Dr Brent Else : Puits de carbone, régulation du climat et collaboration dans les eaux arctiques
À l'occasion de l'expédition record menée par un navire de la Marine canadienne dans les eaux antarctiques, un projet de recherche collaboratif à l'échelle nationale a permis d'approfondir les connaissances scientifiques du Canada sur les eaux polaires et le climat.
Photo : le Dr Brent Else à bord du HMCS Margaret Brooke, mars 2025 / Caporal Connor Bennett, Forces armées canadiennesAuteur : Jamie ContosLe DrBrent Else, de l'Université de Calgary, a rejoint l'équipe de scientifiques canadiens menant des recherches inédites en Antarctique, à bord du navire de la Marine canadienne HMCS Margaret Brooke. Les résultats de cette expédition constitueront une avancée majeure dans la compréhension des eaux polaires par le Canada.
« Cette opportunité est importante, car les scientifiques canadiens n’ont pas souvent eu l’occasion de diriger une expédition océanographique en Antarctique. Nous disposons de nombreux excellents scientifiques qui étudient l’Antarctique, mais pour mener des travaux océanographiques, nous devons généralement nous joindre à une expédition dirigée par d’autres pays. Cela signifie souvent que nous ne pouvons pas donner la priorité à nos propres idées scientifiques, ce qui limite notre capacité à transposer notre expertise de l’Arctique à l’Antarctique », a expliqué le Dr Else.
L'équipe de recherche à bord du Margaret Brooke a réuni des scientifiques issus d'universités de tout le Canada – Université de Calgary, Université de Dalhousie, Université du Québec, Université de Sherbrooke, Université du Nouveau-Brunswick, Université de Victoria, et ramènera même des échantillons à un laboratoire situé au Université d'Ottawa – ainsi que des scientifiques issus de trois ministères – Ressources naturelles Canada (RNCan), Environnement et Changement climatique Canada (ECCC), et Pêches et Océans Canada / Fisheries and Oceans Canada.Le Réseau d'observation, de prévision et d'intervention en matière d'environnement marin (MEOPAR) a coordonné la délégation universitaire nationale et a fourni du matériel de recherche indispensable, en collaboration avec RNCan et le MPO.
En tant qu’océanographe, professeur et directeur scientifique du MEOPAR, le Dr Else apporte un ensemble unique de compétences, d’expérience et d’expertise en tant que co-responsable scientifique de cette expédition. Au-delà de son domaine d’intérêt, à savoir l’étude de la séquestration du carbone dans les eaux polaires en lien avec le changement climatique, il est également très motivé par la recherche de moyens créatifs pour permettre aux chercheurs de se rendre sur le terrain.
« C’est certes une belle occasion de faire flotter le drapeau canadien, mais c’est aussi l’occasion pour notre pays de contribuer à l’effort international visant à mieux comprendre les eaux de l’Antarctique. »
En raison d’une grave pénurie de navires de recherche dans le pays, les océanographes canadiens ont du mal à prendre la mer, sans parler de se rendre dans un endroit aussi isolé que l’Antarctique. Le Dr Else se consacre avec passion à la recherche de moyens permettant aux scientifiques marins de disposer des outils nécessaires pour collecter des échantillons et des données comme ceux-ci, qui sont essentiels au bien-être des Canadiens, et une expédition record comme celle-ci offrait le cadre idéal pour explorer ces solutions.
Les travaux de recherche du Dr Else se déroulent principalement dans les eaux polaires, car les mers froides des hautes latitudes semblent constituer les puits de carbone les plus efficaces ; ils visent à répondre à la question suivante : « Quelle quantité de dioxyde de carbone les mers polaires absorbent-elles de l'atmosphère ? ». Au cours de leurs travaux menés jusqu'à présent, le Dr Else et son équipe ont établi des estimations du puits de CO₂ océanique pour la majeure partie de l'Arctique canadien.
