Publié le 20.10.2023

Les infrastructures de recherche dédiées au domaine polaire

L'Institut polaire français Paul-Émile Victor

L'Institut polaire français Paul-Émile Victor est l'agence de moyens et de compétences au service de la recherche scientifique dans les régions polaires. Il porte le nom de Paul-Émile Victor, un explorateur scientifique polaire, qui a notamment fondé les expéditions polaires françaises.

Il soutient de nombreux projets de recherche scientifique, aussi bien en Arctique qu’en Antarctique, autour de différentes thématiques comme :

  • la répartition de la faune et de la flore et l’évolution de la biodiversité ;
  • les stratégies de survie et l’adaptation des espèces aux conditions extrêmes ;
  • la réponse des organismes vivants aux changements climatiques et aux activités humaines ;
  • la physique du globe, la géodynamique et la géologie ;
  • la chimie et la dynamique de l’atmosphère, notamment la chimie de l’ozone ;
  • la glaciologie et la paléoclimatologie ;
  • l'astronomie ;
  • la biologie humaine et l’adaptation aux conditions d’hivernage en Antarctique.

Il gère les deux stations de recherche Concordia et Dumont d'Urville.

Il est soutenu par le ministère de l'Enseignement supérieur et de la Recherche.

La station Concordia

La station scientifique Concordia est une station franco-italienne, gérée par l'Institut polaire français Paul-Émile Victor, en partenariat avec le Programma Nazionale di Ricerche in Antartide (PNRA). Elle fait partie des trois stations actives toute l'année à l'intérieur du continent antarctique.

Ouverte en 2005, elle se situe sur le Dôme C (l'un des dômes de glace de l'Antarctique), sur le haut plateau Antarctique à 3 233 mètres d'altitude, sur une épaisseur de 4 000 mètres de glace.

Elle a été identifiée par la Feuille de route nationale sur les infrastructures de recherche comme étant une Très grande infrastructure de recherche (TGIR). Les TGIR sont qualifiées d'"outil ou dispositif possédant des caractéristiques uniques identifiées par la communauté scientifique utilisatrice comme requises pour la conduite d’activités de recherche de haut niveau".

Environ 14 personnes y vivent durant l'hiver et jusqu'à 70 personnes durant l'été austral.

Ses missions

En raison de la rareté des installations en Antarctique et de sa géolocalisation, Concordia contribue à la richesse du réseau international d'observation de la planète. Les recherches qui y sont faites sont liées à de nombreux sujets sociétaux :

  • changement climatique ;
  • gaz à effet de serre ;
  • trou de la couche d'ozone ;
  • évolution des virus et bactéries ;
  • astronomie ;
  • sismologie ;
  • volcanologie
  • géomagnétisme ;
  • vie en milieu extrême.

L'une de ses principales missions est le forage glaciaire dont l'objectif est de reconstituer le climat passé sur de grandes échelles de temps. Le programme européen de recherche EPICA a permis de remonter l'histoire du climat et de reconstituer les environnements du passé sur plus de 800 000 ans. C'est la plus longue période jamais obtenue. Il a notamment permis de reconstituer l'histoire des gaz à effet de serre sur cette période. De nouveaux projets de forage sont en cours pour atteindre 1,5 million d'années. En parallèle, des instruments scientifiques y sont développés, comme la sonde Subglacior, pour obtenir directement l'information dans le glacier sur l'évolution du climat et sur la quantité de gaz à effet de serre.

La station Concordia est identifiée comme étant le lieu le plus approprié pour stocker des carottes de glace. Cette pratique permet également d'analyser l'histoire du volcanisme et d'affiner l'observation des séismes.

En plus d'observer le passé, les recherches météorologiques qui y sont faites permettent de prédire l'évolution du climat futur et de suggérer des solutions en conséquence.

Focus sur le spatial

La plateforme Astroconcordia, qui se trouve aux abords de la station, est un espace dédié à l'astronomie. C'est un laboratoire de recherche qui permet d'installer du matériel d'observation, d'accueillir des télescopes et d'en collecter des données grâce à un serveur de stockage et de transfert.

La localisation de la station Concordia, et précisément le Dôme C, est un lieu d'exception pour les observations astronomiques et les études sur les micro-météorites qui ne sont collectées qu'en Antarctique. Les chercheurs peuvent également récolter des poussières extraterrestres non altérées, pour mieux comprendre le contexte de formation du Soleil et des planètes.

La station Concordia intéresse particulièrement l'Agence spatiale européennecar elle s'apparente aux stations orbitales ou aux vaisseaux spatiaux qui iront sur Mars. Des recherches y sont menées sur l'adaptation des équipages à la vie en milieu confiné, hostile et isolé, en étudiant la physiologie et la psychologie.

L'étude de la neige en Antarctique permet aussi de calibrer ou de valider les observations des satellites de l'Agence spatiale européenne.

La station Dumont d'Urville

La station Dumont d'Urville se situe en zone côtière de la Terre Adélie et est gérée par l'Institut polaire français Paul-Émile Victor. Ouverte en 1956, elle porte le nom du premier Français à avoir posé le pied en Antarctique.

Environ 100 personnes y vivent durant la période d'été et 20 personnes durant l'hivernage.

Ses missions

Les recherches faites à la station Dumont d'Urville portent sur la biodiversité, notamment des mammifères marins et des oiseaux, et s'intéressent à son évolution et son adaptation aux changements climatiques. Sa localisation a été choisie par rapport à la proximité avec les manchots empereur et les manchots Adélie pour l'étude de ces populations.

Les chercheurs y observent également l'atmosphère, la calotte glaciaire et la géophysique de la planète. Sa localisation est idéale pour étudier les phénomènes magnétiques et solaires de la haute atmosphère.

Des raids scientifiques sont organisés depuis cette station pour récolter des données en glaciologie, météorologie, sismologie et gravimétrie.

La station AWIPEV

La station AWIPEV est une station de recherche franco-allemande située an Arctique. Elle peut accueillir jusqu'à 16 scientifiques et 3 hivernants y vivent toute l'année.

Ses missions

Les recherches qui y sont menées se concentrent autour des sciences de l'environnement, notamment les sciences de la vie, l'atmosphère et l'évolution du climat et ses conséquences pour l'environnement. Le travail des chercheurs (géologues, glaciologues, ornithologues, physiciens, chimistes...) porte par exemple sur :

  • les mesures optiques de l'atmosphère grâce à des lasers d'un photomètre stellaire ;
  • l'étude de l'ozone stratosphérique, des aérosols ou la physique et la chimie de l'atmosphère ;
  • l'étude de l'acidification de l'océan arctique, la recherche d'organismes indicateurs des changements climatiques ou la physiologie des oiseaux ;
  • la dynamique du sol gelé, les dynamiques glaciaires ou le rôle des sédiments d'origine glaciaire dans le fonctionnement de l'écosystème marin.

Les moyens logistiques

Les moyens logistiques sont essentiels au bon fonctionnement des infrastructures de recherche, comme les navires Marion Dufresne et l’Astrolabe.

Le navire Marion Dufresne est un navire scientifique équipé de laboratoires, d’un système de treuillage pour la manipulation d’engins et matériel lourds, d’un sondeur multifaisceaux et d’un carottier géant. Il sert également au transport de matériel et du personnel, ainsi qu’au ravitaillement.

Le navire l’Astrolabe est un navire brise-glace qui réalise des missions d’action de l’État en mer pour la défense. Il sert aussi au transport de matériel et de personnes.