Des contaminants jusqu'en mer de Beaufort
Des scientifiques prennent des échantillons. Photo: George Tombs
La population humaine de l'île Banks dépasse à peine 100 habitants. Dans cette région désertique, plongée dans l'obscurité plusieurs mois chaque année, on dirait qu'au printemps le ciel et la mer forment un ensemble azur-blanc scintillant et sans tache. Mais la mer de Beaufort subit les effets néfastes de la pollution nord-albertaine... et est-asiatique, effets qui pourraient s'aggraver avec les changements climatiques.
«Dans le cadre de l'Étude du chenal de séparation, on se pose la question de savoir quelle est l'importance du réchauffement climatique, de la fonte du sol et de l'apport éventuel de contaminants par le fleuve Mackenzie, qui traverse toute une partie relativement exploitée et qui peut apporter des contaminants jusqu'en mer de Beaufort», dit Louis Prieur, chercheur au Laboratoire d'océanographie de Villefranche, sur la Côte d'Azur.
Aux champs de pétrole de Norman Wells, sur la rive du Mackenzie, s'ajoutent les sables bitumineux du bassin Athabasca, en amont, qui se classent au deuxième rang des réserves pétrolières connues de la planète. Les effets de leur exploitation fulgurante commencent à se faire sentir jusque dans le Grand Nord.
Le chenal de séparation — qui parcourt toute la région de l'Arctique et qui, en Amérique du Nord, apparaît au large de l'île Banks — est propice à l'observation car la nappe de glace y est réduite, donc sensible aux changements climatiques.
Selon Dave Barber, chercheur principal de cette étude, «l'amincissement de la nappe de glace aura des conséquences extrêmement importantes à la fois pour l'Arctique et pour la planète. On est surtout préoccupés par la réduction rapide de glace de mer en été, mais on regarde également les changements importants qui surviennent au niveau de la glace de mer de première année dans l'hémisphère septentrional. Notre étude sur le chenal de séparation a démarré l'automne dernier. Pendant l'automne et l'hiver, nous avons constaté qu'il y avait très peu de glace dans cette région. La période de gel a pris un mois et demi de retard, ce qui évidemment a bouleversé le climat.»
Un portrait complet
Le projet dirigé par M. Barber compte dresser le premier portrait complet de l'environnement arctique canadien, allant du fond de l'océan jusqu'à l'atmosphère, en passant par la colonne d'eau de l'océan, les algues qui fleurissent sous la banquise et les microbes qui évoluent dans les glaces. De plus, elle tentera d'harmoniser le savoir scientifique avec les connaissances traditionnelles des Inuits.
Sur le plan océanographique, Louis Prieur cherche à comprendre les diverses couches d'eau en mer de Beaufort. Malgré la faible profondeur, l'eau vient de divers endroits de la planète. Il est probable que l'eau de surface soit beaucoup influencée par le débit du Mackenzie, un des gros fleuves de l'Amérique du Nord. Juste en dessous, on trouve essentiellement de l'eau venant du Pacifique, par le détroit de Behring, et encore plus bas, paradoxalement, il s'agit d'eau venant de l'Atlantique, plus dense, chaude et salée.
Gauthier Carnat se penche sur les échanges entre la glace et l'atmosphère: «Nous essayons de comprendre les comportements des gaz dans la glace, où ils se situent, comment ils se déplacent, quels sont les potentiels échanges avec l'atmosphère. Il faut savoir que tout est interconnecté: la glace est un milieu dynamique, l'atmosphère aussi, ces différents milieux vont entrer en contact. Il peut y avoir un déplacement de gaz vers l'atmosphère, qui pourrait y entraîner une augmentation de dioxyde de carbone.»
Sandy Steffen, chimiste de recherche au ministère fédéral de l'Environnement à Toronto, étudie quant à elle la présence de mercure dans l'atmosphère. Les changements climatiques ainsi que l'exploitation en Asie de centrales thermiques alimentées au charbon commencent à avoir un impact sur la mer de Beaufort.
«Je cherche à comprendre comment le mercure passe de l'atmosphère à l'éco-système arctique. Nous examinons plusieurs espèces de mercure dans l'atmosphère, mais on ne peut pour l'instant en trouver la source, que ce soit une centrale thermique, l'énergie fossile, un volcan ou l'océan lui-même.»
