Contexte
L’Arctique se réchauffe trois fois plus vite que la moyenne mondiale, ce qui entraîne une fonte rapide de la calotte glaciaire du Groenland. Les apports accrus d’eau douce et de carbone dans les fjords affectent profondément les écosystèmes marins, participent à faire monter le niveau de la mer, diminuent la salinité de l’océan de surface et accélère le cycle du carbone. Il est essentiel de comprendre ces changements pour prévoir l’évolution future de ces environnements arctiques.
Les eaux arctiques sont très sensibles à l’acidification des océans, car l’eau de fonte, froide et douce, absorbe davantage de CO₂ et réagit plus intensément à ces ajouts que les eaux plus chaudes et plus salées. Le recul des glaciers et l’augmentation du débit d’eau douce modifient la circulation et la chimie des fjords, ce qui pourrait menacer les écosystèmes côtiers et leur productivité. L’étude des interactions physiques, chimiques et biologiques dans ces régions est essentielle pour anticiper les changements dans ces environnements fragiles et pour renforcer la pertinence des modèles climatiques et écosystémiques mondiaux.
L’expédition
CASCADES est une expédition polaire internationale réunissant des scientifiques du Canada, de la France, du Groenland et de la Suisse afin de relever un défi climatique majeur : la fonte accélérée des glaciers du Groenland et ses répercussions considérables sur l’océan Atlantique et le système climatique. L’expédition CASCADES est coordonnée par l’Institut nordique du Québec (INQ), l’Institut polaire suisse (SPI) et l’Institut polaire français (IPEV), en collaboration avec des institutions groenlandaises et le programme « Transforming Climate Action » du Fonds canadien de recherche d’excellence Apogée Canada. Elle bénéficie des infrastructures mises à disposition par la garde côtière canadienne qui opère le brise-glace de recherche NGCC Amundsen en collaboration étroite avec Amundsen Science. Cette expédition se déroule en deux temps :
- Au cours de l’été 2026, le NGCC Amundsen a navigué dans la baie de Baffin et le long de la côte ouest du Groenland, permettant ainsi de prélever des échantillons le long de transects océanographiques et sur une gamme latitudinale de systèmes glaciaires et de fjords, avec la possibilité de mener des opérations à terre.
- À l’automne 2026, l’expédition se concentrera sur la formation de la glace de mer dans l’ouest de la baie Baffin. Quatre stations seront mises en place, dont les emplacements dépendront de l’état de la glace, et des déploiements à terre seront possibles si l’occasion se présente.
Le projet CARAMBAR
Le projet CARAMBAR s’inscrit dans la mission océanographique internationale CASCADES ayant eu lieu du 6 Août 2026 au 3 Septembre 2026. Pour ce premier volet, CARAMBAR étudie les sources et les puits de carbone le long des fjords du Groenland et examine l’impact du réchauffement de l’Arctique sur ces derniers. Il suit le parcours de l’eau douce provenant des rivières, des glaciers et de la banquise grâce aux isotopes de l’oxygène et à la mesure de l’alcalinité totale et du pH,. Les carottes sédimentaires permettent de quantifier le stockage de carbone sur les fonds marins. Cette approche établit un lien entre la terre et la mer, en reliant la fonte des glaciers, les mouvements de l’eau et le cycle du carbone dans les fjords arctiques en pleine mutation.
En 28 jours, plus de 400 échantillons ont été mesurés à bord pour le pH et l’alcalinité de l’eau (soit environ 1600 analyses). Les isotopes du carbone, mesurés au laboratoire permettent de déterminer si celui-ci provient de l’atmosphère, de la terre ou de l’océan, et révèlent sa réactivité. Les isotopes de l’oxygène permettent d’identifier les différentes sources d’eau douce provenant des précipitations, des glaciers, des rivières ou de la fonte de la glace de mer. Les formes de carbone, tant inorganiques qu’organiques, dissoutes ou sous forme de particules, seront analysées afin de quantifier les flux et le stockage du carbone dans les eaux et les sédiments des fjords.
Les échantillons
Les échantillons comprennent de l’eau de mer prélevée de la surface jusqu’aux fonds marins, de l’eau de fonte provenant des glaciers, des lacs, des rivières et de la banquise, ainsi que des carottes sédimentaires et l’eau interstitielle de ces sédiments. Les carottes sédimentaires seront découpées en sections afin de mesurer les taux de sédimentation à l’aide de radionucléides naturels et artificiels, ce qui permettra de mieux comprendre le processus de séquestration du carbone au fil du temps (en collaboration avec le LEGOS et le LAFARA).
Membre du projet
- Bruno Lansard, Laboratory for Climate and Environmental Sciences, LSCE/UVSQ/Université Paris-Saclay, France
- Swan Schluk, Laboratory for Climate and Environmental Sciences, LSCE/UVSQ/Université Paris-Saclay, France
- Auguste Lugrin, Laboratoire d’Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques, Université Sorbonne, Paris, France
Autres membres du projet
- Pieter Van Beek, Laboratory of Space Geophysical and Oceanographic Studies, Toulouse Université 3, Toulouse, France
- Claire Waelbroeck, Laboratoire d’Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques, Université Sorbonne, Paris, France