Climat de l'océan Arctique

Hydrographie et Bio-geochemie

Notre compréhension actuelle du système climatique mondial indique qu'il y a des liens forts entre les changements dramatiques se produisant maintenant dans plusieurs autres régions du monde et le climat de l'Arctique. Il y a eu un regain d’intérêt pour l'exploration arctique durant les années 70 et 80, ce qui a stimulé la recherche sur les impacts des activités humaines sur l'environnement nordique fragile.Un certain nombre de programmes scientifiques recueillent des données sur la distribution des propriétés de la masse d'eau (les «signatures » de la température et de la salinité qui contrôle en grande partie les variations de la densité de l'eau et qui sont associées aux courants), la présence des traceurs et des contaminants et l’évolution de ces paramètres dans le temps et l’espace.

La collecte de données de l'océan Arctique

Une instrumentation océanographique spécialisée est utilisée pour recueillir des données de profil afin de documenter les propriétés de l'eau de l'océan et de surveiller leurs changements : un CTP mesure la conductivité, la température et la profondeur aux emplacements des stations scientifiques. Pendant que l’instrument est plongé dans l’eau, les capteurs électroniques mesurent la pression (P en dbar, une unité de pression qui correspond à près d’un mètre d'eau) de laquelle nous obtenons la profondeur de l'instrument (en mètres). Ils mesurent aussi la température (T en degrés C) et la conductivité électrique (C en millisiemens/cm) de l'eau qui sont utilisés pour calculer la salinité (S en PSU, approximativement équivalent aux grammes de sel par litre) et la densité de l'eau de mer.

D'autres capteurs sont souvent ajoutés à un CTP : un transmissomètre pour mesurer la turbidité de l'eau en observant les changements dans la quantité de lumière qui est reflétée par l'eau ; un capteur à rétrodiffusion optique(CRO) pour mesurer la rétrodiffusion optique de la lumière émanant des particules dans l'eau ; un fluoromètre pour mesurer la chlorophylle-a à partir des intensités de fréquences spécifiques de lumière ; un capteur OD pour mesurer les niveaux d'oxygène dissous dans l'eau qui nous donnent des renseignements sur l'activité biologique dans les eaux de surface et une certaine indication du temps depuis que l'eau profonde a été aérée par l'oxygène frais de la surface. 

Le CTP est souvent fixé à une rosette, un carrousel de 12 bouteilles qui sont déclenchées individuellement permettant l’échantillonnage d'eau à des profondeurs prédéterminées pour les analyses chimiques en laboratoire. Nous analysons généralement l'eau pour l’oxygène dissous (les capteurs électroniques ne sont pas (encore) aussi précis ou fiables), nutriments (un groupe d’éléments incluant azote, phosphore etc.), isotope de l’oxygène-18, hydrocarbure chloré, baryum, iode et chlorophylle-a.

Tandis que les données d’un grand nombre de profils de CTP fournissent un affichage presque instantané des distributions sur de grandes régions, les variations qui se produisent à travers les saisons et les années consécutives sont obtenues à partir des amarrages océanographiques équipés d’instruments qui recueillent des données à quelques emplacements mais pour une année ou plus. Ces amarrages sont souvent équipés de courantomètres, de capteur température, conductivité et autres capteurs du genre CTP, de pièges qui ressemblent à des entonnoirs géants qui collectionnent des particules de sédiment lors de leur descente vers le fond et des instruments arctiques spécialisés tels que l'ULS, bouée sonar émettant vers le haut, qui mesure l'épaisseur de la glace.

Recherche récentes sur l'Arctique

Le groupe de recherche arctique à l'Institut des sciences de la mer a été activement impliqué pendant plusieurs décennies à acquérir les compétences uniques et à développer l'instrumentation et les techniques spécialisées qui sont requises pour effectuer de la recherche dans les conditions difficiles et exigeantes de l’Arctique. Un grand nombre de campagnes de recherche ont utilisé de petits aéronefs et des hélicoptères pour débarquer sur la glace au large avec des perçoirs légers et des treuils démontables afin d’abaisser les capteurs dans des trous dans la glace. Un certain nombre de brise-glace canadiens de la garde côtière ont été équipés de grands treuils océanographiques, de conteneur- laboratoires et d'instrumentation pour l’acquisition de données leurs permettant de pénétrer la banquise arctique et, en 1994, jusqu’au Pôle nord!