Pour la recherche et Programme





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INSTITUT FRANCAIS INSU - CNRS

pour la RECHERCHE et Programme

la TECHNOLOGIE POLAIRE JGOFS-FRANCE

Les rapports de campagnes à la mer à bord

du Marion-Dufresne
CAMPAGNE ANTARES 3

MD 102

du 26 septembre au 8 novembre 1995

Sous la direction de : Janvier 1997
Chantal DESCOLAS-GROS et Patrick MAYZAUD

Laboratoire d'Hydrobiologie Chef de Mission

Marine et Continentale Equipe d'Océanographie Biochimique

Université de Montpellier II et d'Ecologie - LOBEPM

UMR CNRS 5556 Observatoire Océanologique

34095 Montpellier Cedex 5 06230 Villefranche sur Mer

Edité par l’Institut Français pour la Recherche et la Technologie Polaires

Technopôle de Brest-Iroise -BP 75- 29280 Plouzané France


SOMMAIRE


P. MAYZAUD. La campagne Antarès 3
Caractéristiques des différentes stations échantillonnées
Y-H. PARK, E. CHARRIAUD, L. GAMBERONI. Physique de la campagne Antarès III.
J. FLOCH, L. ORIOL, S. BLAIN, P. TREGUER. Variabilité spatiale et temporelle des teneurs en sels nutritifs lors de la campagne Antarès III.
S. BLAIN, T. BESSON, O. DONNARD. Metaux traces.
S. SCHMIDT, P. L’HENORET. Thorium-234 dans la couche de surface lors d’Antarès 3.
E.V. DAFNER. General regularities of the Dissolved Organic Carbon distribution in the Indian Sector of the Southern Ocean during the early Spring Season (September-November,1995).
I. BENTALEB, M. FONTUGNE, J. GRIMALT, C. HATTE, A. JOHNSTON. Marqueurs moléculaires lipidiques et rapports isotopiques du carbone organique le long de la radiale Antarès 3.
J. LAUREILLARD, L. PINTURIER, J. FILLAUX. Dégradation et recyclage de la matière organique asssociée aux particules en suspension et aux particules à grande vitesse de chute (mission Antarès 3).
S. BLAIN, S. BELVISO, C. BRUNET, T. CAUBERT, E. CHARRIAUD, J. FLOCH, V. MARTIN-JEZEQUEL, M. PANOUSE, P. PONDAVEN, L. ORIOL, Y. PARK, P. TREGUER. Antarès 3 : Panache Kerguelen.
R. SEMPERE, M. GOUTX, C. YORO, F. VAN WAMBEKE, M. BIANCHI, P. KERHERVE, B. CHARRIERE. Transformations et minéralisation bactérienne de la matière organique dans le secteur indien de l’océan austral durant la campagne AntarèsIII.
S.C. YORO, R. SEMPERE, M. GOUTX, F. VAN WAMBEKE, M. BIANCHI, G. CAUWET, L. ORIOL, P PONDHAVEN, J. FLOCH. Distribution verticale de l’activité bactérienne, du carbone et de l’azote organique total dans le secteur Indien de l’océan austral durant la mission Antarès III.
M. PANOUSE, M. FIALA, C. MACHADO, L. ORIOL. Distribution de la biomasse phytoplanctonique dans l’Océan Indien Austral durant le printemps. Importance des différentes classes de taille.
J-C. MARTY, I. VESCOVALI. Distribution latitudinale des pigments au cours de la campagne Antarès III et flux de carbone particulaire.
T. CAUBERT. Production primaire, production de silice biogénique(BSi), dissolution de Bsi, stock de Bsi.
S. BELVISO. Production, décomposition et flux verticaux des composés soufrés DMSP et DMS dans le secteur est de l’océan antarctique au début du printemps.
V. MARTIN-JEZEQUEL, L. LAMPERT, A-C FASQUEL, O. RAGUIN. Distribution du phytoplancton et métabolisme du carbone et de l’azote. Utilisation de marqueurs physiologiques: acides aminés libres dissous.

