We asked the team of geophysicists on board to explain their work.

Travis Hamilton sent us this text with a few documents and photos:

"The role of our team is to map the bottom topography and geological structure of the Arctic Seabed.  We use a multibeam sonar and a sub-bottom profiling sonar to collect our data. The multibeam is able to deliver a 3D image on the seabed topography, along with information on the seabed’s acoustic scattering properties. The sub-bottom data provides information about the seabed’s geological structure. 

The data we collect is used by scientists and hydrographers to better understand seabed morphology and help with navigational safety. Also our team at the Ocean Mapping Group (http://www.omg.unb.ca/) uses the data to develop new techniques and tools for the management, processing, visualization and interpretation of ocean mapping data. We collect our data through a combination of opportunistic and planned surveys. Opportunistic mapping is done along the Amundsen’s entire track from the time she left Quebec City in July, until she returns late in the fall. Planned surveys allow systematic coverage to be built in predefined areas. 

On Leg1 we had the opportunity to conduct several planned surveys. One example is on the evening of August 9^th when we had full use of both the Amundsen and the barge (which is equipped with a shallow water multibeam) to map the seabed topography along a proposed cable corridor just South of Cambridge Bay. If the site is chosen the cable will connect oceanographic instruments in the western Queen Maud Gulf to a research station in Cambridge Bay. During the evening of the cable route survey Brad Eisan worked alongside the Amundsen’s navigational officers to plan and execute an appropriate route to map the deep water sections of the cable route, while barge operations were planned and executed in the shallow water by the Chief Officer and myself (Travis Hamilton). 

Being designed for beach landings, the barge acts as an excellent platform for mapping the shallowest part of the corridor, where the seabed reaches up and meets the beach. The large boulders scattered along the hills next to the beach acted as a warning sign that the seabed would be covered with these same rocks. As a result we had two of the Coast Guard crew watch over the bow and signal the chief officer to manoeuvre whenever they saw a boulder that presented a potential hazard for the sonar, which is the deepest and most vulnerable part of the Barge. The skilful operation of the Barge by the Coast Guard allowed me to map the seabed up to the 3m deep contour.   

This year we also had the unique opportunity to work with Derek Mueller and his team on their Iceberg project. Brad and I installed a special bracket to the shallow water multibeam on the barge, causing it to point sideways, rather than down. Using the sideways mapping multibeam we were able to circle the iceberg creating a 3D model of its underwater walls. From the survey we discovered that the bottom of the iceberg was 104m underwater! "

Nous avions demandé à l'équipe des géophysiciens embarqués de nous expliquer leur travail .

Travis Hamilton  nous envoie ce texte accompagné de quelques documents et photos:

 "Le rôle de notre équipe est de cartographier et d'acquérir des éléments sur la structure géologique des fonds marins de l'Arctique. Deux types de sondeurs embarqués nous permettent de recueillir ces données : le sondeur multi-faisceaux nous permet d'acquérir la topographie des fonds marins et de reconstituer un modèle du fond  en 3d,  le sondeur de sédiments acquiert des informations sur la  structure géologique supérieure des fonds.

 Les données que nous recueillons sont utilisés par les scientifiques et les hydrographes  afin d'améliorer la compréhension de la morphologie des fonds marins et d'apporter également une aide à la sécurité de la navigation. 

Notre équipe à l'Ocean Mapping Group (http://www.omg.unb.ca/) utilise les données pour développer de nouvelles techniques et outils pour la gestion, le traitement, la visualisation et l'interprétation des données de cartographie des océans.

Ces données sont acquises dans l'arctique Canadien en combinant des zones spécifiques d'études planifiées à l'avance et en valorisant  tous les transits effectués par l' Amundsen lors des missions scientifiques annuelles.

En 2011, du départ de Québec mi juillet au retour fin octobre comme les années précédentes d'ailleurs, nous sommes présents sur tous les legs des campagnes de l'Amundsen, afin d'acquérir à moyen terme la couverture  la plus systématique possible.

Pendant le leg 1, nous avons eu plusieurs créneaux de travail dans le planning scientifique général du bord .

Notamment en fin de leg lorsque nous croisions au sud de l'ile Victoria au sud de Cambridge bay. Il s'agissait d'établir une cartographie précise des lieux afin de pouvoir juger de l'opportunité d'installer un câble sous-marin. Ce câble devrait permettre de relier des instruments océanographiques  immergés dans l'Ouest du golfe Reine-Maud à une station terrestre au sud de Cambridge bay. La veille de cette acquisition, Brad Eisan a préparé avec les officiers de navigation de l'Amundsen les routes maritimes à suivre. J'ai pour ma part avec l'aide du chef-officier planifié le déploiement de la barge pour l'acquisition sur la bande littorale.

Etant conçue pour le débarquement sur les plages, la barge est particulièrement adaptée au travail d'acquisition en eau peu profonde. Lors de notre manip, les gros rochers éparpillés sur le rivage nous prévenaient que le fond proche en était tapissé. Deux membres d'équipage étaient de faction à la proue afin de prévenir le chef officier à la barre du moindre rocher vu, ceci afin de protéger le tête du sonar qui dépassait sous la coque de la barge. Grâce à l'habileté de cet équipage, j'ai pu cartographier les fonds marins jusqu'à la profondeur de 3m .

