SWINGS

Type Campagne océanographique
Navire Marion Dufresne
Propriétaire navire TAAF
Dates 13/01/2021 - 08/03/2021
Chef(s) de mission JEANDEL Catherine ORCID, PLANQUETTE Hélène

LABORATOIRE D'ETUDES EN GÉOPHYSIQUE ET OCÉANOGRAPHIE SPATIALES - UMR 5566

14 avenue Edouard Belin

31400 Toulouse

+33 (0)5 61 33 47 13

https://www.legos.omp.eu/

DOI 10.17600/18001925
Objectif

La capacité de l'océan à absorber du gaz carbonique dépend de son état chimique et de sa santé biologique. Une des conséquences majeures et attendues du changement climatique est de modifier, outre la stratification (et donc la pénétration lumineuse et les échanges de CO2), les apports d'éléments nutritifs à l'océan, leur spéciation chimique et la capacité des espèces biologiques à les assimiler. Ces changements seront particulièrement prononcés dans l'océan Austral (IPCC, 2014). Le terme « nutritifs » inclut systématiquement aujourd'hui les éléments traces tels que Fe, Zn, Cu, Cd, Co, Ni, tous impliqués comme co-enzymes dans les processus cellulaires. Ces éléments présents en ultra traces jouent donc un rôle majeur dans l'océan. Étudier leur cycle a des implications directes sur de nombreuses recherches scientifiques, telles que le cycle du carbone, le changement climatique, les écosystèmes océaniques ou encore la contamination environnementale. Les avancées très récentes des techniques analytiques nous ont permis de faire d'énormes progrès sur la compréhension des propriétés importantes des TEIs dans l'océan. Par ailleurs, d'autres éléments en traces sont des traceurs reconnus de processus tels que l'origine et la transformation de la matière (et/ou des masses d'eau) ou la dynamique des particules marines. D'autres encore sont des contaminants notoires (eg Hg, Pb).

La réalisation de la campagne SWINGS d'une durée de 57 jours dans l'océan Indien Sud-Ouest, essentiellement austral nous permet de :

  • Etablir la distribution, le comportement et le transport des éléments en traces et isotopes (TEI) au sein des masses d'eau identifiées le long de la section comprise entre La Réunion, les Iles Marion, Crozet, Kerguelen jusqu'au sud de Heard afin de connecter avec la section australienne K-Axis et de caractériser le transport des TEI dans le Fawn Though, important passage du courant antarctique au sud du plateau Kerguelen-Heard.
  • Réaliser des études de processus au contact « continent-océan » sur la marge de DURBAN (ZA), et leur influence potentielle sur le courant des Aiguilles
  • Explorer la présence éventuelle de champs hydrothermaux actifs à 44°S le long de l'ultra lente « South West Indian Ridge », puis à proximité de l'ile Marion et enfin dans la région de Kerguelen-Heard.
  • Contribuer à la documentation de la chimie des carbonates et des échanges air-mer de CO2 le long d'une section caractérisée par des associations biologiques contrastées (suivi OISO).
  • Résoudre la signature des processus dynamique à échelle moyenne et régionale (e.g.: interactions entre courant et sous courant des Aiguilles, tourbillons générés par reliefs, zones de fronts, etc.)
  • Ré-occuper des stations clefs dans les zones naturellement fertilisées de Crozet et Kerguelen et documenter les mécanismes de fertilisation naturelle de Marion-Prince Edwards.

Les outils déployés en mer, les analyses faites à bord ou au retour et la modélisation induite ont été fait avec les procédures les plus récentes et performantes. Cette campagne associe géologues, physiciens, chimistes et biologistes. Les observations nourrissent des modèles à haute résolution, développés pour ces régions. SWINGS s'appuie sur d'importantes collaborations internationales, avec des collègues d'Afrique du Sud (UCT, CSIR, Stellenbosh), d'Allemagne (MPI), de Suisse (ETH), de Belgique (ULB) et des USA (WHOI, FSU, FIU, University of Washington). SWINGS est la 3ème section française contribuant au programme international GEOTRACES et remplit aussi des objectifs des programmes SOLAS, IMBER et INTERRIDGE.

Données publiées

Deteix Valentin, Cotard Edwin, Caquineau Sandrine, Landing William, Planchon Frederic, Ryan-Keogh Thomas, Cardinal Damien (2024). Biogenic and lithogenic silicon along the GEOTRACES South West Indian Ocean section (SWINGS-GS02). https://doi.org/10.17882/97947


