La série de campagnes MoMARSAT assure la maintenance annuelle de l'observatoire EMSO-Açores sur le champ hydrothermal Lucky Strike. Cet observatoire fond de mer est opéré depuis 2010 et vise à acquérir des séries temporelles >10 ans sur les processus hydrothermaux, tectoniques, volcaniques et les écosystèmes d'un champ hydrothermal actif de la dorsale médio-Atlantique. Il fait partie du réseau européen EMSO ERIC (European Multidisciplinary Seafloor and water column Observatory), soutenu en France par l'Infrastructure de Recherche (MESR) EMSO-FR dont le pilotage est assuré par une collaboration Ifremer-CNRS.

Le dispositif comporte une infrastructure d'observatoire au sens strict : une bouée (BOREL2) assurant le transfert des données, par satellite, vers un serveur à terre ainsi que la communication avec les instruments connectés, et deux boites de jonction (SEAMON) au fond, qui communiquent par acoustique avec la bouée de surface et sur lesquelles sont branchés les instruments. Dans sa configuration actuelle (après la maintenance MOMARSAT 2020), la partie « connectée «  de l'observatoire comprend : une station météorologique en surface, un sismomètre (OBS), une sonde de pression de fond, un module d'observation biologique (TEMPO- avec une caméra HDTV et 4 projecteurs, capteurs de température, oxygène, fer dissous), un capteur de température autonome, deux capteurs d'oxygène, un capteur de turbidité, un colonisateur microbien (CISICS), une chaîne de thermomètres et trois hydrophones. Durant cette campagne, deux modules supplémentaires ont été redéployés : le préleveur séquentiel de fluides hydrothermaux autonome (DEAFS) et un module de mesures environnementales génériques (EGIM) placé sur le noeud ouest (SEAMON ouest).

Le dispositif comprend en outre des instruments autonomes qui stockent leurs données en interne : 4 OBS, 2 capteurs de pression disposés sur le fond, 40 sondes autonomes de température déployées au sein de fumeurs et sur des zones de diffusion, 4 courantomètres autonomes disposés sur le fond, 4 colonisateurs microbiologiques ; et un mouillage océanographique. Cinq caméras autonomes supplémentaires ont été déployées dans le cadre d'une expérience d'étude de la restauration des assemblages de la modiole Bathymodiolus azoricus après perturbation initiée en 2017. Ces éléments « non connectés » permettent d'étendre la couverture spatiale du suivi lors de chaque maintenance.

Les opérations de maintenance comportent la relève de l'infrastructure BOREL-SEAMON et des instruments connectés, leur reconditionnement à bord, puis leur redéploiement. Des mesures in situ ainsi que des prélèvements de cheminées, roches, fluides et d'échantillons biologiques sont effectués pour compléter le jeu de paramètres et calibrer/valider les mesures effectuées par le parc instrumental. Une série de caractérisations chimiques des habitats ont également été effectuées.

Lors de cette campagne, les opérations sur le fond ont été assurées par le submersible habité Nautile. Afin d'optimiser le temps navire, un programme d'océanographie physique visant à d'étudier la circulation sur cette zone de la dorsale a été mise en oeuvre durant les nuits disponibles.

Projets associés

En 2019, un programme d'acquisition spécifique (TUSIG, financement ISBLUE) a été initié afin de caractériser la turbulence petite échelle, cartographier la marée interne et débuter la cartographie géochimique du panache hydrothermal. Ce programme a été enrichi en 2020 avec le premier déploiement de la nouvelle plateforme d'observations de la turbulence 3D MicroRiYo@Sea.

Les missions MoMARSAT contribuent également aux WP1, WP2 et WP3 du projet européen H2020 iAtlantic. Les visites répétées au niveau du champ Lucky Strike permettent l'acquisition d'un grand jeu de données d'images sous-marines et de mesures environnementales utilisées pour la cartographie spatio-temporelle des habitats et des communautés biologiques à l'échelle des édifices et du champ (WP2, WP3).  Un échantillonnage de faune a permis la collection d'organismes afin de réaliser une expérimentation à terre pour déterminer l'impact d'une désoxygénation sur le comportement de juvéniles de moules (A. Colaço, IMAR, WP4). Les données acquises par l'observatoire contribueront à identifier les facteurs environnementaux structurant la biodiversité, et à calibrer des modèles hydrodynamiques hautes résolutions (WP1).

Des spécimens du crabe Segonzacia mesatlantica et de la crevette Mirocaris fortunata ont été prélevés, maintenus en vie et transférés à Brest à Océanopolis pour l'exposition grand public "Abyssbox" débutée en 2012 en collaboration entre Océanopolis, l'université Paris Sorbonne (UPMC) et l'Ifremer.

La campagne MoMARSAT et l'observatoire EMSO-Azores s'intègrent donc dans les projets suivants : 

• EMSO ERIC (European Multidisciplinary Seafloor and water column Observatory, DG J. Danobeitia).
• EU H2020 iAtlantic (Integrated assessment of the Atlantic Marine Ecosystems in space and time, coordinator M. Roberts University of Edinburgh, grant agreement No 818123).
• Abyssbox : Aquarium pressurisé présentant au grand public depuis 2012 des crabes et crevettes prélevés sur le champ hydrothermal Lucky Strike à Océanopolis Brest. PI D. Barthélémy.

La coordination des opérations de maintenance et de l'exploitation initiale des données est assurée par Mathilde Cannat (responsable EMSO-France) et Pierre Marie Sarradin (responsable du noeud Açores). La direction des opérations à bord est assurée par Marjolaine Matabos, Jozée Sarrazin. Les données acquises durant les campagnes sont disponibles sur le portail http://www.emso-fr.org/fr/EMSO-Azores. La zone d'étude fait partie de la ZEE du Portugal et d'une «Zone Marine Protégée » (OSPAR).