La Dre Sophia Johannessen, « l'histoire dans la boue » et la recherche océanographique dans les eaux polaires
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 permettra d'approfondir les connaissances scientifiques du Canada sur les eaux polaires et le climat.
Photo : le Dr Sophia Johannessen à bord du HMCS Margaret Brooke, mars 2025 / Caporal Connor Bennett, Forces armées canadiennesAuteur : Jamie ContosLe Dr Sophia Johannessen, de Pêches et Océans Canada (MPO), rejoint une équipe de scientifiques canadiens qui se rend en Antarctique à bord du navire de la Marine canadienne HMCS Margaret Brooke. L'équipe s'apprête à mener des recherches inédites visant à approfondir les connaissances du Canada sur les eaux polaires.
« C'est une opportunité extraordinaire, et je suis ravi d'avoir la chance d'y participer. L'océan Austral, qui entoure l'Antarctique, joue un rôle essentiel dans la régulation du climat terrestre », a déclaré le Dr Johannessen.L'équipe de recherche à bord du Margaret Brooke rassemble des scientifiques issus de cinq universités à travers le Canada, sous la coordination du MEOPAR (Réseau d'observation, de prévision et d'intervention en matière d'environnement marin), ainsi que des scientifiques de trois ministères : Ressources naturelles Canada (RNCan), Environnement et Changement climatique Canada(ECCC) et le MPO. En plus d’apporter leur soutien aux scientifiques participant à l’expédition, RNCan, le MPO et le MEOPAR ont fourni l’équipement indispensable pour faciliter les travaux de recherche menés par ces derniers en Antarctique et à bord du navire.
Le Dr Johannessen apporte une expertise unique en tant qu'océanographe géochimiste, animée par un vif intérêt pour l'étude des archives contenues dans les carottes sédimentaires. Elle utilise ces carottes pour mieux comprendre les eaux océaniques.
Le Dr Johannessen se réjouit à l'idée de toutes les opportunités uniques que cette expédition lui offrira : travailler à bord d'un navire de la marine, collaborer avec un groupe de scientifiques venus de tout le Canada, visiter des bases de recherche en Antarctique, rencontrer des scientifiques d'autres pays et approfondir ses connaissances sur les océans et la région antarctique.
« Je voulais le faire pour apporter ma modeste contribution à la compréhension océanographique de cet endroit fascinant. »
Les domaines de recherche de Mme Johannessen vont de la lumière et des conditions météorologiques sous-marines à la surface de l'océan jusqu'à l'enfouissement et au remaniement des sédiments au fond de l'océan. Bien qu'elle travaille principalement dans les eaux côtières de la Colombie-Britannique, Mme Johannessen a également mené des travaux dans l'Arctique, l'Atlantique et le Pacifique.
Le Dr Johannessen possède un parcours impressionnant et une vaste expérience tant dans son pays qu'à l'étranger. Elle a été invitée à prononcer le discours d'ouverture de la session plénière inaugurale de la conférence internationale de l'Estuarine and Coastal Science Association, qui s'est tenue à Hangzhou, en Chine, en septembre dernier, et a publié plus de 50 articles de recherche dans des revues scientifiques internationales.
Outre ses réalisations universitaires, le Dr Johannessen possède une expertise dans plusieurs domaines de recherche, notamment les effets du changement climatique sur les eaux côtières, le carbone bleu, la dynamique de l'oxygène et l'hypoxie, la météorologie sous-marine (particules en suspension), ainsi que son domaine de prédilection : l'histoire dans la boue (carottes sédimentaires).
Grâce à son intérêt pour la recherche sur les carottes sédimentaires, le Dr Johannessen peut mieux comprendre certains aspects des eaux océaniques qu'elle étudie, et l'Antarctique constitue un terrain idéal pour ces recherches indispensables.Voici une brève présentation de son approche de recherche unique, dans ses propres mots :
« Une pluie de particules tombe dans l'océan, mais elle n'est pas toujours identique à chaque instant ni en tout lieu. Il existe une sorte de climat sous-marin. Les orages ou les eaux de fonte printanières entraînent vers l'océan de minuscules particules de roche broyée, de feuilles et de terre provenant de la terre ferme. Les proliférations de phytoplancton, de zooplancton et de méduses donnent lieu à une véritable tempête de particules marines. »
« Les particules s’accumulent dans les sédiments (la vase) au fond de l’océan, les plus récentes venant se déposer par-dessus les plus anciennes, formant ainsi une chronologie. Ensuite, nous allons prélever des carottes – des tubes verticaux de vase d’environ 50 cm de long –, nous les découpons en petites couches, nous les envoyons en analyse et nous déchiffrons cette chronologie. »
Le Dr Johannessen mène à la fois des recherches fondamentales et des recherches appliquées. Les questions de recherche appliquée sont celles qui intéressent le plus grand nombre, telles que : « Le déclin de la croissance du phytoplancton observé ces 30 dernières années dans la mer des Salish pourrait-il expliquer le déclin des populations de saumon ? » ou « Dans quelle mesure le carbone bleu des herbiers marins pourrait-il contribuer à l'atténuation du changement climatique ? »
Mais pour apporter de bonnes réponses à ces questions, il est important de commencer par effectuer un travail de base. Ce travail de base prend des années, voire des décennies, mais une fois achevé, les scientifiques peuvent avoir confiance dans leurs réponses aux questions de recherche appliquée à court terme, qui semblent à première vue plus passionnantes.