Nous avons également eu pendant ce leg, l'opportunité de travailler avec Derek Mueller et son équipe autour du projet "Iceberg".

Il s'agissait d'apporter notre savoir faire en déployant notre matériel sur la barge pour pouvoir cartographier les faces émergées et immergées d'un iceberg dérivant. Nous avons installé un support spécial sur la barge pour mettre en oeuvre le sondeur multi-faisceaux afin qu'il puisse acquérir des données latéralement  plutôt  que verticalement. Grâce à la maîtrise de nos instruments, nous avons pu reconstituer un modèle en 3 dimensions de cet iceberg, modèle qui inclut notamment les faces immergées. Nous avons pu valider nos résultats en corrélant nos données  avec celles acquises par Derek . Notre sondeur indiquait une profondeur immergée de 104 m, valeur que Derek a  confirmé  grâce à ses relevés in situ sur l'iceberg avec la technologie GPR (Ground penetrating radar)."

traduction Jean-Jacques Pangrazi

As mentioned in a precedent post, we have received some news from Derek Mueller who told us about the work his team has done around the iceberg on July, 30th :

"Our team is working in conjunction with the Canadian Ice Service http://ice-glaces.ec.gc.ca/ to gather information on icebergs as they drift out of the Arctic towards the East Coast of Canada.  Our plan is to find a fragment of an ice island (aka a tabular iceberg that calved off of an Arctic ice shelf) and study it in July (Leg 1) and October (Leg 3), plus monitor it during the intervening three months.  We would have picked any old iceberg but an ice island fragment is ideal because they are far more stable (the thickness is much less than its width, meaning it will not roll suddenly) than most icebergs.  Also, the top of this unusual type of iceberg is reasonably flat which makes for easy access with a helicopter.  We looked for a suitable iceberg on our way north and finally found ‘the one’ just north of Navy Board Inlet.  We were scouting by helicopter in the early morning of July 30 several kilometres east of a large piece of the Petermann Ice Island (PII-B-a), when we spotted it through the fog.  It was a piece about 420 m long by 300 m wide with a freeboard of 20-25 m.  We named the fragment Berghaus after Petermann’s mentor the cartographer Heinrich Berghaus – a nod to history and also a reference to the ‘berg that will house our instruments for the next three months (http://en.wikipedia.org/wiki/August_Heinrich_Petermann) .

 We radioed the ship to come to our coordinates and prepared for our work.  We worked in two groups – one team (Alex Forrest, Andrew Hamilton and Val Schmidt) was in charge of launching an Autonomous Underwater Vehicle (AUV) to map the underside of the iceberg.  They were accompanied by Travis Hamilton who had a multibeam sonar to map the iceberg sides.  The other team consisted of myself (Derek Mueller) and two able volunteers (Lauren Candlish and Katrine Chalut).  We flew up to the top of Berghaus to install instruments and take measurements.  

 The under-ice mapping team had a lot of difficulty getting the AUV to dive deep enough to get under the iceberg (it had a draft of 104 m).  Unfortunately, the team did not have enough time to sort out why the AUV would not go down to the appropriate depth.  Meanwhile, Travis mapped the side of the iceberg with his instrument so we have data characterizing the shape of the iceberg walls underwater.  

 On the top of the iceberg, satellite tracking beacons were deployed, a weather station was set up and a mooring to measure salinity and temperature of the water next to the iceberg was installed.   We also measured the thickness of the ice using ground/ice penetrating radar (an average of 127 m thick!) and we installed stakes to measure surface melt when we return in October.  

 Our measurements will be compared with iceberg drift and deterioration models that the Canadian Ice Service would like to improve.  The suite of environmental data from the mooring and weather station will serve to drive the models.  Then accuracy of the models can be assessed using the change in mass that we will measure in October and the drift trajectory of the iceberg."

Comme annoncé dans un post précédent, nous avions reçu des nouvelles de Derek Mueller. Celui-ci avait pris le temps de rédiger un long texte mi août pour nous expliquer ce qui avait été réalisé par son équipe le 30 juillet lorsque nous étions autour de l'iceberg, nous y apprendrons d'ailleurs que cet iceberg a été baptisé ... :

"Notre équipe travaille en collaboration avec le Service canadien des glaces http://ice-glaces.ec.gc.ca/  pour recueillir des informations sur les dérives des icebergs qui migrent de l'Arctique vers la côte Est du Canada. 

 Notre objectif consistait à trouver un fragment d'île de glace (morceau d'iceberg tabulaire provenant d'un plateau de glace de l'Arctique), pour l'étudier en juillet pendant le leg 1,  en octobre pendant le leg 3 et d'assurer sa  surveillance pendant ces 3 mois. Nous aurions pris n'importe quel vieil iceberg dérivant mais un fragment d'île de glace était idéal car beaucoup plus stable (taille bien supérieure à l'épaisseur, donc non sujet à un basculement soudain). De plus, la partie supérieure de ce type d'iceberg relativement plate rendait l'accès par hélicoptère aisé.

Ayant repéré sur la carte des glaces quelques jours auparavant le bon candidat: un fragment du Petermann Ice Island (PII-B-a), nous sommes partis avec l'hélicoptère du bord, dans la brume le 30 juillet au petit matin. Nous avons localisé cet iceberg à l'embouchure du Navy board Inlet et du Lancaster Sound. C'était un bloc de glace d'environ 420 mètres de long par 300 mètres de large, d'une hauteur émergente de 20-25 mètres.

