D2 Profilés In Situ - Flotteurs et Ancres

Topique

Le profilage in situ permet des mesures directes de la température, de la salinité et d'autres propriétés sur toute la colonne d'eau, sans les limitations de la télédétection satellitaire qui ne peut observer que la surface de l'océan. Ce système d'observation in situ repose sur un réseau mondial de près de 4 000 flotteurs dérivants autonomes qui couvrent les océans de profils de température et de salinité, de la surface jusqu'à 2 000 mètres de profondeur. Chaque profil est répété tous les dix jours avec une précision de deux millièmes de degré pour la température et d'un centième d'unité pour la salinité. Une extension de ce réseau permet d'atteindre une profondeur de 6 000 mètres, faisant de ce réseau de flotteurs autonomes, dans son ensemble, le système d'observation océanique in situ le plus complet qui existe.

Chaque flotteur fonctionne par flottabilité contrôlée : une vessie interne modifie son volume, et cette variation de volume entraîne une variation de la densité du flotteur par rapport à l'eau environnante, contrôlant ainsi sa remontée ou sa descente. Le cycle complet débute lorsque le flotteur atteint son niveau de dérive, à près de 1 000 mètres de profondeur, où il reste en suspension pendant dix jours. Il descend ensuite jusqu'à 2 000 mètres, puis remonte à la surface, mesurant la température et la salinité tout au long de sa remontée. Une fois en surface, le flotteur transmet ses données par satellite avant de replonger et de recommencer le cycle.

Contrairement à ces flotteurs, qui ne contrôlent leur flottabilité que par leur propre densité, les planeurs océaniques sont des plateformes autonomes qui combinent de légères variations de flottabilité à une paire d'ailes fixes. Cela leur permet de suivre une trajectoire en dents de scie lors de leurs déplacements latéraux, plutôt qu'en ligne droite verticale. Cette combinaison de flottabilité et d'ailes leur permet de parcourir entre 30 et 50 kilomètres par jour, et de maintenir ce rythme pendant des mois.

Les câbles de capteurs, contrairement aux flotteurs et aux planeurs sous-marins, sont totalement immobiles : ce sont des structures ancrées au fond océanique, munies de flotteurs qui maintiennent la tension verticale du câble. Ils embarquent des capteurs de température, de salinité, de courants et d’autres variables à des profondeurs fixes. C’est précisément cette immobilité qui rend les câbles de capteurs indispensables à la constitution de séries temporelles continues et à long terme, comme celles utilisées pour mesurer l’affaiblissement de la circulation méridienne de retournement atlantique ou pour surveiller de près les systèmes de bouées ancrées qui suivent El Niño et La Niña dans le Pacifique équatorial.

Enfin, les bouées dérivantes de surface ne sont ni ancrées ni immergées : elles dérivent librement au gré des courants de surface, mesurant la température de la surface de la mer, la pression atmosphérique et leur propre vitesse de dérive – une vitesse qui se substitue directement au courant de surface qui les transporte. Cela permet à ces bouées de cartographier l’ensemble des courants de surface de la planète avec un minimum d’instrumentation. Ainsi, des flotteurs qui montent et descendent dans toute la colonne d'eau, aux planeurs qui avancent en zigzag et aux mouillages qui surveillent le même point pendant des années, jusqu'aux bouées qui dérivent avec le courant, les profils in situ sont complétés, point par point et profondeur par profondeur, ce que la télédétection par satellite ne peut voir que depuis la surface.

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