J. ARISTEGUI, J. ALMUNIA, M. DENIS. Variation spatiale et temporelle de l’activité respiratoire des assemblages microbiens au cours de la campagne Antarès 3 (printemps austral).
C. LEBOULANGER, J. ALMUNIA. Variations spatiales et temporelles de la concentration en glycolate dissous dans l’eau de mer lors de la campagne Antarès 3.
E. FOUILLAND, C. DESCOLAS-GROS, C.COURTIES, V.PONS. Activité phytoplanctonique par classe de taille et par cellule dans le secteur Indien de l’océan antarctique au printemps austral 1995.
M. ELSKENS, M. SEMENEH, E. DAFNER, F. DEHAIRS, L. GOEYENS. The removal of nitrogenous nutrients by phytoplankton during Antarès 3, effects of nutrient distributions and phytoplankton compositions.
C. MACHADO, M. FIALA, L.ORIOL, M. PANOUSE. Distribution des acides nucléïques particulaires (ADN et ARN) dans l’Océan Indien Austral en début de printemps.
P. MENON. Etude du réseau protozooplanctonique dans le secteur Indien de l’Ocean Austral.
G. GORSKI, M. PICHERAL. Rapport de la campagne Antarès. Résultats préliminaires obtenus à l’aide du profileur vidéo marin.
A. Errhif, J.P Labat, P Mayzaud. Composition et abondance du mésozooplancton et du micronecton dans le côté indien de l'océan Antarctique au début du printemps.
S. Razouls, J-P Labat, J. LeFevre, J. Maison, P. Mayzaud. Zooplancton : biomasses et teneurs en carbone et azote.
V. Tirelli, A. Errhif, J. Maison, S. Razouls, P. Mayzaud. Zooplancton : Evaluation de l'activité métabolique des principales espèces de copépodes.
J. LEFEVRE, M. DELAVAL. Observations préliminaires de l’hyponeuston en zone marginale de glaces.

La campagne ANTARES 3 - MD 102

(26/09/95 - 08/11/95) : étude des processus contrôlant

les flux de matière dans la colonne d'eau dans le secteur

Indien de l'Océan Austral
Patrick MAYZAUD
Equipe d'Océanographie Biochimique et d'Ecologie

Université Pierre et Marie Curie - LOBEPM URA CNRS 2077

06230 Villefranche sur mer


INTRODUCTION
ANTARES 3 - MD 102 est la troisième campagne du programme ANTARES (SO JGOFS-France) dont l'objectif principal est l'étude des cycles biogéochimiques dans l'Océan Austral. Cette campagne a regroupé 38 scientifiques appartenant à 6 nations. Elle était axée sur l'étude des processus contrôlant les flux de matière dans la couche photique et la colonne d'eau pendant la période printanière. Comme les précédentes elle fut menée le long de la radiale 62°E, entre 49°S et la limite des glaces à 58°30 S et a donc permis d'étudier trois sous-système de l'Océan Austral : les abords de la PFZ (Polar Front zone), la POOZ (Permanently Open Ocean zone) et la SIZ (Seasonal Ice zone). Pendant la mission deux lignes instrumentées ont pu être totalement ou partiellement récupérées : la ligne mouillée lors de la campagne ANTARES 2 à la station M2 et la fraction de ligne non récupérée lors de la campagne TRAPANTAR à la station ANTARFIX.

Les premiers résultats présentés dans ce volume ont fait l'objet d'exposés lors de l'atelier de travail qui s'est déroulé les 28 et 29 Mai 1996 à Montpellier.
CALENDRIER DE LA MISSION
Départ de la Réunion : 27 Septembre 1995

Escale I. Kerguelen : 3 Octobre

Début opération "Panache fer" : 4 Octobre

Travail sur zone : 9 Octobre -1 Novembre

Escale Port aux Français (I. Kerguelen): 2 Novembre

Arrivée à la Réunion : 7 Novembre.

LISTE DES PARTICIPANTS

Javier ALMUNIA Faculdad de Ciencas del Mar, U. Las Palmas, Gran Canaria, Espagne

Javier ARISTEGUI Faculdad de Ciencas del Mar, U. Las Palmas, Gran Canaria, Espagne