« Le Canada a beaucoup investi dans les navires de patrouille arctiques et hauturiers de la Marine, comme le Margaret Brooke, et ceux-ci constituent un outil précieux pour la Marine ; mais en tant que pays, je pense que nous pourrions tirer encore davantage parti de ces nouveaux navires si nous pouvions parfois les utiliser à des fins scientifiques. »
Au début de ces travaux, ils n'étaient pas en mesure de déterminer avec précision la quantité de CO₂ que les mers de l'Arctique canadien absorbaient dans l'atmosphère. Bien qu'il reste encore du travail à accomplir, les mesures approfondies qu'ils ont effectuées sur la majeure partie de l'Arctique canadien ont permis au Dr Else et à son équipe d'avoir désormais une idée précise de la contribution de notre Arctique au bilan carbone mondial.
C'est l'innovation qui a ouvert la voie à cette découverte. L'équipe du Dr Else a mis au point les premières mesures atmosphériques fiables des échanges de CO₂ au-dessus de la banquise, ce qui a permis de mieux comprendre les cycles saisonniers de ce puits de carbone. Plus récemment, elle a déployé des instruments dans les eaux très profondes de l'Arctique canadien, qui ont permis d'acquérir de nouvelles connaissances sur la manière dont la banquise transfère le carbone de la surface et le séquestre au fond de l'océan – potentiellement pendant des centaines d'années.
Jusqu'à cette année, les recherches du Dr Else s'étaient principalement déroulées dans les régions polaires du Nord, mais l'expédition à bord du Margret Brooke lui a permis d'appliquer pour la première fois ses méthodes de recherche originales dans l'hémisphère sud.
L'un des principaux défis pour comprendre les puits de carbone aux hautes latitudes est la glace de mer. On pourrait penser que la glace de mer empêche les échanges gazeux avec l'atmosphère, mais en réalité, c'est bien plus compliqué que cela. Comprendre le rôle de la glace de mer dans le puits de carbone océanique est l'un des principaux objectifs des recherches du Dr Else, qui s'intéresse à la biogéochimie marine – ce qui revient, en gros, à comprendre comment les écosystèmes océaniques influencent la chimie des océans, laquelle, à son tour, détermine le fonctionnement du puits de carbone.Le Dr Else explique, dans ses propres mots, son approche de la recherche :
« Je réalise la plupart de mes mesures en prélevant des échantillons d’eau de mer, que j’analyse ensuite dans mon laboratoire à l’université de Calgary. Au cours de la mission Margaret Brooke, nous avons utilisé un système d’échantillonnage spécialement conçu (le CTD-LARS) capable de transformer n’importe quel navire, même un navire de la Marine, en navire de recherche océanographique. Le CTD-LARS nous permet d’utiliser des instruments pour mesurer les propriétés de l’eau sur toute la colonne d’eau jusqu’à une profondeur de 4 000 m et de prélever des échantillons n’importe où en cours de route.
« La plupart des océanographes utilisent ce type d’instrument, mais je pense que ce qui rend mon travail unique, c’est que je prélève des échantillons à partir de nombreuses plateformes différentes. Je prélève des échantillons sur la banquise (en forant des trous dans la glace pour accéder à l’eau de mer), à partir de petits bateaux de pêche, ainsi que sur d’immenses navires comme le Margaret Brooke. Le recours à toutes ces plateformes différentes nous a permis de travailler dans tout l’Arctique canadien, et désormais en Antarctique, afin de constituer notre ensemble de données unique. »
Cette expédition a permis au Dr Else d'effectuer de nouveaux prélèvements à l'aide du CTD-LARS, qu'il pourra utiliser pour comparer les mesures prises dans l'Arctique et dans l'Antarctique, et qui apporteront un éclairage supplémentaire sur le rôle important que jouent les eaux polaires en tant que puits de carbone.
En plus de ses nouveaux échantillons, le Dr Else espère être revenu avec autre chose : un nouveau modèle permettant d’amener les océanographes canadiens en mer.