Nous avons nommé cet iceberg : "Berghaus" du nom d'Heinrich Berghaus (1797-1884), le mentor  du célèbre cartographe allemand August Heinrich Petermann (1822-1878), grand cartographe des pôles qui a laissé son nom à bien des sites à travers le monde.

(http://en.wikipedia.org/wiki/August_Heinrich_Petermann) .

Nous avons travaillé à deux équipes:  

 -Alex Forrest, Andrew Hamilton et Val Schmidt embarqués sur la barge de l'Amundsen avaient en charge de déployer l'AUV (sous-marin autonome) pour cartographier le dessous de l'iceberg. Ils étaient accompagné par Travis Hamilton qui, à l'aide d'un sonar multifaisceaux dressait la carte des faces de l'iceberg.

 -Lauren Candlish, Katrine Chalut et moi même avons volé vers le sommet de l'iceberg pour installer les instruments et prendre un certain nombre de mesures.

La première équipe a travaillé dur toute la journée, malheureusement elle a manqué de temps pour venir à bout des problèmes de communication et de programmation avec l'AUV, la difficulté étant de faire plonger l'AUV suffisamment profond sous l'iceberg (104 mètres immergés).Travis a réussi ses mesures avec le sondeur, il a pu ainsi caractériser  les cotés immergés de l'iceberg pour pouvoir le modéliser ensuite en 3d.

Sur le sommet de l'iceberg, nous avons déployé des balises GPS de suivi par satellite, une station météorologique ainsi qu'un mouillage permettant de mesurer et d'enregistrer la salinité et la température de l'eau sur un des flancs de l'iceberg. Nous avons mesuré l'épaisseur de la glace à l'aide de la technologie GPR (ground penetrating radar): "Berghaus" avait  127 m d'épaisseur moyenne ! Nous avons également enfoncé des piquets gradués pour mesurer la fonte de surface lorsque nous reviendrons en octobre.

 A cette date, nous aurons acquis je l'espère, une très intéressante série de données: dérives successives, fonte superficielle, fonte globale en épaisseur, variation du volume global en  3 mois d'intervalle, possibilité de corréler les valeurs en fonction des conditions météo rencontrées par "Berghaus", ....J'espère que nous pourrons à nouveau mettre l'AUV à l'eau pour cartographier finement pour la première fois au monde la sous-face d'un iceberg.

L'ensemble de toutes ces données servira à améliorer les modèles numériques du Service canadien des glaces, modèles développés depuis plusieurs années qui permettent d'estimer la dérive des icebergs ainsi que leur quotient de détérioration par fonte au fil du temps."

Aux dernières nouvelles de Derek Mueller le 12 septembre, "Berghaus" a vêlé, il ne fait plus que 100m x 60m soit une diminution de 4 fois sa surface ! Il se balade toujours dans le Lancaster Sound au sud de l'ile de Devon. Deux des  balises installées le 30 juillet qui dérivaient ont été récupéré par le brise glace de la garde côtière CCGS Henri Larsen. Vous pouvez suivre en direct son déplacement à l'adresse suivante:  http://www.sailwx.info/shiptrack/shipposition.phtml?call=47558

 En arctique, cet été, la glace fond réellement !

texte et traduction  Jean-Jacques Pangrazi

11 members of the science team stayed at the PCSP in Resolute during the first week of August.  We are all devastated by the tragedy of the First Air flight 6560 in Resolute.

 Our thoughts are with the family and colleagues of Marty Bergmann, a man who welcomed us with open arms, and to the people of the community of Resolute, many of with whom we crossed paths during the PCSP’s open house on August 5^th, 2011.

 This is a clip from Marty’s speech at the open house: 

 speach_Marty_mp3

11 d'entre nous ont séjourné au PCSP à Resolute pendant la première semaine d'Août. Nous sommes tous bouleversés du drame survenu samedi dernier là bas sur le vol First Air 6560.

Nous avons une pensée particulière pour la famille & les collègues de Marty Bergmann,  cet homme qui nous avait si chaleureusement accueilli, ainsi que pour la communauté de Resolute dont nous avions croisé quelques membres pendant la journée " portes ouvertes " du PCSP le 5 août 2011.

Voilà un extrait du discours qu'il prononça ce jour là :

 speach_Marty_mp3

Jean-Jacques Pangrazi/ traduction  Meredith Pind

 Kugluktuk, 067˚50’662” N, 115˚08’054” W!

Crew change day has arrived.  Almost everyone will be disembarking from the ship.  In order to have enough time to get everyone off the ship via helicopter, breakfast was pushed an hour earlier.  Our bags are packed, the scientific equipment to be returned home is on the helicopter deck, and the labs have all been cleaned.

In our heads, the hour of being reunited with our loved ones and separated from those we’ve spent the last couple of weeks with is coming closer and closer.

 The first helicopter trips for baggage begin around 8 am as a layer of fog lifts.  Around 9:30 am, the trips with people commence.

 The access routes to the airport are situated along the Coppermine River and are covered by vegetation.  We are able to feel the ground again, smell the vegetation, see flowers, and walk a ways to the town…

 The plane with our replacements lands.  The crew change begins, and excitement fills the air from seeing familiar faces.

