APERO se propose d`étudier le fonctionnement de la Pompe Biologique de Carbone (PBC) (transport et stockage de carbone dans l'océan profond), avec une attention particulière sur l'océan mésopélagique (200-2000m). De fortes incertitudes dans l'intensité du flux de sédimentation, ainsi que des processus écologiques, chimiques et physiques le contrôlant, subsistent. A l'heure actuelle, nous sommes dans l'incapacité d'équilibrer précisément le bilan de la quantité de Carbone Organique (CO) atteignant la zone mésopélagique vis-à-vis de la demande hétérotrophe en carbone de cette zone mésopélagique (la demande dépasse l'apport dans la plupart des études). L'objectif scientifique ultime de APERO est donc de réconcilier les estimations de la quantité de matière particulaire de CO produite par photosynthèse quittant la surface de l'océan (export) avec la demande biologique carbonée dans la zone mésopélagique.

Deux hypothèses principales, utilisées pour construire le programme, sont testées durant APERO : (H1) les flux de Carbone Organique de la zone euphotique vers la zone mésopélagique sont contrôlés par le régime productif de surface et l'écosystème planctonique pélagique microbien et planctonique ; (H2) le flux d'atténuation (Teff) est contraint par les processus écologiques et métaboliques se déroulant dans la zone mésopélagique.

Le programme APERO s'appuie sur une approche originale mécanistique et synoptique et par l'utilisation des développements méthodologiques et technologiques les plus récents tels que les vecteurs et plateformes autonomes instrumentés, les récentes avancées des approches `omiques' et les développements de divers modèles. APERO a ainsi l'ambition d'améliorer largement nos connaissances sur :

• Les dynamiques de l'océan de surface et les caractéristiques écosystémiques déterminent-ils l'export vertical de la matière biogène et quel est son devenir dans la zone mésopélagique (200-2000m).
• Les facteurs qui contrôlent l'efficacité du transfert et le stockage de la matière organique sous la surface éclairée des océans, c'est à dire dans l'océan profond.

La campagne est centrée autour de la station d'observation eulérienne britannique PAP-SO (the Porcupine Abyssal Plain Sustained Observatory, 16°W, 49°N), coordonnée par le National Oceanography Center de Southampton (NOCS, GB), et caractérisée par une floraison printanière intense. Nos collègues britanniques du NOCS (Southampton) effectuent le suivi de cette station depuis plus de 20 années, et de nombreuses campagnes se sont déjà déroulées à ce site. Le choix du site PAP est également motivé par nos efforts de collaboration avec le programme américain NASA EXPORTS (voir `Collaborations internationales') et avec nos collègues britanniques du NOCS.

La campagne APERO s'est déroulée en juin/juillet qui correspond à la période de fin de floraison printanière pour cette zone d'étude où les flux de matières biogènes sont les plus intenses. La zone d'étude (300 km x 300 km) a été également choisie pour représenter d'une manière réaliste la variabilité petite et moyenne échelle du régime océanique de surface, d'échantillonner au travers de tourbillons et de se situer dans un cône statistiquement cohérent pour déterminer les conséquences du forçage océanique de surface sur les flux associés dans le domaine profond.

L'approche couplée associant les études de processus 1D et une résolution 3D haute résolution imposait l'utilisation de deux navires océanographiques (le N/O Thalassa) pour une couverture régionale et subrégionale de la zone d'étude, et un autre navire (le N/O Pourquoi Pas) pour effectuer des stations dédiées à des études de processus pour une période de 40 jours. Le N/O Thalassa est équipé d'un système de mesures acoustiques de haut niveau essentiel pour caractériser la biomasse de necton/zooplancton et sa variabilité verticale nycthémérale. Effectuant une couverture régionale, le N/O Thalassa était aussi équipé de l'instrumentation tractée MVP200, de manière à avoir la signature des petite et moyenne échelles sur la zone. Cette couverture régionale est incompatible avec des études de processus (à bord du N/O Pourquoi Pas) qui nécessitent un nombre important de scientifiques à bord et qui doivent se réaliser au cours de stations longues (d'environ 4.5 jours) avec le suivi de mouillage dérivant.