Dr Brent Else : Puits de carbone, régulation du climat et coopération dans les eaux arctiques
Dans le cadre d’une expédition historique menée par un navire canadien dans les eaux antarctiques, un projet de recherche collaboratif à l’échelle nationale a permis d’approfondir les connaissances scientifiques du Canada sur les écosystèmes polaires et le climat.
Le Dr Brent Else à bord du NCSM Margaret Brooke, mars 2025 / Caporal Connor Bennett, Forces armées canadiennesLe Dr Brent Else, de l’Université de Calgary, fait partie d’une équipe de scientifiques canadiens qui mènent des recherches inédites en Antarctique à bord du navire de la Marine canadienne, le HMCS Margaret Brooke. Les résultats de cette expédition constitueront une étape essentielle dans l’approfondissement des connaissances canadiennes sur les écosystèmes polaires.
« Cette expérience revêt une grande importance, car les scientifiques canadiens ont rarement l’occasion de mener une expédition océanographique en Antarctique. Bien que nous disposions de nombreux chercheurs talentueux dans ce domaine, il nous arrive souvent de devoir nous joindre à des expéditions dirigées par d’autres pays. Cela limite notre capacité à mettre en avant nos propres idées scientifiques et à transférer notre expertise de l’Arctique vers l’Antarctique », a souligné le Dr Else.L’équipe de recherche à bord du Margaret Brooke est composée de scientifiques issus de plusieurs universités canadiennes, notamment l’Université de Calgary, l’Université Dalhousie, l’Université du Québec, l’Université de Sherbrooke, l’Université du Nouveau-Brunswick et l’Université de Victoria. Des échantillons seront également acheminés vers un laboratoire de l’Université d’Ottawa, en collaboration avec des chercheurs de trois ministères : Ressources naturelles Canada (RNCan), Environnement et Changement climatique Canada (ECCC) et Pêches et Océans Canada (MPO).
Le Réseau d’observation, de prévision et d’intervention en matière d’environnement marin (MEOPAR) a coordonné la délégation universitaire nationale et a fourni le matériel de recherche indispensable, en partenariat avec RNCan et le MPO.
En tant qu’océanographe, professeur et directeur scientifique de MEOPAR, le Dr Else apporte une expertise unique en tant que co-responsable scientifique de cette expédition. Outre son intérêt pour l’étude du piégeage du carbone dans les eaux polaires dans le contexte du changement climatique, il se réjouit également à l’idée de découvrir des solutions innovantes permettant aux chercheurs d’accéder au terrain.
« Au-delà de la fierté de représenter le Canada, c’est également une occasion précieuse pour notre pays de contribuer à l’effort international visant à mieux comprendre les eaux de l’Antarctique. »
Face à la pénurie de navires de recherche au Canada, il est difficile pour les océanographes canadiens d’explorer des zones aussi isolées que l’Antarctique. Le Dr Else se passionne pour la recherche de moyens permettant de fournir aux scientifiques marins les outils nécessaires au prélèvement d’échantillons et à la collecte de données, qui sont essentiels au bien-être des Canadiens. Une expédition record comme celle-ci offre le cadre idéal pour explorer ces solutions.
Les travaux du Dr Brent Else portent principalement sur les eaux polaires, car les mers froides et de haute latitude s’avèrent être des puits de carbone particulièrement efficaces. Son objectif est de répondre à la question suivante : « Quelle quantité de dioxyde de carbone les mers polaires absorbent-elles de l’atmosphère ? » À ce jour, lui et son équipe ont établi des estimations concernant le puits de CO₂ océanique pour la majeure partie de l’Arctique canadien.