 It’s our turn to board the plane and leave these latitudes before returning to Quebec, to our loved ones, civilization, nighttime, summer’s heat, and to be on our own. 

 Leg 1 is finished.  Stay tuned to Sciencebreaker!  We have received contact from Derek and are awaiting messages from the other science teams to publish!!

Kugluktuk,  067°50'662'' N, 115°08'054" W  !

Le jour du changement d'équipage et de leg est arrivé. Nous allons pratiquement tous débarquer. Afin de pouvoir avoir suffisamment de temps pour ces transferts assurés par l'hélicoptère du bord, le petit déjeuner a été avancé d'une heure. Les valises sont bouclées, le matériel scientifique à ramener par cargo est sur le pont d'envol, les labos ont tous été libérés.

Dans nos têtes, l'heure de retrouver nos proches et de nous séparer devient de plus en plus une réalité.

Les premières rotations d'hélico pour les bagages commencent vers 8h, alors qu'une brume envahit le ciel. Vers 9h 30, les rotations commencent. Nous touchons tous la terre ferme par vagues successives. 

Les abords de l'aéroport situés le long de la rivière Coppermine sont couverts d'une végétation fournie. Cela nous donne l'occasion de fouler la terre à nouveau, humer un air terrien, revoir des fleurs, marcher un bon bout jusqu'à la ville ...

L'avion de nos remplaçants atterrit enfin, commence l'échange et le plaisir de retrouver des têtes connues. 

Et c'est notre tour de monter dans l'avion pour quitter ces latitudes avant de retrouver Québec, les nôtres, la civilisation, l'obscurité la nuit, la chaleur de l'été, et de repartir chacun de notre coté .

Le leg 1est  terminé, restez en contact avec Sciencebreaker ! Nous avons reçu des nouvelles de Derek et attendons des billets d'autres membres des équipes scientifiques pour les publier !!

Jean-Jacques Pangrazi/ traduction  Meredith Pind

We are continuing our route to Kugluktuk (formerly Coppermine), our destination point, navigating between the North American continent and Victoria Island.  There is no more ice present we are in open water.

The mission came to an end this morning.  The last barge deployment, with Simon and Marcel, completed their light measurements with the radiometer while the rosette completed its final descent. 

Around 11 am, the crew could rest – all the science is done!  The science teams are finishing their last analyses before cleaning the labs.  Tonight, all the labs have to be cleaned, and all the lab equipment put into storage.  For a couple of hours, the boat is full of people rushing around to complete this last task.

In the afternoon, while passing strings of islands, we passed the CCGS Sir Wilfred Laurier.  At 7 pm, Louis Fortier, the chief scientist, held the closing meeting of leg 1, and our captain, Michel Bourdeau, spoke about the trip.

At the end of the day, some photos of the Takuvik “family” were taken to remember the leg.

Kugluktuk came into view around 11:45 pm under a slowly setting sun.  We set the anchor around midnight.

Nous continuons notre route vers Kugluktuk (anciennement Coppermine), notre point d'arrivée, en navigant entre le continent et le sud de l'ile Victoria . Plus de banquise à présent, la mer est complètement libre.

La mission touche à sa fin, ce matin, la dernière barge  du leg 1 est mise à l'eau, Simon et Marcel effectuent des mesures de lumière avec le radiomètre pendant que la rosette effectue sa dernière plongée.

Vers 11h, l'équipage peut souffler, toutes les manips sont finies. Les équipes scientifiques s'activent sur les derniers prélèvements ou données acquises avant d'entamer le grand rangement. Ce soir, tous les labos doivent être démontés,nettoyés, le matériel rangé dans les cales. Le bateau devient pour quelques heures encore un vraie ruche ou tous s'emploient à un dernier effort.

Dans l'après midi, en longeant les chapelets d'îles et d'îlots sur notre route, nous croisons le " Sir Wilfrid Laurier".

A 19h, Louis Fortier, notre chef de mission, nous convie à la réunion scientifique de clôture du leg 1, et notre commandant Michel Bourdeau nous livre ses impressions  dans  l'extrait sonore qui suit :

_speach_commandant

En fin de journée, quelques photos de la  "famille" Takuvik sont prises pour immortaliser ce leg.

Kugluktuk est en vue vers 11h45  sous un soleil qui se couche lentement. Nous jetons l'ancre vers minuit.

Jean-Jacques Pangrazi / traduction  Meredith Pind

 We are continuing our descent to the south.  Early this morning, between midnight and one o’clock, the sun dipped below the horizon.  It wasn’t really a true night.  A twilight light stayed, and the sun rose around 5 am behind a layer of clouds.

 We arrived on station early in the morning.  Box cores, Agassiz trawls, plankton nets, and rosettes follow one another at a good rhythm.

 In the early afternoon, we found a bit of sea ice.  Lots of pieces were sand coloured.  We quickly found a polar bear on one of the pieces of ice.

 In the Amundsen’s path, a flock of seagulls are feasting on arctic cod that are overturned on the broken pieces of ice. They follow us for a couple of hours.

Nous continuons notre descente vers le sud. Très tôt ce matin entre minuit et une heure, le soleil est parti derrière l'horizon, oh, il n'a pas fait vraiment nuit noire, il  restait un fond de lumière et l'astre s'est levé vers 5h environ derrière une couche nuageuse.

