[Tara Polaris I] Une expédition scientifique en Arctique : pourquoi et comment étudier l’océan Arctique central ?
L’océan Arctique central se réchauffe aujourd’hui 3 à 4 fois plus rapidement que le reste de la planète. Pour mieux comprendre les transformations en cours dans cette région unique des scientifiques du monde entier étudieront, à bord de la station polaire Tara Polar Station, la banquise, l'océan, l'atmosphère et la biodiversité associée.
Pourquoi l’océan Arctique est-il si important pour la recherche scientifique ?
L’océan Arctique, seul océan polaire de la planète, couvre 14 millions de km², soit une superficie équivalente à cinq fois celle de la mer Méditerranée. Une majeure partie de sa surface gèle chaque hiver, avant que la couche de glace ne fonde progressivement pendant l’été.
Un environnement qui évolue rapidement
À l’amplification arctique s’ajoute un autre phénomène observé ces quinze dernières années : l’atlantification arctique. L’apport accru d’eaux atlantiques plus chaudes et plus salées perturbe la stratification naturelle de l’océan Arctique central.
Ces transformations ont des répercussions importantes sur les écosystèmes, depuis les organismes à la base de la chaîne alimentaire, comme le plancton et les poissons, jusqu’aux mammifères marins emblématiques de la région.
Cette transition vers un nouvel état de l’Arctique rend indispensable une surveillance systématique à travers les saisons et sur le long terme. Les connaissances produites doivent permettre de mieux informer les modèles climatiques et les décisions politiques concernant une région soumise à des pressions environnementales, économiques et géopolitiques multiples.
La banquise arctique : un écosystème vivant en pleine mutation
La banquise n’est pas seulement une immense étendue de glace.
Elle peut être considérée comme un biome majeur de la Terre. Qu’elle soit âgée de quelques heures ou de plusieurs années, sous forme de neige fondue ou de glace dure, elle abrite toujours la vie.
Sa structure poreuse offre des micro-espaces dans lesquels se retrouvent les éléments nécessaires à la vie provenant à la fois de l’atmosphère et de l’Océan.
La banquise constitue ainsi un refuge pour une grande diversité d’organismes : virus, archées, bactéries, protistes, petits invertébrés ou encore larves de poissons, malgré des conditions particulièrement extrêmes en matière de température, de salinité ou de pH.
Or, avec son amincissement et sa disparition progressive, les conditions de vie de ces organismes sont bouleversées. Les tendances actuelles indiquent que les espèces qui dépendent de la banquise pour se reproduire, se reposer ou se nourrir verront leur aire de répartition se réduire à mesure que la banquise reculera plus tôt et que la saison des eaux libres s’allongera.
Comprendre ces mécanismes constitue donc l’un des grands défis de la recherche scientifique en Arctique.
Pourquoi est-il si difficile d’étudier l’océan Arctique central ?
L’océan Arctique central reste une région difficilement accessible et encore insuffisamment observée, en particulier pendant certaines périodes de l’année.
La saisonnalité constitue pourtant une dimension fondamentale de son fonctionnement. Lumière, température, glace de mer et dynamique océanique varient profondément au fil des mois.
Ce territoire de glace peut connaître jusqu’à 6 mois de nuit polaire et 6 mois de jour, avec en été un jour constant (ni lever, ni coucher de soleil).
L’un des enjeux scientifiques consiste notamment à comprendre comment les organismes vivant au cœur de cet océan font face à cette extrême saisonnalité et comment ils survivent pendant la longue nuit polaire.
Nous avons absolument besoin d’observations pour mieux comprendre la nature des changements en cours en Arctique, plus particulièrement pour compléter le cycle annuel dans sa totalité et suivre la variabilité d’une année sur l’autre.
Marcel Babin, océanographe polaire CNRS au laboratoire Takuvik (CNRS/Université Laval/Sorbonne), Directeur scientifique de Tara Polaris I
Tara Polaris : 10 expéditions scientifiques au cœur de l’Arctique
Tara Polaris I (2026-2027) est la première expédition d’un programme scientifique de 20 ans intitulé Tara Polaris (I, II, …, X), mis en place par un consortium regroupant plus de 35 laboratoires issus de 12 pays différents : la France (15 laboratoires), le Canada, l’Allemagne, la Norvège, la Suisse, la Finlande, le Danemark, l’Espagne, la Belgique, les États-Unis, Israël et le Japon.
La base dérivante Tara Polar Station va être déployée dans l’océan Arctique central pour 10 expéditions consécutives jusqu’en 2046. Véritable laboratoire-observatoire, elle accueille des spécialistes de différentes disciplines : biologistes, physiciens, écologues, glaciologues, spécialistes de l’atmosphère ou encore océanographes.
Cette approche pluridisciplinaire est essentielle : l’objectif n’est pas d’observer séparément l’Océan, la glace ou l’atmosphère, mais de mieux comprendre leurs interactions et leur interconnectivité.
Tara Polaris I doit ainsi permettre de réaliser un premier diagnostic de l’état de santé de l’océan Arctique central.
Tara Polaris I en quelques chiffres
2026-2027 : première expédition du programme ;
10 expéditions prévues jusqu’en 2046 ;
environ 9 mois d’hivernage pour les douze premiers embarquants ;
des observations menées de l’atmosphère jusqu’aux profondeurs de l’océan Arctique central ;
Quels sont les objectifs scientifiques de Tara Polaris I ?
L’expédition Tara Polaris I vise à mieux comprendre le fonctionnement de l’océan Arctique central et les transformations qui l’affectent.