« Chaque noyau est différent. Chacun raconte sa propre histoire. »
Portrait d’une scientifique en Antarctique : Sophia Johannessen
La Dre Sophia Johannessen, « l’histoire enfouie dans la boue » et la recherche océanographique dans les eaux polaires
La Dre Sophia Johannessen à bord du NCSM Margaret Brooke, mars 2025 / Caporal Connor Bennett, Forces armées canadiennesAlors qu’un navire de la Marine royale canadienne entreprend une expédition record dans les eaux antarctiques, un projet de recherche collaboratif à l’échelle nationale vise à approfondir la compréhension scientifique qu’a le Canada des océans polaires et de leur climat.
La Dre Sophia Johannessen, de Pêches et Océans Canada (MPO), fait partie de l’équipe de scientifiques canadiens qui se rend en Antarctique à bord du NCSM Margaret Brooke. L’objectif de cette mission est de mener des recherches novatrices afin d’améliorer la compréhension canadienne des écosystèmes polaires.
« C’est une opportunité exceptionnelle, et je suis ravie d’y participer. L’océan Austral, qui entoure l’Antarctique, joue un rôle crucial dans la régulation du climat terrestre », explique le Dr Johannessen.
L’équipe scientifique à bord du Margaret Brooke rassemble des chercheurs et chercheuses issus de cinq universités canadiennes, sous la coordination du Réseau d’observation, de prévision et de réponse environnementale marine (MEOPAR), ainsi que des spécialistes de trois ministères fédéraux : Ressources naturelles Canada (RNCan), Environnement et Changement climatique Canada (ECCC) ainsi que Pêches et Océans Canada (MPO). Ces organismes ne se contentent pas de soutenir les scientifiques à bord : ils fournissent également le matériel indispensable à la conduite des recherches en Antarctique et à bord du navire.« J’ai souhaité participer à cette mission afin d’apporter ma contribution, aussi modeste soit-elle, à la compréhension des océans de cet endroit fascinant. »
Le Dr Johannessen possède une expertise unique en tant qu’océanographe géochimiste, et s’intéresse tout particulièrement à l’étude des carottes sédimentaires. Celles-ci lui permettent d’analyser la dynamique des océans et d’explorer les traces laissées par leur histoire.
Elle se réjouit des nombreuses opportunités qu’offre cette expédition : travailler à bord d’un navire militaire, collaborer avec des chercheurs de tout le Canada, visiter des stations de recherche en Antarctique, échanger avec des scientifiques internationaux et approfondir ses connaissances sur les océans et les environnements polaires.
Les recherches du Dr Johannessen couvrent un large éventail de sujets, allant de l’interaction entre la lumière et l’océan à la dynamique des sédiments enfouis en profondeur. Bien qu’elle se concentre principalement sur les eaux côtières de la Colombie-Britannique, elle a également mené des missions dans l’Arctique, dans l’Atlantique et en haute mer dans le Pacifique.
Son parcours est exceptionnel : elle possède une vaste expérience, tant au Canada qu’à l’international. En septembre dernier, elle a été l’intervenante principale lors de la séance plénière d’ouverture du congrès international de l’Association des sciences estuariennes et côtières, en Chine. De plus, elle est l’auteure de plus de 50 articles scientifiques publiés dans des revues internationales.
Outre ses réalisations universitaires, le Dr Johannessen est spécialisée dans plusieurs domaines de recherche : les effets du changement climatique sur les eaux côtières, le carbone bleu, la dynamique de l’oxygène et l’hypoxie, ainsi que l’étude des particules sous-marines. Cependant, son sujet de prédilection reste l’histoire enfouie dans la vase, et plus précisément l’analyse des carottes sédimentaires.
« La boue est bien plus fascinante qu’on ne le pense ! J’adore analyser les carottes sédimentaires et découvrir ce qu’elles peuvent nous révéler sur l’histoire des océans. »
Grâce à ses recherches sur les carottes sédimentaires, le Dr Johannessen met en lumière des éléments essentiels à la compréhension des écosystèmes océaniques. L’Antarctique, avec ses dynamiques marines uniques, constitue un terrain d’étude idéal.
Elle décrit son approche scientifique en ces termes :
« Une pluie de particules tombe dans l’océan, mais cette dynamique varie selon les endroits et les périodes… Il existe en quelque sorte une météo sous-marine. »
« Lors de fortes précipitations ou de la fonte printanière, des particules de roche broyée, de feuilles et de terre sont transportées de la terre vers l’océan. Ces phénomènes déclenchent des proliférations de phytoplancton, de zooplancton et de méduses, provoquant une véritable tempête de particules marines. »
« Ces particules s’accumulent dans les sédiments au fond de l’océan : les plus récentes recouvrent les plus anciennes, formant ainsi une archive du passé. Nous prélevons ces couches sous forme de carottes sédimentaires, des cylindres verticaux de boue d’environ 50 cm de long, que nous découpons en fines sections pour les analyser et en extraire leur histoire. »
« Chaque carotte est un témoignage unique du passé. Chacune raconte sa propre histoire. »
Le Dr Johannessen mène à la fois des recherches fondamentales et appliquées. Ces dernières, souvent plus accessibles au grand public, portent sur des enjeux concrets, tels que :
- Le déclin du phytoplancton dans la mer des Salish au cours des 30 dernières années pourrait-il expliquer la baisse des populations de saumons ?
- Dans quelle mesure le carbone bleu stocké par les herbiers marins peut-il contribuer à l'atténuation du changement climatique ?
Cependant, pour répondre à ces questions, il est essentiel de s’appuyer sur des bases scientifiques solides. Ce travail approfondi peut prendre des années, voire des décennies, mais il permet d’apporter des réponses fiables aux enjeux qui préoccupent tant le grand public que les décideurs.
Pour en savoir plus sur les recherches du Dr Johannessen et suivre l'expédition en Antarctique, abonnez-vous aux comptes de NRCan Science, de Pêches et Océans Canada et de MEOPAR : Marine Environmental Observation, Prediction and Response Network surLinkedIn.