Les stations s'enchaînent à présent, tôt le matin, box-cores, agassiz, filets à plancton, rosettes se succèdent à un rythme soutenu, le tout dans une zone de petits fonds.

En début d'après midi, nous retrouvons une banquise formée, beaucoup de blocs sont  de couleur ocre, enduits de sable. Nous croisons rapidement un ours sur un de ces glaçons flottants.

Dans le sillage de l'Amundsen, les oiseaux qui tournoient font un festin de morues arctiques qui se trouvent découvertes après que la glace ait été brisée par l'étrave. On les voit pendant quelques heures, plonger d'un seul coup sur leur proie et les engloutir aussi sec.

Jean-Jacques Pangrazi / traduction  Meredith Pind

We are in Larsen Sound.  The full station started during the night. 

It is a busy day: starting this morning, the CTD sensors on the rosette that had been launched showed very high levels of chlorophyll - a bloom!  Not only were the filters filtering the water very coloured, but also they smelt of the sea.  The plankton nets are full of copepods, arctic cod larvae, arctic cod, jellyfish, and shrimp.  Claudie, who was working on the barge, saw seals throughout her deployment of the ‘grape’ optics.  At the end of the afternoon, we pass a polar bear on an ice sheet, a real one, as well as a piece of ice in the shape of a whale.  Evidently, we had a solid couple of hours viewing the components of the arctic food web. 

Sampling of these species is very important, as the Arctic Ocean will undergo serious changes under the changing climate.  The loss of multiyear sea ice in the upcoming years will severely modify the ecosystems.

What does this polar bear think as we continue on our route? It is difficult to answer this question.  It would be nice to return in 10, 20 or 50 years to see this animal in its natural habitat…

 For the Takuvik team, it is also a good day.  It is a clear sky, and there will be 1 or 2 satellite photos over the area through which we are navigating.  The ensemble of tools and methods of acquisition of the team is as good as the optical equipment (‘grapes’, rosette sampling) in relation to the optical properties of the ocean water.  For the initiated, Poc-Spm/HPLC/AP/CDOM/amino acids…  All these filtrations and analyses will be able to measure dissolved organic carbon, suspended particulate matter, pigments, coloured dissolved organic matter, particulate absorption… This will allow for precise in situ quantification of the optical properties in the water, in order to interpret the satellite photos as well as possible.

 To elaborate on this point, we will let Marcel Babin, holder of the Canadian Excellence Research Chair for remote sensing in the Arctic Ocean, and the head of the Takuvik international lab (Laval Univeristy/ CNRS):

 “Certain substances and living organisms modify the colour of the ocean water in such a way that is it visible on the ocean surface from a ship, plane, or satellite.  These substances can by classified into 3 big groups other than pure ocean water: phytoplankton, other particles (bacteria, detritus, suspended sediment…) and coloured dissolved organic matter, which looks like tea.  A direct link exists between the concentration of these “coloured” substances, the optical properties of the sea water and the colour of the ocean.  We can inverse this chain of cause and effect with the help of algorithms and can therefore estimate the concentration of these coloured substances thanks to quantitative measurements of ocean colour from space.  Satellites cover the entire global ocean surface multiple times a day, allowing the global concentration of phytoplankton to be monitored and mapped.  In the Arctic, we are waiting for the production of biomass by phytoplankton to increase with the retreat of the sea ice, which will allow for more sunlight to penetrate the water, which is otherwise indispensible to the phytoplankton.  The optical measurements taken throughout this cruise will allow us to better use the satellite data and to verify the hypothesis there is an increase in the production of these phytoplankton, which constitute the base of the marine food chain.”

Nous sommes dans le Larsen Sound, la "full station" a commencé dans la nuit. 

C'est un jour d'abondance : en début de matinée les capteurs CTD de la rosette mise à l'eau relèvent un niveau très élevé de chlorophylle: le bloom!. Les filtres sur les paillasses de filtration sont non seulement très colorés mais sentent "la mer" ! Les collecteurs des filets à plancton sont remplis de copépodes, larves de morues arctiques, morues arctiques, méduses, crevettes qui s'agitent dans tout les sens. Virginie dans son chalut Agassiz a ramené  sur un faible fond quelques ophiures, étoiles de mer. Claudie, en manip sur la barge a vu des phoques pendant le déploiement des grappes optiques. En fin d'après midi, nous croisons sur un morceau de banquise, un ours polaire, un vrai, ainsi qu'une baleine !! Décidément nous avons eu en quelques heures, toute la chaine alimentaire arctique  sous nos yeux.... 

L'échantillonnage de ces espèces réalisé à bord est précieux car devant le bouleversement climatique qui s'accélère, l'océan arctique va subir de profondes modifications. La perte graduelle  de la  couverture de glace constatée d'année en années modifiera durablement les écosystèmes actuels. 

A quoi pense cet ours polaire qui nous regarde , lorsque l'on reprend notre route ?

Difficile de répondre à cette question, nous aimerions tant de notre côté pouvoir revenir dans 10, 20 ou 50 ans et revoir cet animal vivre dans son milieu naturel ...

