atmosphère et la biosphère(12), de la vie dans la glace(13), de la vie dans l’océan ouvert et la pompe biologique de carbone(14), un état des lieux de la pollution qui affecte cette région(15), et finalement une contribution à l’observation de l’océan arctique sur le long terme(16).
Figure 4. La Tara Polar Station polaire est en fait un petit navire de forme ovale (26 m de long, 16 m de large), conçu pour être pris dans la banquise, comme ici lors des essais réalisés en 2025.
La base polaire dérivante s’est avérée opérationnelle lors des campagnes de test dans le détroit de Fram, situé entre le Svalbard et le Groenland, avec un test en hivernage réussi à proximité de la Finlande. Elle peut accueillir 18 personnes en été et 12 en hiver.
Le consortium international qui s’est formé pour la réalisation du programme de recherche Tara Polaris comprend des partenaires d’Europe (Allemagne, Belgique, Danemark, Espagne, Finlande, France, Norvège, Suisse), d’Asie (Japon), d’Amérique du Nord (Canada, Etats-Unis) et du Moyen Orient (Israël). En France des chercheurs de l’IUEM sont impliqués, dans la foulée d’une longue et fructueuse collaboration avec Marcel Babin, dans le cadre du programme international GREEN EDGE(17). Ce programme comprenait des campagnes océanographiques à bord du brise-glace canadien Amundsen et des camps de glace sur la banquise Arctique. Jordan Toullec(18), chercheur postdoctoral au LEMAR(19) (IUEM) est impliqué dans le programme CLIMArcTIC(20) (21), dirigé par Camille Lique (LOPS, IUEM). L’objectif principal de ce programme est de comprendre et de prévoir (1) les réponses régionalisées des conditions physiques et biogéochimiques de l’Arctique à l’intensification future du changement climatique au cours du 21ème siècle, (2) les impacts associés sur les activités socio-économiques de la région ainsi que sur le climat global. À cette fin, ce projet interdisciplinaire réunit des scientifiques spécialisés en océanographie physique, glace de mer, dynamique du climat, biogéochimie, biologie, sciences politiques, géographie, droit, anthropologie, développement régional et géopolitique.
Figure 5. Jordan Toullec prélève une carotte de glace dans l’océan Arctique (crédit : Rémi Amiraux).
Jordan Toullec (Figure 5), qui a déjà une expérience de camp de glace en baie de Baffin, s’apprête à partir pour Qiqiktarjuaq (Nunavut, Canada).
Paul Tréguer : Quelle est la différence entre une campagne océanographique classique et un camp de glace ?
Jordan Toullec : Les conditions de réalisation d’un camp de glace sont beaucoup plus difficiles, en raison des contraintes logistiques. On ne peut bien sûr travailler sur la glace qu’avec l’accord préalable des autorités locales (ici du Nunavut) et il faut être accompagné de deux guides pour nous amener au point visé. Pendant que nous opérons, ils ont en permanence un œil non seulement sur la présence possible d’ours blancs, mais aussi sur les conditions météos qui peuvent se détériorer rapidement avec génération de blizzard. Il faut n’avoir rien oublié quand on quitte la base à l’aide de ski-doos (motoneiges) et de leurs remorques, à la recherche du meilleur endroit pour faire un trou dans la glace. En mai-juin la glace est d’environ 120 cm d’épaisseur. Elle est surmontée par 20 à 25 cm de neiges de différentes qualités. Grâce à des tarières on ménage des trous dans la glace (Figure 5), de dimensions suffisantes pour faire passer une CTD, ou des filets à phytoplancton ou à zooplancton, ou une bouteille de prélèvement de type Niskin, ou des caméras et divers équipements, de façon à suivre les caractéristiques physiques et biologiques de l’eau de mer sous la glace jusqu’à un maximum de 200 m de profondeur (Figure 6).
Figure 6. Jordan Toullec réalise l’acquisition de données de fluorescence sous la glace, afin d'établir l'état physiologique des algues de glace in situ (sans prélèvement invasif). Pour cette étude le trou percé dans la banquise arctique est abrité de la lumière afin de ne pas perturber les mesures et pour isoler de la lumière incidente les carottes prélevées sous peine d’altération des pigments des algues de glace (crédit : Lena Bodiguel)
PT : Quelle observation scientifique t’a particulièrement marquée ?