Planquette Helene, Barut Guillaume, Baudet Corentin, Belhadj Moustafa, Benito Lea, Berthelot Hugo, Blain Stéphane, Cardinal Damien, Cassar Nicolas, Cassou Christophe, Chowdhury Subhadeep, Clerc Corentin, Cotard Edwin, Cotté Cedric, de Saint Léger Emmanuel, Deteix Valentin, D'Ovidio Francesco, Fawcett Sarah, Fin Jonathan, Forrer Heather, Fourquez Marion, Gadegaonkar Sharvari Sunil, Gest Léa, Goddard-Dwyer Millie, Gonzalez Santana David, Gueneugues Audrey, Hamelin Bruno, Heimbürger-Boavida Lars-Eric, Izard Lloyd, Jacquet Stéphanie, Kestenare Elodie, Lacan Francois, Lagarde Marion, Landing William, Lemaitre Nolwenn, Leon Morgane, Le Roy Emilie, Leseurre Coraline, Liao Wen-Hsuan, Lo Monaco Claire, Lopes Christian, Mignon Claude, Obernosterer Ingrid, O' Sullivan Edel, Perault Fabien, Planchon Frederic, Ringard Antoine, Ryan Keogh Thomas, Sanial Virginie, Sarthou Géraldine, Saito Mak, Sergi Sara, Shiller Alan, Steiner Zvika, Torres-Rodriguez Natalia, Tréguer Gwendolyn, Turnbull Isobel, Van Beek Pieter, Vivier Frédéric, Vorrath Maria-Elena, Whitby Hannah, Zhang Rui (2024). BIOGEOCHEMICAL dataset collected during the SWINGS cruise. https://doi.org/10.17882/99983


Jeandel Catherine, Planquette Hélène, Briais Anne, Boulart Cédric, Poncelet Cyrille, Scalabrin Carla, Bisquay Herve (2021). High-resolution bathymetry map (15-m grid) of a segment of the SWIR provided by MBES data acquired during the 2021 SWINGS marine expedition on the Marion Dufresne vessel. https://doi.org/10.17882/89462


Bibliographie

Publications

Zhang Rui, Blain Stéphane, Baudet Corentin, Planquette Helene, Vivier Frédéric, Catala Philippe, Crispi Olivier, Guéneuguès Audrey, Marie Barbara, Debeljak Pavla, Obernosterer Ingrid (2024). Tagging of water masses with covariance of trace metals and prokaryotic taxa in the Southern Ocean. Limnology and Oceanography Letters, 9(6), 776-784. Publisher's official version : https://doi.org/10.1002/lol2.10429 , Open Access version : https://archimer.ifremer.fr/doc/00880/99237/


Baudet Corentin, Bucciarelli Eva, Sarthou Geraldine, Boulart Cedric, Pelleter EwanORCID, Goddard-Dwyer Millie, Whitby Hannah, Zhang Rui, Obernosterer Ingrid, Gonzalez-Santana David, Léon Morgane, Van Beek Pieter, Sanial Virginie, Jeandel Catherine, Vivier Frédéric, Vorrath Maria-Elena, Liao Wen-Hsuan, Germain Yoan, Planquette Helene (2024). A hydrothermal plume on the Southwest Indian Ridge revealed by a multi-proxy approach: Impact on iron and manganese distributions (GEOTRACES GS02). Marine Chemistry, 265, 104401 (14p.). https://doi.org/10.1016/j.marchem.2024.104401


Tulet Pierre, Van Baelen Joel, Bosser Pierre, Brioude Jérome, Colomb Aurelie, Goloub Philippe, Pazmino Andrea, Portafaix Thierry, Ramonet Michel, Sellegri Karine, Thyssen Melilotus, Gest Lea, Marquestaut Nicolas, Mékiès Dominique, Metzger Jean-Marc, Athier Gilles, Blarel Luc, Delmotte Marc, Desprairies Guillaume, Dournaux Meredith, Dubois Gaël, Duflot Valentin, Lamy Kevin, Gardes Lionel, Guillemot Jean-François, Gros Valérie, Kolasinski Joanna, Lopez Morgan, Magand Olivier, Noury Erwan, Nunes-Pinharanda Manuel, Payen Guillaume, Pianezze Joris, Picard David, Picard Olivier, Prunier Sandrine, Rigaud-Louise François, Sicard Michael, Torres Benjamin (2024). MAP-IO, an atmospheric and marine observatory program onboard Marion Dufresne over the Southern Ocean. Earth System Science Data, 16(8), 3821-3849. Publisher's official version : https://doi.org/10.5194/essd-16-3821-2024 , Open Access version : https://archimer.ifremer.fr/doc/00879/99118/


Chowdhury Subhadeep, Berthelot Hugo, Baudet Corentin, González-Santana David, Reeder Christian Furbo, L'Helguen Stéphane, Maguer Jean-François, Löscher Carolin R, Singh Arvind, Blain Stéphane, Cassar Nicolas, Bonnet Sophie, Planquette Helene, Benavides Mar (2024). Fronts divide diazotroph communities in the Southern Indian Ocean. Fems Microbiology Ecology, 100(8), fiae095 (13p.). Publisher's official version : https://doi.org/10.1093/femsec/fiae095 , Open Access version : https://archimer.ifremer.fr/doc/00900/101168/


Deteix Valentin, Cotard Edwin, Caquineau Sandrine, Landing William M., Planchon Frederic, Ryan-Keogh Thomas, Cardinal Damien (2024). Biogenic and lithogenic silicon along the GEOTRACES south West Indian Ocean section (SWINGS-GS02) and the islands mass effect on regional Si biogeochemical cycle. Marine Chemistry, 263-264, 104412 (16p.). https://doi.org/10.1016/j.marchem.2024.104412


