Dynamique hivernale de la zone marginale
Qu’est-ce qui motive ce projet ?
L’objectif principal du projet est de mieux comprendre et modéliser la manière dont la glace de mer se forme, se consolide, s’épaissit, se brise et se déforme dans diverses conditions environnementales, ainsi que de quantifier son influence sur les échanges de chaleur, d’impulsion et de matière entre l’atmosphère et l’océan à différentes échelles.
Pourquoi est-ce important ?
Malgré les progrès considérables réalisés au cours des dernières décennies, les modèles numériques actuels de la glace de mer manquent encore de représentations physiques essentielles, ce qui limite la fiabilité des prévisions environnementales dans les régions polaires et subpolaires. L’Expédition CASCADES offre une occasion unique de recueillir un ensemble riche et varié de données, indispensables pour approfondir notre compréhension de la dynamique de la zone marginale de glace au début de l’hiver, et ainsi améliorer les capacités d’observation et de prévision.
Objectifs du projet
MIZOF se concentrera plus précisément sur le rôle que jouent les vagues de surface dans la dynamique de la zone marginale de glace. Une fois que des cristaux de frazil commencent à se former dans l’eau en surfusion, leur coagulation pour former du nilas ou leur dérive et leur accumulation en stries alignées avec le vent dépendra fortement du régime de vagues et de la rhéologie du frazil. Bien quantifier ces paramètres et caractériser ces processus dans diverses conditions météorologiques et de glace constituent les principaux objectifs de notre projet.
Comment cela sera-t-il fait ?
Lors de la deuxième phase de l’expédition, alors que le NGCC Amundsen effectuera des allers-retours dans la zone de glace marginale pendant une quinzaine de jours, l’équipe recueillera des données à haute résolution sur la surface de l’océan, l’atmosphère et la couche supérieure de l’océan à l’aide de satellites, de drones, de différents types de caméras, d’un catamaran autonome, de bouées dérivantes, de sondes de turbulence et de divers profileurs. Ils se rendront également sur la banquise pour mesurer in situ ses propriétés mécaniques et morphologiques, et prélever des échantillons qui seront analysés en laboratoire à bord.
Quelles données seront collectées ?
Grâce à des drones et à des caméras installées sur la structure du navire, l’équipe recueillera des données sur les vagues de surface, les flux thermiques de surface, ainsi que sur les propriétés morphologiques du frazil et de la glace de mer. Un catamaran autonome, équipé d’instruments et piloté à distance depuis le navire, effectuera des mesures de turbulence océanique et atmosphérique tout en mesurant les vagues, le vent et les courants. Des bouées dérivantes nous fourniront en temps réel des informations sur les vagues environnantes. À l’aide d’instruments et de méthodes spécialement conçus pour cette expédition, les paramètres rhéologiques du frazil seront également mesurés, ainsi que les propriétés mécaniques de la glace consolidée.
Membres et partenaires
- Chercheur principal :
- Dany Dumont – Institut des Sciences de la Mer (UQAR), Rimouski, Canada
- Stéphane Perrard – Physique et Mécanique des Milieux Hétérogènes (ESPCI), Paris, France
- Antonin Eddi – Physique et Mécanique des Milieux Hétérogènes (ESPCI), Paris, France
- Autres participants :
- Paul Nicot – Institut des Sciences de la Mer (UQAR), Rimouski, Canada
- Christopher Bouillon – Institut des Sciences de la Mer (UQAR), Rimouski, Canada
- Sébastien Prigent – Laboratoire d’Océanographie Physique et Spatiale (IFREMER), Plouzané, France
- Véronique Dansereau – Institut des Sciences de la Terre (IGE), Grenoble, France
- Vasco Zanchi – Physique et Mécanique des Milieux Hétérogènes (ESPCI), Paris, France
- Inès de Kerangal – Physique et Mécanique des Milieux Hétérogènes (ESPCI), Paris, France
- Matthieu Buisset – Institut des Sciences de la Terre (IGE), Grenoble, France
- Martin Caelen – Physique et Mécanique des Milieux Hétérogènes (ESPCI), Paris, France
- Partenaires :
- Recherche en Prévision Numérique et Environnementale, Dorval, Canada
- Centre Météorologique Canadien, Dorval, Canada
- Environnement et Changement Climatique Canada, Gatineau, Canada
- Laboratoire d’Océanographie Physique et Spatiale, Plouzané, France
- Institut Français de Recherche pour l’Exploitation de la MER, Plouzané, France