Pour l'équipe Takuvik, c'est aussi une bonne journée . Le ciel est dégagé, il y aura donc 1 ou 2 photos de satellite sur lesquelles la zone où nous naviguons aura été photographiée de l'espace. L'ensemble des outils et processus d'acquisition de l'équipe a fonctionné à, plein aujourd'hui, tant au niveau des capteurs optiques, des grappes déployées à bord de la barge et de l'échantillonnage de l'eau de la rosette sous toutes les coutures, en relation avec les propriétés optiques de l'eau de l'océan. Pour les initiés, Poc-Spm / Hplc/ ap/ Cdom/acides aminés/ .....Tous un lot de filtration et d'analyses qui vont pouvoir mesurer , le carbone organique dissous, la matière particulaire en suspension, les pigments, la matière organique dissoute colorée, l'absorption particulaire,... bref quantifier précisément les propriétés optiques de l'eau in situ, afin de pouvoir donner à l'interprétation de ces photos de satellite, le sens le plus abouti possible.

 Pour développer ce point, nous laissons la parole à Marcel Babin, titulaire d'une chaire d'excellence en recherche du Canada sur la télédetection  dans l'océan arctique au sein du laboratoire international Takuvik (Université Laval / CNRS):

 "Certaines substances et organismes vivants modifient la couleur de l'eau de mer telle que perçue au dessus de l'océan à partir d'un bateau, d'un avion ou d'un satellite.  Ces substances peuvent être classées en 3 grands groupes outre l'eau de mer pure: le phytoplancton, les autres particules (bactéries, detritus, sédiments en suspensions dans l'eau, ...), et la matière organique dissoute colorée qui a l'apparence du thé.  Il existe un lien direct entre la concentration de ces substances "colorée", les propriétés optiques de l'eau de mer et la couleur de l'océan.  On peut par ailleurs inverser cette chaine de cause à effet à l'aide d'algorithmes et ainsi estimer la concentration de ces substances colorées grâce à des mesures quantitatives de la couleur de l'océan à partir de l'espace.  Les satellites couvrent toute la surface de l'océan mondial plusieurs fois par jour, ce qui permet entre autres de cartographier et suivre les variations spatiales de la concentration du phytoplancton à l'échelle de la planète.  En Arctique, on s'attend à ce que la production de biomasse par le phytoplancton augmente avec le retrait de la banquise qui permet une pénétration accrue du rayonnement solaire indispensable à la croissance du phytoplancton.  Nos mesures optiques effectuées pendant cette campagne nous permettront de mieux utiliser les données satellites et de vérifier cette hypothèse d'une augmentation de la production de ces algues phytoplanctoniques qui constituent la base de la chaine trophique marine."

Jean-Jacques Pangrazi / traduction  Meredith Pind

We started today in Peel Sound.  The fog has lifted.  Around 11:00 am we pass our first piece of ice.  Will there be more to come soon?

Since the beginning of the morning, Simon Bélanger has been collecting his data with his optical instruments that are installed on the bow of the ship.  One of the officers, Philippe, has dubbed the structure that his instruments are installed on Di Caprio, in reference to a certain character in a James Cameron movie!

With the clear skies, it’s one of the first times this leg that he is able to acquire this data continuously, with which he will compare to daily satellite photos.

A rosette is deployed to quantify the phytoplankton that is present in the water column.

A good lunch fills us with energy for the upcoming full station at the beginning of the evening.

While waiting for the station to begin, we will allow Virginie Roy, a thesis student at Rimouski under the direction of Philippe Archambault, to explain some of he work on board:

“Exploration of the Canadian Arctic Ocean floor has gained much interest within the last ten years, included in scientific missions on the Amundsen which allow sampling to occur.  Along with much of the other arctic research that goes on, it requires a lot of important logistical means.  This discipline studies the inventory of the benthic fauna (living on the ocean floor).  One of the tools used for this research is a little research net, called the Agassiz net, named after one of the first world renown Swiss scientists of the 19^th century. 

This net, about 1.5m long, is dragged along the ocean floor in order to collect samples of a surface varying from 300-400 m².  As it is a small net, the impact of the environment is reduced.

In the arctic, the benthic fauna is generally linked to the oceanic floor composition, whether it is sandy, rocky, or bedrock.  At each sampling station, thanks to the sonars present on board, we are able to estimate the composition of the ocean floor before deploying the net, as there is an associated risk that it can be broken on a rocky floor.

Knowing the species present on the ocean floor is important in understanding the global arctic ecosystems.  Evidently, the samples taken are quantified and the colonization of invasive species from the south is carefully verified to document the impact of changing climates.

Some species are conserved in formaldehyde for definitive identification, if required, by taxonomists or for the archives.

The most common within the echinoderms are:

-crinoids: Heliometra glacialis

-ophiures: Ophicantha bidentata, Ophiopleura borealis, Ophiura robusta, Ophiocten sericeum, Ophiura sarsi

-starfish: Psilaster andromeda, Crossater papposus, Pontaster tenuispinus

-sea urchins:  Strongylocentrotus sp.

Even if the benthic sampling efforts are constant since the last ten years in the Canadian Arctic, the surface that will be sampled in the next 10-20 years will still not be sufficient to establish a good understanding of the distribution of the benthic communities, and certainly not at the level of the Canadian Archipelago.  In order to solve this problem, many studies in the global ocean are attempting to find environmental factors (ex granulometry, topography, primary production) that are predictive of the diversity of the benthic communities to help make a general portrait of the diversity in the oceans.  These predictive variables are very useful in distant, or unexplored regions, like the Arctic, in order to better plan sampling in the susceptible regions to arbitrate the richest diversities of benthic organisms.  This point is a major focus or my studies."