Markus BAUMAN A.W.I. fur Polar und Meresforschung, Bremerhaven, Allemagne

Sauveur BELVISO Centre des Faibles Radioactivités, Gif sur Yvette

Ilem BENTHALEB Centre des Faibles Radioactivités, Gif sur Yvette

Stephane BLAIN UBO, Laboratoire Flux de Matière, Brest

Christian BRUNET Laboratoire de Physique et Chimie Marine, UPMC Paris

Tangy CAUBERT UBO, Laboratoire Flux de Matière, Brest

Edwige CHARRIAUD Laboratoire d'Océanographie Physique, MNHN, Paris

Janine CUZIN LOBE-LOBEPM, Observatoire Océanologique, Villefranche sur mer

Evgeni DAFNER Russian Federal Institute of Fishery and Oceanography,Moscou,

Marc ELSKENS Lab. Analytical Chemistry, V.U.B. Bruxelles, Belgique

Ahmed ERRHIF LOBE-LOBEPM, Observatoire Océanologique, Villefranche sur mer

Julien FLOC'H UBO, Laboratoire Flux de Matière, Brest

Eric FOUILLAND Laboratoire d'Hydrobiologie Marine, U. Montpellier II

Léo GOEYENS Lab. Analytical Chemistry, V.U.B. Bruxelles, Belgique

Madeleine GOUTX Laboratoire de Microbiologie Marine, Marseille

Cecile GROSBOIS Laboratoire de Physique et Chimie Marine, UPMC Paris

Andrew JOHNSTON University of Dundee, Scotland

Pascal LHENORET Centre des Faibles Radioactivités, Gif sur Yvette

Jean-Philippe LABAT LOBE-LOBEPM, Observatoire Océanologique, Villefranche sur mer

Luis LAMPERT UBO, Laboratoire Flux de Matière, Brest

Jacques LEFEVRE UBO, Laboratoire Flux de Matière, Brest

Cordelia MACHADO U. Santa Ursula, Rio de Janeiro, Brésil

Jerôme MAISON Laboratoire Arago, Banyuls sur mer

Jean-Claude MARTY L.P.C.M., Observatoire Océanologique, Villefranche sur mer

Patrick MAYZAUD LOBE-LOBEPM, Observatoire Océanologique, Villefranche sur mer

Patricia MENON Institut Océanographique Paul Ricard, Les Embiez

Louise ORIOL Laboratoire Arago, Banyuls sur mer

Michel PANOUSE Laboratoire Arago, Banyuls sur mer

Marc PICHERAL LOBEPM, Observatoire Océanologique, Villefranche sur mer

Laurence PINTURIER Laboratoire de Physique et Chimie Marine, UPMC Paris

Joelle PIRAUX Lab. Analytical Chemistry, V.U.B. Bruxelles, Belgique

Philippe PONDAVEN UBO, Laboratoire Flux de Matière, Brest

Suzanne RAZOULS Laboratoire Arago, Banyuls sur mer

Pierre SANGIARDI INSU-CNRS, Division Technique, Brest-Plouzané

Richard SEMPERE Laboratoire de Microbiologie Marine, Marseille

Valentina TIRELLI LOBE-LOBEPM, Observatoire Océanologique, Villefranche sur mer

Helmut TUG A.W.I. fur Polar und Meresforschung, Bremerhaven, Allemagne

Eric VIRVAUX SARL, ICARE
TRAVAUX EFFECTUES
Stations d'étude (Fig. 1)

Au total 22 stations ont été échantillonnées une ou plusieurs fois (Tableau 1) :

? dans le cadre de la relève et de la récupération des pièges à sédiments deux stations situées en M2 et KERFIX (50°40S-62°25E) ont été visitées.

? la campagne proprement dite a comporté 13 stations situées au nord-est de Kerguelen et 8 stations situées le long de 62°E entre 49°S et la limite des glaces.

Tableau 1. Caractéristiques des stations de la campagne ANTARES 3.


