Participants scientifiques

Frank Dehairs

• langue: NL, FR et/ou ENG
• e-mail: fdehairs@vub.ac.be
• adresse: Frank Dehairs
  Vrije Universiteit Brussel
  Chimie Analytique et Environnemental
  Pleinlaan 2
  B-1050 Bruxelles
  Belgique
  Tel: 32-(0)2-629.32.60
  Fax: 32-(0)2-629.32.74
• période: Janvier ou autre (nous contacter)

Ma recherche:

Le climat terrestre a considérablement évolué par le passé, car soumis à des phénomènes naturels, incluant des variations dans les échanges de CO2 entre l’atmosphère et les océans. L’homme change ces cycles naturels, en cause l’énorme dégagement de dioxyde de carbone provenant de la combustion de matières combustibles fossiles, ainsi que de la déforestation. Aujourd’hui, le CO2 présent dans l’atmosphère croit de manière exponentielle. Une grande partie de ce CO2 est retenu par l’océan dans son ensemble, dont l’océan Antarctique représente une partie importante. Afin de comprendre et de prédire le climat, il est important d’en connaître plus sur la manière dont l’océan réagit au CO2 qu’il reçoit de l’atmosphère. Des processus purement physiques et chimiques sont ici concernés (le CO2 se dissout dans l’eau de mer et réagit à l’eau) mais également un processus biologique tel que la photosynthèse par les algues unicellulaires (phytoplancton) et la respiration par bactéries, plancton et organismes plus évolués.
La photosynthèse fixe le carbone du CO2 dans les tissus organiques (phytoplancton biomasse).
Cette biomasse peut alors être mangée par le plancton d’origine animale, par les poissons ou peut simplement mourir et sombrer dans les profondeurs de l’océan. Le plancton d’origine animale et les poissons secrètent des déchets et meurent, contribuant ainsi, dans les eaux profondes, au flux de matières carboniques “mortes” (détritus). Ce processus de transfert de carbone dans les eaux profondes par le naufrage de biomasse est appelé la pompe carbonique biologique. Cela se passe en parallèle avec la pompe physico-chimique, qui est reliée à la solubilisation du CO2 et le naufrage d’eau de surface vers les grandes profondeurs, comme cela se passe sous les hautes latitudes, là où il fait très froid.
Evaluer ce flux de détritus et comprendre ce qui lui arrive m’intéresse: atteint-il les sédiments pour y accumuler (et former le futur combustible fossile) ou est-il principalement respiré par les bactéries présentes en eaux profondes, qui de ce fait transforment à nouveau le carbone organique en CO2 ? Dans le premier cas, la pompe biologique a un effet négatif sur le réchauffement global (elle soustrait de l’atmosphère une partie du gaz à effet de serre), tandis que dans le second cas, l’effet est nul car l’un ou l’autre jour les eaux profondes de la mer retourneront en surface pour restituer dans l’atmosphère ce CO2 respirable).
Nous évaluons le flux de carbone à partir de ces eaux de surface en étudiant des éléments de trace et les isotopes naturellement stables et radioactifs qui opèrent comme “proxies” du processus du carbone. Nous désirons également connaître la variabilité de ce processus dans l’espace et le temps et les facteurs qui la contrôlent. L’élément fer a spécialement été identifié comme ayant un contrôle essentiel sur l’activité biologique et dès lors, également sur le flux de détritus dans la profondeur de l’océan.
Nous étudions les processus de phytoplancton en eau de surface ainsi que les flux de carbone dans les eaux les plus profondes de l’océan et nous évaluons la variabilité dans l’espace et au cours des saisons. A terme, nous espérons avoir une large vue de la magnitude de ces flux de carbone dans l’Océan Austral ainsi que des facteurs qui les contrôlent.

Domaines d’expertise:

Ma recherche fait partie du domaine de la biochimie marine. Cela couvre en fait les disciplines de biologie marine, géologie et chimie. De cette manière, vous pouvez devenir biochimiste tout en étant biologiste, chimiste ou géologue.

Conseils pour participer à une expédition:

Avant d’embarquer à destination d’un Océan Austral, vous devez préparer avec soin votre équipement scientifique (produits chimiques, instruments de prélèvement, instruments d’analyse). Vous devez vérifier avec soin le fonctionnement de tout l’équipement et qu’aucun produit chimique ou équipement, aussi petit soit-il, n’a été oublié mais sera bien sur le bateau lorsque vous aurez à commencer votre travail. Votre bateau sera seul sur l’immensité de l’océan et personne ne pourra vous dépanner en pièces de rechange ou en articles oubliés... Si possible, nous utiliserons un container laboratoire provenant du vaisseau océanographique belge, le Belgica. Ce laboratoire est complètement préparé en Belgique et est alors envoyé par cargo vers une destination lointaine telle que Punta Arenas, Ushuaia, Hobart, La Réunion.... Par la suite, il sera placé sur un grand vaisseau (principalement un brise-glace) tel quel le Polarstern, Aurora Australis, Marion Dufresne, qui sont respectivement des vaisseaux allemand, australien et français. En fait, la Belgique ne possède pas de bateau brise-glace pour des expéditions dans les mers polaires et c’est pourquoi nous devons faire appel à des bateaux étrangers.
Vous devez également emporter des vêtements spéciaux, étant donné que les températures extérieures sur le pont seront négatives et toujours proches du zéro et cela même durant l’été dans l’hémisphère sud (Décembre –Février). Néanmoins, nous ne ferons pas l’expérience de ces températures affreusement froides, typiques au continent Antarctique. En fait, l’Océan Austral est un réservoir de chaleur pour l’atmosphère et de cette manière, la température de l’air au-dessus de la mer est plus élevée que sur le continent. Néanmoins, à l’intérieur du laboratoire container, il fera également relativement froid, s’il est installé à l’extérieur, sur le pont. C’est comme travailler durant des heures dans un réfrigérateur !

Ma fascination de l’Antarctique:

Ce qui me fascine lorsque nous partons en expédition, c’est l’immensité de l’océan, l’horizon que jamais on ne peut atteindre et lorsque nous arrivons à proximité de l’Antarctique, la vue de ces énormes icebergs, de toute cette glace et finalement de la banquise, dernier obstacle à franchir avant d’atteindre le continent.
Ces vues toujours changeantes ne sont jamais monotones en raison de la lumière solaire changeante: le soleil de minuit sur un océan gelé avec des icebergs flottants à courte distance est une vue inoubliable. Il y a également toute cette vie qui prolifère dans l’océan et sur la glace: les albatros évoluant au gré du vent au dessus de l’océan, les pingouins, les baleines et les phoques lorsqu’ils s’approchent du continent. Les océanographes, malheureusement, ne peuvent passer trop de temps à contempler toutes ces choses merveilleuses, ils doivent également prélever des échantillons en mer profonde et les analyser dans leurs (froids) laboratoires. Mais à bord du bateau, tout n’est pas que travail. Il y existe également une vie sociale et les occasions pour organiser une fête ne sont pas rares. Mais prenez garde, endéans quelques heures, vous devrez retourner au boulot !