Visually, this discipline has the advantage of being, for most mortals, immediately perceptible.  These organisms make you think of something from the ocean.

It is amazing to see such a mix of colours, as most of the species live practically in complete darkness.

Nous commençons cette journée dans le Peel Sound, la brume s'est levée. Vers 11h, nous croisons la première flottille de morceaux de banquise qui dérivent sur une mer d'huile, bientôt la glace ?

 

Depuis le milieu de la matinée, Simon Bélanger, a commencé l'acquisition de données avec ses instruments de mesure de lumière installés à la proue du navire. Un des officiers, Philippe, l'a d"ailleurs affublé du surnom de Di Caprio  en référence à un certain acteur dans un film de James Cameron !...

Avec ce temps clair, c'est une des premières fois de ce leg qu'il peut lancer cette acquisition en continu, acquisition qu'il va pouvoir corréler avec la photo satellite du jour. 

Une rosette est effectuée dans la foulée, qui quantifiera réellement le phytoplancton présent dans la colonne d'eau.

 

Un bon dîner nous permet de faire le plein d'énergie pour la manip qui s'annonce au début de la nuit : "une full station".

 

En attendant ce nouvel échantillonage, nous laissons la parole à Virginie Roy, étudiante en thèse à Rimouski sous la direction de Philippe Archambault, qui nous parle d'une partie de son travail à bord:

 

 "L'exploration du fond de l'océan Arctique canadien est une activité scientifique qui a pris son essor depuis les dix dernières années, incluse dans  les missions scientifiques en mer à bord de l’Amundsen  qui permettent de l’échantillonner. Au même titre que  les  autres thématiques de recherche en océanographie arctique, elle nécessite des moyens logistiques importants.  Cette discipline s'intéresse à inventorier la faune benthique (vivant au fond). Un des outils utilisé pour ces recherches est l'utilisation d'un petit chalut de recherche, appelé filet Agassiz, du nom d'un scientifique suisse de renommée mondiale du 19 siècle. Ce chalut d'une largeur d'environ 1,50 m est trainé sur le fond afin de récolter les échantillons sur une surface variant entre 300 et 400 m². Vu sa petite taille, l'impact sur l'écosystème est réduit. 

En arctique, la faune benthique est en général liée au substrat présent. Les fonds sont soit sableux, rocheux ou vaseux.  À chaque site de prélèvement, on estime grâce aux sonars présents à bord la nature de ces fonds afin de préparer le déploiement du chalut, car il risque de se briser notamment sur le fonds rocheux.

La connaissance des espèces présentes dans ces fonds est importante pour la compréhension globale des écosystèmes arctiques. Évidemment, les prélèvements effectués sont quantifiés et la colonisation par d'autres espèces venant du sud est soigneusement vérifiée afin de documenter les impacts des changements climatiques.

Quelques spécimens sont conservés dans le formol pour l'identification définitive si besoin est, par les taxonomistes ainsi qu'à des fins d'archivage.

Les espèces les plus courantes que nous trouvons parmi les échinodermes sont :

Chez les crinoïdes : Heliometra glacialis

Chez les ophiures : Ophiacantha bidentata, Ophiopleura borealis, Ophiura robusta, Ophiocten sericeum, Ophiura sarsi

Chez les étoiles de mer : Psilaster andromeda, Crossater papposus, Pontaster tenuispinus

Chez les oursins : Strongylocentrotus sp.

 

Même si les efforts d’échantillonnage sur le benthos sont constants depuis les dix dernières années dans l’Arctique canadien, la surface qui sera échantillonnée dans les 10-20 prochaines années ne sera pas encore suffisante pour établir une bonne connaissance de la distribution des communautés benthiques, et ce surtout au niveau de l’Archipel canadien. Afin de remédier à ce problème, plusieurs études dans l’océan mondial tentent de trouver des variables environnementales (ex : granulométrie, topographie, production primaire) prédictives de la diversité des communautés benthiques afin de dresser un portrait général de la diversité des océans. Ces variables prédictives sont très utiles dans les régions éloignées ou peu explorées, comme l’Arctique, afin de mieux planifier les échantillonnages dans les régions susceptibles d’abriter les plus riches diversités d’organismes benthiques. Cette problématique constitue l'axe principal de mon sujet de thèse."

 

Visuellement, cette discipline à l'avantage d'être, pour le commun des mortels,  immédiatement perceptible . Les organismes évoquent de suite quelque chose de marin. Petit clin d'oeil à nos amis de Kahikai que ces images ! (http://www.kahikai.org/) 

Il est par contre curieux de constater chez eux une telle profusion de couleurs, ces derniers vivant pratiquement dans le noir complet.

ps: merci Gino pour le papier sulfurisé qui a servi de fond de studio improvisé !!

 

Jean-Jacques Pangrazi / traduction Meredith Pind

 

 

 

After having spend the previous night hiding from the wind, the Amundsen lifted its anchor and left Qausuittuq (Resolute) early this morning.

We head towards Lancaster Sound where we reencounter the fog yet again.  The horn blares.  

We are going to retrieve a mooring that is located in front of Devon Island.  Around 6:30 pm, we arrive on site, but due to poor weather conditions the retrieval is cancelled.