Plusieurs grandes questions guideront les recherches.
Explorer une biodiversité encore largement méconnue
L’un des objectifs du programme est de repousser les frontières de la connaissance sur la biodiversité en explorant des régions difficilement accessibles.
Les scientifiques chercheront notamment à comprendre les adaptations qui permettent à la vie de se maintenir dans cet environnement extrême. Ils pourront également identifier de nouvelles molécules, espèces ou processus biologiques.
Comprendre les conséquences de la fonte de la banquise
La réduction de la glace de mer modifie profondément les conditions physiques, chimiques et biologiques de l’océan Arctique central.
Les recherches doivent permettre d’analyser les conséquences de cette fonte sur les écosystèmes fragiles qui dépendent directement ou indirectement de la banquise.
Mesurer l’impact des pollutions
Les scientifiques étudieront également les contaminants présents dans l’environnement arctique. La station doit notamment permettre de documenter les pollutions présentes dans l’atmosphère, la neige, la glace et l’Océan, afin de mieux comprendre leur origine, leur circulation et leur impact sur les écosystèmes.
Observer les stocks de poissons et l’arrivée de nouvelles espèces
L’expédition Tara Polaris I doit également contribuer à observer les stocks de poissons de l’Arctique et les conséquences de l’arrivée d’espèces provenant de régions plus tempérées. La transformation du climat et l’atlantification de l’Arctique peuvent en effet modifier progressivement la composition des écosystèmes.
Comment les scientifiques vont-ils étudier le continuum banquise, l’Océan et l’atmosphère ?
Tara Polar Station a été pensée comme un véritable camp de base scientifique dérivant. L’expédition vise à caractériser les différents compartiments propres à l’océan Arctique central : Océan, banquise, neige et atmosphère ainsi que leurs interactions. Pour cela, de nombreux instruments seront déployés sur, sous et autour de la banquise.
Un ballon captif équipé de différents instruments permet d’effectuer des mesures jusqu’à 1 000 mètres d’altitude.
Étudier la neige et la banquise
Des prélèvements de neige et des carottages de glace permettent d’étudier leurs propriétés physiques et chimiques : épaisseur, densité, température, propriétés optiques ou encore présence de polluants. Les scientifiques s’intéressent également aux organismes qui vivent directement dans la glace.
Explorer l’Océan sous la glace
Sous la banquise, les équipes pourront observer la colonne d’eau à l’aide de nombreux dispositifs. Des instruments acoustiques permettront par exemple de quantifier la présence et l’abondance de zooplancton et de poissons, tandis que des courantomètres mesureront la vitesse et la direction des courants. Filets à plancton, hydrophones, pièges à sédiments, capteurs ou véhicules sous-marins autonomes complètent ce dispositif scientifique.
Pourquoi étudier simultanément l’Océan, la glace et l’atmosphère ?
Le fonctionnement de l’Arctique repose sur les interactions permanentes entre plusieurs compartiments. L’Océan influence la glace. La glace modifie les échanges avec l’atmosphère. La lumière disponible conditionne la photosynthèse et donc une partie de la vie marine. Les courants transportent chaleur, nutriments, organismes ou contaminants. C’est pourquoi Tara Polaris I vise à étudier l’interconnectivité entre ces différents compartiments. La saisonnalité constitue également une dimension essentielle du fonctionnement de ce système et de l’écosystème marin arctique, qui n’a pas toujours pu être pleinement prise en compte lors des précédentes campagnes scientifiques.
Que vont nous apprendre les données récoltées pendant Tara Polaris I ?
L’objectif du programme dépasse largement la seule connaissance de l’océan Arctique central. Sur le long terme, les expéditions Tara Polaris doivent produire de nouvelles données capables d’affiner les modèles d’évolution du climat et éventuellement de mieux comprendre certaines évolutions météorologiques à des latitudes plus basses, notamment en Europe à l’horizon 2050. Ces observations permettront également d’étudier les conséquences des changements globaux (climat et pollutions) sur le fonctionnement de la planète. Les résultats scientifiques seront disponibles en accès libre et pourront contribuer à améliorer les politiques de gouvernance de l’océan Arctique central. En répétant ces observations au cours de dix expéditions successives, le programme pourra également suivre l’évolution de cet environnement exceptionnel sur le temps long. Tara Polaris sera ainsi le témoin des transformations de l’Arctique jusqu’en 2046.
Pourquoi les scientifiques étudient-ils l’Arctique ?
L’Arctique est l’une des régions où les effets du changement climatique sont les plus rapides. Son évolution influence les écosystèmes, les échanges entre l’Océan et l’atmosphère et plus largement le fonctionnement du climat mondial. L’étudier permet donc de mieux comprendre les changements en cours et d’améliorer les modèles climatiques.
Qu’est-ce que Tara Polaris I ?
Tara Polaris I est la première expédition scientifique du programme Tara Polaris (2026-2046). Elle vise à réaliser un premier état des lieux de l’impact du changement global en Arctique et à étudier les écosystèmes de l’océan Arctique central.
Qu’est-ce queTara Polar Station ?
Tara Polar Station est une base polaire dérivante conçue comme un laboratoire-observatoire. Elle doit permettre aux équipes scientifiques d’étudier simultanément l’océan, la banquise, la neige, l’atmosphère et la biodiversité au cœur de l’océan Arctique central.
Combien d’expéditions sont prévues dans le programme Tara Polaris ?
Le programme prévoit 10 expéditions consécutives dans l’océan Arctique central jusqu’en 2046. Elles permettront de documenter les transformations de cette région sur le long terme.