«À la fin de la longue nuit polaire, lorsque le soleil revient, des substances chimiques dans l'atmosphère commencent à réagir au soleil, devenant bien plus réactives qu'avant. En effet, le sel marin se lie au mercure dans l'air, le rend plus réactif et le dépose sur la neige et la banquise.»
Ensuite, sous l'effet de la bioaccumulation, les graisses de prédateurs situés en partie terminale de la chaîne alimentaire peuvent absorber ou concentrer plusieurs contaminants. Selon Crispin Halsall, chimiste environnemental à l'Université de Lancaster, en Grande-Bretagne, «les espèces en amont assument la charge de contamination de leurs proies. Ainsi, l'ours polaire, véritable symbole de la région polaire, se nourrit de phoques, qui accumulent des résidus chimiques et des polluants organiques persistants dans leurs graisses. Alors, au moment de produire du lait, l'ourse polaire transmettra ces contaminants à ses petits.»
Même s'ils reconnaissent qu'il y aura toujours de la banquise vieille de plusieurs années dans l'océan Arctique, les scientifiques à bord de l'Amundsen appréhendent la disparition de la glace d'été fixée au rivage, un événement qui pourrait bien entraîner une cascade d'autres mutations.
«Si la glace de mer disparaissait, on constaterait vraisemblablement la libération presque instantanée de carbone vers l'atmosphère», dit Melissa Chierici, chimiste à l'Université de Gothembourg en Suède. Cette libération pourrait contribuer à l'effet de serre et donc au réchauffement de la planète. Voilà pourquoi Mme Chierici et sa collègue Agneta Fransson prennent des carottes de glace, les divisent en différentes parties, puis les font fondre dans des sacs imperméables, afin d'éviter toute contamination atmosphérique. Elles cueillent également des fleurs de glace, excroissances de sel cristallines qui bourgeonnent à la surface de la banquise. Au laboratoire à bord de l'Amundsen, les deux chercheuses mesurent les sels d'acide carbonique dans ces fleurs de glace.
Car la glace n'est pas muette: bien au contraire, elle raconte toute une histoire, que ce soit celle du réchauffement de la planète, celle du relâchement de gaz carbonique dans l'atmosphère ou encore celle des effets de la circulation intercontinentale de polluants.
Collaboration spéciale
«Dans le cadre de l'Étude du chenal de séparation, on se pose la question de savoir quelle est l'importance du réchauffement climatique, de la fonte du sol et de l'apport éventuel de contaminants par le fleuve Mackenzie, qui traverse toute une partie relativement exploitée et qui peut apporter des contaminants jusqu'en mer de Beaufort», dit Louis Prieur, chercheur au Laboratoire d'océanographie de Villefranche, sur la Côte d'Azur.
Aux champs de pétrole de Norman Wells, sur la rive du Mackenzie, s'ajoutent les sables bitumineux du bassin Athabasca, en amont, qui se classent au deuxième rang des réserves pétrolières connues de la planète. Les effets de leur exploitation fulgurante commencent à se faire sentir jusque dans le Grand Nord.
Le chenal de séparation — qui parcourt toute la région de l'Arctique et qui, en Amérique du Nord, apparaît au large de l'île Banks — est propice à l'observation car la nappe de glace y est réduite, donc sensible aux changements climatiques.
Selon Dave Barber, chercheur principal de cette étude, «l'amincissement de la nappe de glace aura des conséquences extrêmement importantes à la fois pour l'Arctique et pour la planète. On est surtout préoccupés par la réduction rapide de glace de mer en été, mais on regarde également les changements importants qui surviennent au niveau de la glace de mer de première année dans l'hémisphère septentrional. Notre étude sur le chenal de séparation a démarré l'automne dernier. Pendant l'automne et l'hiver, nous avons constaté qu'il y avait très peu de glace dans cette région. La période de gel a pris un mois et demi de retard, ce qui évidemment a bouleversé le climat.»