We retook our route down south towards Peel Sound, a strait located between Sommerset and Prince of Galles Islands, with the MVP deployed.  This instrument takes successive vertical profiles of the water column, sampling: temperature, salinity, and chlorophyll.

The deployment of this instrument is quite particular.  The MVP, resembling a metal torpedo, is attached to a winch located at the stern of the ship.  To obtain its semi-vertical profiles while descending, the winch is released quickly.  Using its own weight, the MVP dives to a depth that has been specified by its operator (a function of the present bathymetry with ~20m margin of security).  Once the depth has been reached, the winch begins pulling the MVP back up to the surface and then restarts the descent.  This sophisticated processes is controlled electronically.

The MVP sampling continues on into the night while we sleep.

Après avoir essuyé la veille au soir un vent fourni, l'Amundsen a levé l'ancre et quitté Qausuittuq  (Resolute) tôt ce matin.

Nous prenons la direction de Lancaster sound où nous retrouvons la brume encore une fois, la corne retentit  ....

 Nous allons récupérer un mouillage devant Devon Island. Vers 18h30, nous arrivons sur zone, la récupération est effectuée sans trop de mal.

 Nous reprenons ensuite notre route vers le sud en direction de Peel Sound, détroit entre les îles Sommerset et Prince de Galles en déployant le MVP. Cet instrument va réaliser des profils verticaux successifs de la colonne d'eau en échantillonnant : température, salinité et chlorophylle.

 Le déploiement de cet instrument est assez particulier, le MVP,  une espèce de torpille en métal,  est accroché à un treuil dédié à l'arrière du bateau qui navigue. Pour réaliser ces profils semi-verticaux en plongée, le treuil du MVP dévide son tambour très rapidement; par son propre poids le MVP plonge jusqu'à la profondeur définie par l'opérateur  (profondeur déterminée en fonction des informations de bathymétrie du bord minorée d'une marge de sécurité de 20 mètres environ), arrivé à cette profondeur, le treuil se remet en tension et remonte le MVP jusqu'à la surface, et recommence sa descente. Ce processus sophistiqué est automatisé électroniquement.

 Lorsque nous nous couchons, la manip continue dans la nuit.

Jean-Jacques Pangrazi / traduction Meredith Pind

We are unable to differentiate day from night.

The day yesterday never finished – it’s more the opposite.  It started in the previous day under a grey sky.

The overcast sky broke up around 4:00 pm and was replaced by bright sunlight.  At midnight, the sun was still well above the horizon.  The air was pure and the light divine.  At 2 am, the light was even stranger – a mix of a sunrise and sunset at the same time.

Once we left the iceberg with which we’d become very familiar, we started heading back towards Pond Inlet, where some people will be debarquing to make room for some VIPs who had been invited on board.

We passed in front of Bylot Island again, in full beauty at this hour, like a mirage, a new world, the landscape which is unveiled in front of our eyes, it’s pure, desolate, and magical. 

1 o’clock in the morning, 2 o’clock, 3 o’clock.  The passage becomes lit in full sunlight.  It’s impossible to go to bed with such a wonderful show going on.

As we approach Mitimatalik (Pond Inlet), the Coast Guard is very present.  2 other icebreakers had finished unloading some cargo.  The Des Groseillers, the sister ship of the Amundsen which is headed towards the research station in Eureka, located on the northern edge of Ellesmere Island, and the Henry Larsen.  Today is a transition day.  Some are leaving, while others (and not just any others) are coming on board for a week where the VIPs will experience research aboard the Amundsen.

Voila! The plane has landed!

La journée commence tôt ? mais comment employer cette phrase ?

Il n'y a plus de jour ni de de nuit à présent.

La journée  d'hier n'a jamais fini, c'est plutôt l'inverse.Elle avait commencée la veille dans un ciel plutôt gris.

La couche nuageuse a fini par s'estomper vers 16 h pour faire place à un franc soleil , à minuit, le soleil était encore bien au dessus de l'horizon, l'air était  pur et la lumière divine,.

A  2h ce matin,  la lumière est encore plus étrange, un peu comme un coucher et lever de soleil en même temps .

L'on a quitté cet iceberg avec lequel nous avons tant familiarisé, pour  repartir vers Pond Inlet où certains débarquent  pour laisser la place aux  personnalités qui vont être accueillies à bord.   

Il nous faut repasser devant l'ile Bylot, de tout beauté à cette heure, comme un mirage, un nouveau monde, que ce relief qui s'étale devant nos yeux, c'est pur, désolé et magique.

1h du matin, 2h du matin, 3h du matin, le paysage défile en pleine lumière , impossible d'aller rejoindre notre couchette devant un tel spectacle .....

A l'approche de Mitimatalik (Pond Inlet) , la Garde Côtière est  présente en force, 2 autres brise-glaces  viennent de finir une manoeuvre  de cargo, le Des Groseillers, sistership de l' Amundsen qui part vers la station scientifique Eureka tout au nord sur Ellesmere, et le Henry Larsen .

Journée de transition que ce dimanche, certains partent, d'autres et non des moindres vont rejoindre le navire pour une semaine particulière ou les personnalités invitées vont pouvoir partager la vie des scientifiques embarqués à bord de l'Amundsen, assister aux manips .....

Voilà l'avion qui atterit !

Jean-Jacques Pangrazi / traduction Meredith Pind