JT : Les algues épontiques sont capables de croître dans les canaux interglaciaires et sous la glace (Figure 7). Elles sont adaptées à de très bas niveaux d’éclairement. Quand au cours du printemps le soleil monte à l’horizon, l’excès de lumière qui pénètre à travers la glace s’avère défavorable à la croissance de ces algues. Elles se détachent alors en formant des agrégats de flottabilité positive. Collées au plafond de glace elles s’agglomèrent en rouleaux avant de tomber en masse vers le fond sous forme de pulses sédimentaires rapides.
Figure 7. Banquise arctique : algues épontiques adhérentes au plafond sous-glaciaire ; des amas de matière organique commencent à se former ; observation à l’aide d’un transmissiomètre et d’un capteur de fluorescence(22) (crédit : Jordan Toullec)
PT : Comment pourrez-vous rejoindre le camp de Qiqiktarjuaq (15 mai -15 juin 2026) ?
JT : Il nous faut d’abord gagner Ottawa en avion puis Iqaluit. De là, nous prendrons un ATR-42 pour l’île de Qiqiktarjuaq qui dispose d’une petite piste d’atterrissage. Cet aéronef a une capacité limitée en passagers et en marchandises et il faudra éventuellement attendre des conditions favorables pour que le vol ait lieu.
PT : Quelle est la composition de l’équipe scientifique ?
JT : Elle comprend 2 chercheurs du Québec et 6 chercheurs français dont 4 de Brest, 1 de Toulouse et 1 de Villefranche-sur-mer.
PT : Quel est le programme dans lequel tu t’impliques pour cette prochaine campagne CLIMArcTIC ?
JT : Il est dans la droite ligne de l’observation ci-dessus. Mais cette fois, à l’aide d’un plongeur nous allons nous donner les moyens de caractériser les agrégats. Pour cela nous allons disposer sous la glace des « trappes » pour collecter ces agrégats et éventuellement enrichir certaines des « trappes » en crustacés planctoniques pour étudier les interactions entre agrégats et copépodes.
Dérives de la Station Polaire Tara, CLIMArcTIC … des programmes scientifiques conséquents, supportés pour une large part par des financements publics mais pas seulement, sont en cours ou en préparation dans l’océan Arctique. Nul doute que dans les années à venir nous pouvons nous attendre à des résultats scientifiques spectaculaires quant à notre compréhension des interactions changement climatique – océans polaires !
[3] Paul Tréguer, Trois marins pour un pôle, éditions Quae (2010)
[4] Jean-Louis Etienne, Antarctica, éditions Gallimard (1992)
[5] Fridtjof Nansen, Farthest North (Volumes I et II), Londres, Archibald Constable & Co., 1897
[7] International MOSAiC Science Conference 2024 [archive]
[8] Aventure rapportée par exemple dans Persévérance, un voilier pour l’avenir de la planète, éditions Michel Lafon (2025)
[9] Sonde qui permet de mesurer la profondeur, la salinité et la température.
[10] https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg1/
[11] https://arxiv.org/pdf/2601.05838
[12] https://online.ucpress.edu/elementa/article/13/1/00030/214014
[13] https://hal.science/hal-05444879v1/file/Vancoppenolle_et_al_TPSSG2_Elementa_25_submitted.pdf
[14] Bientôt disponible
[15] https://hal.science/hal-05466231/document
[16] Tara Polaris expeditions: Sustained decadal observations of the coupled Arctic system in rapid transition
[17] https://ra2019.anr.fr/fr/une-agence-pour-repondre-aux-besoins-de-toutes-les-recherches/green-edge/
[18] Jordan Toullec, titulaire d’un doctorat en sciences marins de l’UBO (2020), est un expert dans les interactions entre le zooplancton et le phytoplancton et dans la formations des agrégats qui alimentent la pompe biologique de carbone.
[19] LEMAR, Laboratoire des Sciences de l’Environnement Marin de l’Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM)
[20] https://www.ocean-climat.fr/Les-actions-et-projets/Les-projets-de-recherche/CLIMARCTIC
[21] et également financé par ISblue (projet ECLIPse: https://isblue.fr/en/news/etude-des-changements-lumineux-sur-la-pompe-biologique-de-carbone/)
[22] un transmissiomètre est un instrument optique permettant de mesurer l'atténuation du spectre lumineux au travers un fluide (aire, liquide et glace). Sur la photo, l'instrument est déployé sous la glace grâce à un bras coudé en inox pour être positionné face à la lumière incidente (lumière du soleil). Un capteur de fluorescence variables est couplé au transmissiomètre (instrument de gauche avec un faisceau bleu) afin de mesurer en parallèle l'état physiologique des algues de glace.