Un portrait complet
Le projet dirigé par M. Barber compte dresser le premier portrait complet de l'environnement arctique canadien, allant du fond de l'océan jusqu'à l'atmosphère, en passant par la colonne d'eau de l'océan, les algues qui fleurissent sous la banquise et les microbes qui évoluent dans les glaces. De plus, elle tentera d'harmoniser le savoir scientifique avec les connaissances traditionnelles des Inuits.
Sur le plan océanographique, Louis Prieur cherche à comprendre les diverses couches d'eau en mer de Beaufort. Malgré la faible profondeur, l'eau vient de divers endroits de la planète. Il est probable que l'eau de surface soit beaucoup influencée par le débit du Mackenzie, un des gros fleuves de l'Amérique du Nord. Juste en dessous, on trouve essentiellement de l'eau venant du Pacifique, par le détroit de Behring, et encore plus bas, paradoxalement, il s'agit d'eau venant de l'Atlantique, plus dense, chaude et salée.
Gauthier Carnat se penche sur les échanges entre la glace et l'atmosphère: «Nous essayons de comprendre les comportements des gaz dans la glace, où ils se situent, comment ils se déplacent, quels sont les potentiels échanges avec l'atmosphère. Il faut savoir que tout est interconnecté: la glace est un milieu dynamique, l'atmosphère aussi, ces différents milieux vont entrer en contact. Il peut y avoir un déplacement de gaz vers l'atmosphère, qui pourrait y entraîner une augmentation de dioxyde de carbone.»
Sandy Steffen, chimiste de recherche au ministère fédéral de l'Environnement à Toronto, étudie quant à elle la présence de mercure dans l'atmosphère. Les changements climatiques ainsi que l'exploitation en Asie de centrales thermiques alimentées au charbon commencent à avoir un impact sur la mer de Beaufort.
«Je cherche à comprendre comment le mercure passe de l'atmosphère à l'éco-système arctique. Nous examinons plusieurs espèces de mercure dans l'atmosphère, mais on ne peut pour l'instant en trouver la source, que ce soit une centrale thermique, l'énergie fossile, un volcan ou l'océan lui-même.»
«À la fin de la longue nuit polaire, lorsque le soleil revient, des substances chimiques dans l'atmosphère commencent à réagir au soleil, devenant bien plus réactives qu'avant. En effet, le sel marin se lie au mercure dans l'air, le rend plus réactif et le dépose sur la neige et la banquise.»
Ensuite, sous l'effet de la bioaccumulation, les graisses de prédateurs situés en partie terminale de la chaîne alimentaire peuvent absorber ou concentrer plusieurs contaminants. Selon Crispin Halsall, chimiste environnemental à l'Université de Lancaster, en Grande-Bretagne, «les espèces en amont assument la charge de contamination de leurs proies. Ainsi, l'ours polaire, véritable symbole de la région polaire, se nourrit de phoques, qui accumulent des résidus chimiques et des polluants organiques persistants dans leurs graisses. Alors, au moment de produire du lait, l'ourse polaire transmettra ces contaminants à ses petits.»
Même s'ils reconnaissent qu'il y aura toujours de la banquise vieille de plusieurs années dans l'océan Arctique, les scientifiques à bord de l'Amundsen appréhendent la disparition de la glace d'été fixée au rivage, un événement qui pourrait bien entraîner une cascade d'autres mutations.
«Si la glace de mer disparaissait, on constaterait vraisemblablement la libération presque instantanée de carbone vers l'atmosphère», dit Melissa Chierici, chimiste à l'Université de Gothembourg en Suède. Cette libération pourrait contribuer à l'effet de serre et donc au réchauffement de la planète. Voilà pourquoi Mme Chierici et sa collègue Agneta Fransson prennent des carottes de glace, les divisent en différentes parties, puis les font fondre dans des sacs imperméables, afin d'éviter toute contamination atmosphérique. Elles cueillent également des fleurs de glace, excroissances de sel cristallines qui bourgeonnent à la surface de la banquise. Au laboratoire à bord de l'Amundsen, les deux chercheuses mesurent les sels d'acide carbonique dans ces fleurs de glace.
Car la glace n'est pas muette: bien au contraire, elle raconte toute une histoire, que ce soit celle du réchauffement de la planète, celle du relâchement de gaz carbonique dans l'atmosphère ou encore celle des effets de la circulation intercontinentale de polluants.
Collaboration spéciale
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