Sunday, July 24th / dimanche 24 juillet

28 juillet 2011

Sunday, July 24th / dimanche 24 juillet

At 2:30 am, the sky is already well lit. At this time, the first rosette of the 2011 mission is already in the water, cast 001, station 185.

The rosette is made up of one, if not the most essential instrument of modern-day oceanography. It is a metallic structure, on which sampling bottles are placed, similar to how bullets are placed in a revolver’s chamber. The bottoms of the bottles are hinged, and close as the rosette is immersed to sample water from different depths along its vertical profile.

When deployed, the instruments attached to the bottom of the structure will characterize the vertical profile in terms of depth, density, salinity, and chlorophyll concentration in real time… The operator in control of its maneuvering will close the bottles at depths designated by the scientists.

On our rosette, there are 24 sampling bottles, each holding 12 litres. With each cast, there is thus the possibility of sampling 288 litres.

In order to satisfythe needs of the teams on board this leg of the mission, two successive rosette casts will be required.

Sampling the rosette often begins by waiting. Marjolaine makes use of a chair. Some troubles, the winch cable twists on itself, and the crew lets the cable out to 700m in order to untangle it properly. The winch heats up a bit and we must wait for it to cool before bringing the rosette back up,a while after, all is back in order.

The water that flows from the Niskin bottles is precious! The beginning of the mission starts with 11 bottles of 24 that were closed from 0 to 100 m depths, quickly recuperated for the laborious sampling in the early morning hours.

Despite the rough start to the morning, the weather creeps in on us little by little. A light residual swell rocks us.

Claudie and Guislain from UMI Takuvik refine the equipment from the barge in order to deploy their “bunch of grapes optical” instruments in the protection from the optical pollution from the ship. Like the proverb says “never two without three!”, there are 3 grappes to be deployed. The first, belonging to Simon Bélanger, a professor from UQAR who is onboard, the second is lent by David Doxaran, researcher CNRS at the Oceanography Observatory in Villefrance in mer-France, and the third is one of the latest acquisitions from UMI Takuvik was received directly from Wetlab just prior to boarding.

Below, Simon Bélanger will explain his deployments:

"First, a word about the metaphor: these “bunch of grapes” are not the same that grow in a vineyard… The multiple instruments are integrated in the same manner as a bunch of grapes on a branch, that’s where we get the nomenclature!

Putting these “bunch of grapes optics” in the water, it’s at each immersion to deploy many sensors simultaneously that will measure the inherent optical properties (that do not depend on the ambient light conditions). The radiometers (C-OPS) measure the ambient light.

Beyond these two forms of measurements, we calculate the apparent optical properties of the seawater. This allows us:

- to characterize the exposure to light and it’s interactions with the organisms at the ocean’s surface. What is the interest? Well, light acts as an engine, driving the physico-chemical processes on which photosynthesis by phytoplankton occur, who are at the base of the marine food chain.

- to validate measurements of ocean colour taken by satellites. Deploying the previously mentioned instruments will permit the registration of these light measurements in situ in a certain number of wavelengths. We can then compare these measurements to those taken by the satellites. Why? Other than the colour of the water, we can determine the concentration of phytoplankton and can therefore estimate primary production (photosynthesis) on a global scale to understand the interactions between the climate and the ecosystems. How is it that by measuring light we are able to come to conclusions about these characterizations? Consider a simple example: blue water has a phytoplankton deficiency, while green water is rich with the same phytoplankton. Here, the colour gives a schematic idea of the concentration of phytoplankton."

We will explain how these light measurements correlate to multiply analysis, in conjunction with water samples taken from the rosette by the rest of the UMI Takuvik team on board, on a later date.

It’s Sunday, for dinner, the officers are wearing their white shirts, the female scientists put on their finest robes, and we shared a wonderful meal. Here is the menu:

Potage crécy

Escargots in garlic butter

Florentine pork filo pastery with blue cheese

Penne parmarosa

Potatoes in quarters

Broccoli and cauliflower

Debout à 2h30h, il fait déjà bien jour. La première rosette de cette campagne de recherche 2011 est mise à l'eau, cast 001, station 185.

La rosette constitue un, sinon, l'instrument incontournable de l'océanographie moderne.

C'est une structure métallique cylindrique sur laquelle sont fixées des bouteilles de prélèvement, un peu comme le serait des balles dans un barillet de revolver. Elle est équipée sur le dessous de plusieurs capteurs, elle est immergée selon un profil vertical.