« L’un de mes objectifs ici était de susciter un engouement pour la science au sein de la Marine, afin qu’ils aient envie de continuer à collaborer avec nous et de vivre de nouvelles aventures ensemble. Nous avons bénéficié d’un soutien exceptionnel, et c’est vraiment formidable. »
Au début de leurs recherches, ils n’étaient pas en mesure d’évaluer avec précision la quantité de CO₂ absorbée par les mers de l’Arctique canadien. Bien qu’il reste encore beaucoup à découvrir, les mesures approfondies réalisées dans la plupart des régions de l’Arctique canadien ont permis au Dr Else et à son équipe d’acquérir une solide compréhension de la contribution de notre Arctique au bilan carbone mondial.
L’innovation a joué un rôle déterminant dans cette découverte. L’équipe du Dr Else a mis au point les premières mesures atmosphériques fiables des échanges de CO₂ au-dessus de la banquise, ce qui a permis de mieux comprendre les cycles saisonniers du puits de carbone. Plus récemment, ils ont déployé des instruments dans les eaux très profondes de l’Arctique canadien, révélant ainsi de nouvelles informations sur la manière dont la banquise transfère le carbone de la surface et le stocke au fond de l’océan, potentiellement pendant des centaines d’années.
Jusqu’à cette année, les recherches du Dr Else se déroulaient principalement dans les régions polaires du Nord, mais l’expédition à bord du Margaret Brooke lui a permis d’appliquer pour la première fois ses méthodes de recherche originales dans l’hémisphère sud.
L’un des principaux défis pour comprendre les puits de carbone aux hautes latitudes réside dans la banquise. On pourrait penser que celle-ci bloque les échanges gazeux avec l’atmosphère, mais en réalité, la situation est bien plus complexe. Comprendre le rôle de la banquise dans le puits de carbone océanique a été l’un des principaux objectifs des recherches du Dr Else, qui s’intéresse à la biogéochimie marine. Cela se traduit par une volonté de comprendre comment les écosystèmes océaniques influencent la chimie de l’océan, ce qui, à son tour, stimule le puits de carbone.Le Dr Else explique sa méthodologie de recherche comme suit :
« Je réalise la plupart de mes mesures en prélevant des échantillons d’eau de mer que j’analyse dans mon laboratoire à l’Université de Calgary. Lors de la mission à bord du Margaret Brooke, nous avons utilisé un système d’échantillonnage spécialement conçu (le CTD-LARS) qui permet de transformer n’importe quel navire, même un bateau de la Marine, en navire de recherche océanographique. Le CTD-LARS nous permet d’utiliser des instruments pour mesurer les propriétés de l’eau dans toute la colonne d’eau jusqu’à 4 000 mètres et de prélever des échantillons à différentes profondeurs. « La plupart des océanographes utilisent ce type d’instrument, mais ce qui rend mon travail unique, c’est que je prélève des échantillons à partir de nombreuses plateformes différentes. Je prélève des échantillons sur la banquise (en forant des trous dans la glace pour accéder à l’eau de mer), à partir de petits bateaux de pêche, ainsi que de grands navires comme le Margaret Brooke. « L’utilisation de toutes ces différentes plateformes nous a permis d’explorer l’ensemble de l’Arctique canadien, et désormais l’Antarctique, afin de constituer notre ensemble de données unique. »Cette expédition a permis au Dr Else d’obtenir de nouvelles séries de mesures CTD-LARS qu’il pourra utiliser pour comparer les données de l’Arctique et de l’Antarctique, apportant ainsi des informations supplémentaires sur le rôle crucial des eaux polaires en tant que puits de carbone.
Parallèlement à ses nouveaux échantillons, le Dr Else espère également avoir trouvé un autre atout : un nouveau modèle permettant aux océanographes canadiens d’accéder à la mer.
« Le Canada a beaucoup investi dans les navires de patrouille arctiques et extracôtiers, comme le Margaret Brooke, et je suis convaincu qu’ils constituent un atout précieux pour la Marine. Cependant, en tant que pays, je pense que nous pourrions tirer encore un peu plus parti de ces nouveaux navires si nous pouvions les utiliser occasionnellement pour des activités scientifiques. »