Jeandel Catherine (2024). The Value of Going To Sea on Big Ships and the Advantage of Multiple Tracers for GEOTRACES Style Programs. Perspective. Oceanography, 37(2), 17-20. Publisher's official version : https://doi.org/10.5670/oceanog.2024.408 , Open Access version : https://archimer.ifremer.fr/doc/00897/100909/


Léon Morgane, Van Beek Pieter, Sanial Virginie, Baudet Corentin, Charette Matthew A., Souhaut Marc, Vivier Frédéric, Kestenare Elodie, Jeandel Catherine, Planquette Helene (2024). Investigation of hydrothermal activity in the South West Indian Ridge region using Ra isotopes and 227Ac as tracers. Progress In Oceanography, 221, 103191 (15p.). https://doi.org/10.1016/j.pocean.2023.103191


Léon Morgane, Van Beek Pieter, Sanial Virginie, Souhaut Marc, Henderson Paul, Charette Matthew A. (2024). Comparison of methods to determine extraction efficiencies of Ra isotopes and 227Ac from large volume seawater samples. Marine Chemistry, 258, 104328 (12p.). Publisher's official version : https://doi.org/10.1016/j.marchem.2023.104328 , Open Access version : https://archimer.ifremer.fr/doc/00857/96893/


Mascaut Faustine, Pujol Olivier, Brioude Jérôme, Jensen Andrew (2023). A 2D Ising-like model for cloud field organization in pristine oceans. European Physical Journal Plus, 138(1), 76 (14p.). https://doi.org/10.1140/epjp/s13360-022-03633-3


Liang Zhou, McCabe Kelly, Fawcett Sarah E., Forrer Heather J., Hashihama Fuminori, Jeandel Catherine, Marconi Dario, Planquette Helene, Saito Mak A., Sohm Jill A., Thomas Rachel K., Letscher Robert T., Knapp Angela N. (2022). A global ocean dissolved organic phosphorus concentration database (DOPv2021). Scientific Data, 9(1), 772 (9p.). Publisher's official version : https://doi.org/10.1038/s41597-022-01873-7 , Open Access version : https://archimer.ifremer.fr/doc/00813/92515/


Fuchs Robin, Thyssen Melilotus, Creach Véronique, Dugenne Mathilde, Izard Lloyd, Latimier Marie, Louchart ArnaudORCID, Marrec Pierre, Rijkeboer Machteld, Grégori Gérald, Pommeret Denys (2022). Automatic recognition of flow cytometric phytoplankton functional groups using convolutional neural networks. Limnology And Oceanography-methods, 20(7), 387-399. Publisher's official version : https://doi.org/10.1002/lom3.10493 , Open Access version : https://archimer.ifremer.fr/doc/00775/88654/


Vivier Frederic, Park Young-Hyang, Sekma Hela, Le Sommer Julien (2015). Variability of the Antarctic Circumpolar Current transport through the Fawn Trough, Kerguelen Plateau. Deep-sea Research Part Ii-topical Studies In Oceanography, 114, 12-26. https://doi.org/10.1016/j.dsr2.2014.01.017

Références des publications parues dans d'autres revues ou des ouvrages scientifiques faisant référence dans la discipline

10.1016/j.dsr2.2014.01.017

Références des rapports techniques

Jeandel Catherine, Planquette Helene (2021). SWINGS Cruise Report. MD229. N/O Marion-Dufresne. Jan 11th-March 8th 2021. https://doi.org/10.13155/83989


Références des articles parus dans des revues ou des journaux à grand public

La depêche du midi. Une expédition toulousaine revient des mers australes, page environnement 07/03/2021



Portrait. Hélène Planquette recherche les poussières de fer dans l'océan, OF du 01/12/20 Une chercheuse brestoise coordonnera la prochaine mission du Marion-Dufresne, Le Telegramme du 05/01/21

Thèses ayant utilisé les données de la campagne

Baudet Corentin (2023). Cycle biogéochimique du Fe et du Mn dans le secteur Indien de l'océan Austral. PhD Thesis, Université de Bretagne Occidentale.


Izard Lloyd (2023). Spatial structuring and variability of mesopelagic ecosystems in the southern Indian ocean. PhD Thesis, Université Sorbonne.


Leseurre Coraline (2022). Mécanismes de contrôle de l’absorption de CO2 anthropique et de l’acidification des eaux dans les océans Atlantique Nord et Indien Austral / Mechanisms controlling anthropogenic CO2 uptake and acidification in North Atlantic and Southern Indian Ocean waters. PhD Thesis, Université Sorbonne.


Fuchs Robin (2022). Méthodes neuronales et données mixtes : vers une meilleure résolution spatio-temporelle des écosystèmes marins et du phytoplancton / Neural methods and mixed data : towards a better spatio-temporal resolution of marine ecosystems and phytoplankton. PhD Thesis, Université d'Aix Marseille.


Levier Martin (2022). Développement et utilisation de l'Actinium-227 comme traceur du mélange de l'océan profond / Development and use of Actinium 227 as a tracer of deep ocean mixing. PhD Thesis, Université Paris-Saclay.