Au déploiement, les instruments embarqués sous la structure vont caractériser en temps réel le profil vertical en terme de température, conductivité (salinité) et concentration en chlorophylle .... L'opérateur aux commandes de la manoeuvre déclenchera l'ouverture des bouteilles de prélèvement aux profondeurs qui auront été décidés par les équipes scientifiques.

Sur notre rosette, il y a 24 bouteilles de prélèvement de 12 litres chacune, à chaque mise à l'eau, c'est donc au total 288 litres d'eau qui pourront être remontés.

Afin de satisfaire les besoins des équipes embarquées sur cette partie de mission, deux mises à l'eau successives de la rosette seront nécessaires .

Echantilloner à la rosette, ça commence souvent par une attente plus ou moins longue, Marjolaine en profite pour prendre une chaise. Petit imprévu, le câble du treuil se vrille un peu , et les gars du bord dévident le touret sur 700m par acquis de conscience pour pouvoir ré-enrouler correctement. Le treuil chauffe un peu, on doit attendre qu'il refroidisse pour remonter, l'équipage s'active et tout rentre dans l'ordre rapidement.

Précieuse eau que celle qui coule des bouteilles Niskin ! On a claqué 11 bouteilles de 0 à 100m de profondeur, aussitôt récupérées pour l'échantillonner laborieusement dans le petit matin.

Malgré un début de journée plutôt dégagé, le temps se couvre. Une légère houle résiduelle nous berce.

Claudie et Guislain de l'UMI Takuvik peaufinent l'équipement de la barge pour pouvoir déployer les "grappes optiques" et les radiomètres ( C-OPS) à l'abri de toute pollution optique du navire. Comme le dit le proverbe: " jamais deux sans trois ! " , c'est bien 3 grappes qui seront déployées. La première, celle de Simon Bélanger, professeur à l'UQAR, présent à bord, la seconde est prêtée par David Doxaran, chercheur au CNRS à l'Observatoire Océanologique de Villefranche sur mer-France, et la troisième est l'une des dernières acquisition de l'UMI Takuvik reçue directement de chez Wetlab juste avant d'embarquer.

Nous laissons la parole à Simon Bélanger qui va nous expliquer ces déploiements:

"Tout d'abord un mot sur la métaphore. Ces prétendues grappes ne sont en aucun cas les fruits d'un vignoble ... Les multiples instruments y sont intégrés à la manière de grains de raisin sur une tige , d'ou cette appellation !

Mettre ces "grappes optiques" à l'eau, c'est à chaque immersion pouvoir déployer plusieurs capteurs simultanément qui vont mesurer les propriétés optiques inhérentes (qui ne dépendent pas des conditions de l'illumination ambiante). Les radiomètres (C-OPS) vont eux mesurer la lumière ambiante.

A partir de ces deux types de mesures, on calcule les propriétés optiques apparentes de l'eau de mer, cela permet:

de caractériser ainsi l'exposition à la lumière et son interaction avec les organismes à la surface de l'océan.

Quel en est l'intérêt ? : Et bien, la lumière constitue le moteur d'une variété de processus physico-chimiques dont la photosynthèse par le phytoplancton qui est à la base de la chaine alimentaire marine.

de valider les mesures de la couleur de l'océan qui sont faites par satellites. Déployer les matériels évoqués ci dessus va permettre d'enregistrer in situ ces mesures de lumière dans un certain nombre de longueurs d'onde . On pourra donc comparer ces mesures fines avec les mesures réalisées par satellites. Pourquoi ?: à partir de la couleur de l'eau, on peut déterminer la concentration en phytoplancton et ainsi estimer la production primaire (photosynthèse) à l'échelle globale pour comprendre les interactions entre le climat et les écosystèmes. Comment en mesurant la lumière peut-on apporter des réponses à cette caractérisation ? Considérons un exemple simple: : une eau bleue est une eau pauvre en phytoplancton alors qu'une eau verte, elle, sera riche dans ce même phytoplancton, la couleur apporte ici de façon schématique une idée de la concentration phytoplanctonique. "

Nous parlerons dans un autre billet comment ces mesures de lumière sont corrélées à de multiples analyses effectuées en parallèle sur les prélèvements d'eau à la rosette par le reste de l'équipe de l'UMI Takuvik embarquée.

C'est dimanche, et pour le souper, les officier(e)s sont en chemises blanches, les filles se sont mises sur leur trente et un, nous partageons un bon repas dont voici le menu:

potage crécy

escargots au beurre à l'ail

filo de porc à la florentine et au bleu

penne parmarosa

pommes de terre en quartier

brocoli et chou fleur

Jean-Jacques Pangrazi / traduction Meredith Pind