STATION

POSITION

DATE

DUREE

RELEVE


KER01

KER02

KER03

KER04

KER06

KER07

KER08

KER09

KER10

KER11

KER12

KER13

KER14

A18

A17

M02

A16

A15

A14

A12

M04 début

M04 fin

K0



49°20S 71°00E

48°55S 70°30E

49°08S 69°50E

48°20S 70°00E

48°00S 71°01E

48°43S 71°10E

49°09S 71°48E

48°55S 72°40E

48°30S 71°48E

47°48S 71°48E

48°28S 72°40E

47°44S 72°40E

48°00S 73°35E

48°59S 62°01E

50°30S 61°59E

52°00S 61°53E

52°12S 62°00E

53°29S 62°00E

54°59S 62°00E

58°00S 61°59E

58°50S 62°03E

58°16S 64°38E

50°43S 68°25E


04 Oct

05 Oct

05 Oct

05 Oct

06 Oct

06 Oct

06 Oct

06 Oct

07 Oct

07 Oct

07 Oct

08 Oct

08 Oct

10 Oct

11 Oct

12-16 Oct

17 Oct

17 Oct

18 Oct

19 Oct

20 Oct

25 Oct

29-30 Oct


2h

3h

3h

2h

2h

3h

2h

2h

3h

2h

2h

3h

2h

8h30

8h30

122 h

4h45

8h30

7h45

8h30

-

144 h

26h


Piège dérivant

ligne piège M2


Piège dérivant
ligne piège Kerfix


Quatre types de stations ont été étudiées :
2 stations de longue durée (120-144h) : M02 et M04

13 stations sur le plateau de Kerguelen "Panache Fer" (2-3h): KER01 à KER13

5 stations de courtes durées (7-8h) : A12, A14, A15, A17, A18

2 stations de relève de mouillage des lignes de piège à particules : A16 et K0

S'ajoute, suite à la dérive du piège dérivant à M04 sous la glace une recherche et une récupération de la ligne de mouillage dans le pack diffus le 26 Octobre.

A chaque station des profils CTD ont été effectué entre la surface et le fond, entre surface et 1000 m et entre 0 et 300 m, ainsi que des prélèvements à l'aide de la rosette de bouteilles Niskin et Go-Flo. Aux stations du "Panache Fer", les profils CTD ont varié selon la bathymétrie entre 0-200m et 0-100m. Des prélèvements à l'aide des pompes in-situ de l'INSU ont été réalisés dans la couche de surface et à 1000m. Des profils de particules et de macroplancton ont été réalisé à l'aide d'un profileur vidéo entre 0 et 1000m. Différents types de filets zooplancton ont été utilisés et des mesures optiques réalisé au midi solaire.
Au total, ont été effectués :

- 4 profils hydrologiques 0-200m

- 44 profils hydrologiques 0-300m

- 3 profils hydrologiques 0-500m

- 16 profils hydrologiques 0-1000m

- 2 profils hydrologiques 0-2000m

- 7 profils hydrologiques 0-4000m

- 19 palanquées de bouteilles Go-Flo

- 110 palanquées de Niskin 30 l entre 0 et 300m

- 60 prélèvement à la bouteille de 200 l entre 0 et 200m

- 8 profils optiques

- 40 profils vidéo entre 0 et 1000m

- 12 profils d'UV-B entre 0 et 20 m

- 89 filets zooplancton

- 28 prélèvements à l'aide des pompes in situ.

Relève des mouillages

Le programme « Mouillages » de la mission ANTARES 3 a permis de réaliser correctement trois types d’opérations, dont il est important de noter que la réussite est intimement liée à une bonne évaluation des conditions météo .

Deux lignes instrumentées dérivantes identiques ont été déployées et récupérées : l’une pendant la station A16 - M2 et l’autre pendant M4. Elles étaient constituées d’un Piège à Particules Technicap - PPS5 (muni d’un inclinomètre) immergé à 200 mètres, d’un transpondeur acoustique AR661 Mors (placé 15 mètres en dessous), d’un ensemble adapté de flotteurs et d’une bouée de surface équipée de deux flashes et d’une balise Racon dont l'efficacité a été démontrée pour retrouver la ligne M4 qui avait été rattrapée par le pack.

La ligne fixe M2, mouillée en 1994 par 4300m pendant la Campagne ANTARES 2 (Mars 94), a pu être relocalisée par des moyens acoustiques, et relevée dans son intégralité. Les deux Sediment Trap PPS 5 et les deux courantomètres RCM Aanderaa ont très bien fonctionné.

La capture de la tête de mouillage a été faite par un « zodiaque » remorquant une touline.

La ligne M1, également immergée depuis ANTARES 2 mais relevée en partie avec perte d’un tronçon pendant Trapantar (Février 1995) a dû être relocalisée puis draguée à 2000m de fond avec une série de grappins fixés sur un lest remorqué par le câble acier du treuil «Siamois» de carottage lourd. Une partie seulement du tronçon de ligne (déjà bien endommagé) a pu être remontée à la surface avec un courantomètre Aanderaa , deux largueurs couplés et quatre flotteurs Hyper6; un PPS5 est malheureusement resté définitivement au fond..
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