Ces planches de surf robotiques de haute technologie pourraient changer notre compréhension du Gulf Stream
Par Le Washington Post 
Il y a 13 min
Par Matthew Cappucci
Le Gulf Stream, le courant d’eau chaude qui tisse un chemin serpentin de l’Atlantique ouest au Royaume-Uni, brasse régulièrement certaines des tempêtes hivernales les plus extrêmes de l’hémisphère nord, perturbant la navigation et le commerce maritime tout en affectant les conditions météorologiques dans le monde entier.
Le Gulf Stream est également un énorme absorbeur de dioxyde de carbone, piégeant les gaz à effet de serre et empêchant le rythme du changement climatique de s’accélérer davantage.
Les scientifiques espèrent maintenant mieux comprendre ce qui fait vibrer le Gulf Stream en lançant des «saildrones» – ou des «véhicules de surface non équipés» de type planche de surf – qui sillonneront les eaux et transmettront des observations pendant un an maximum. Développés par la société Saildrone à Alameda, en Californie, ils sont utilisés pour étudier les observations météorologiques et océaniques et peuvent couvrir des milliers de kilomètres carrés sans empreinte carbone.
«Nous avons organisé un concours où nous avons demandé ce que les gens feraient s’ils avaient un Saildrone pendant un mois», a déclaré Anne Miglarese, responsable du programme de Saildrone pour la science de l’impact. Jaime Palter, professeur d’océanographie à l’Université de Rhode Island, a déclaré qu’elle « le collerait dans le Gulf Stream », a rappelé Miglarese.
Saildrone était enthousiasmé par la proposition. Il a prêté à Palter une unité qui a été lancée à partir de Newport, RI, le 30 janvier 2019. L’objectif de Palter était de mieux comprendre comment les courants comme le Gulf Stream s’intègrent dans le cycle mondial du carbone et dans quelle mesure un puits de carbone net, ou absorbeur, elles sont. Les humains émettent régulièrement plus de 35 milliards de tonnes de dioxyde de carbone par an, dont environ un tiers se retrouverait immédiatement dans les océans.
De récentes missions Saildrone dans l’Antarctique ont montré que le rôle de l’océan dans le cycle du carbone n’est peut-être pas aussi bien compris qu’on le croyait autrefois, ce qui pourrait entraîner des changements importants dans la façon dont les scientifiques modélisent et recherchent la dynamique du changement climatique.
«Nous avons fait le tour de l’Antarctique l’année dernière dans le cadre d’une autre mission philanthropique axée sur la surveillance du carbone», a expliqué Miglarese. « Le consensus scientifique [at the time] était que l’Antarctique était un puits de carbone. Notre science a montré que c’était une source une partie de l’année. «
Selon l’article publié avec les données, «l’observation de l’océan Austral est difficile en raison de sa taille, de son éloignement et de ses conditions difficiles», un problème qui est également invétéré dans l’Atlantique Nord en hiver.
Les défis de la collecte des données du Gulf Stream ont motivé Saildrone à travailler avec des partenaires pour explorer le rôle du courant dans la séquestration et la libération de CO2. Ils s’associent à la NOAA, avec Palter, pour analyser les résultats une fois obtenus.
« Nous avons besoin d’un budget carbone mondial plus précis, et des missions comme celle-ci le soutiendront et aideront à tester nos hypothèses », a déclaré Miglarese.
Avec l’aide d’un investissement d’environ 1 million de dollars de Google, Saildrone lancera une demi-douzaine de ses drones pour parcourir l’Atlantique Nord. L’entreprise dispose de trois tailles de drones et choisit son modèle Explorer de 23 pieds pour cette mission.
Les drones ressemblent à d’énormes planches de surf avec des ailerons et ont une voile de 16 pieds sur le dessus qui sert de mât pour les instruments météorologiques, les panneaux solaires et une caméra. Il peut voyager à des vitesses de trois nœuds lors de missions pouvant durer jusqu’à un an à la fois.
Les drones sont alimentés par la lumière du soleil et le vent et transmettent sans fil des données compressées vers le rivage. Certains Saildrones sont équipés pour surveiller les populations de requins et autres poissons et algues.
La conception s’appuie sur la dernière itération de Saildrone Explorer, qui a été utilisée dans l’étude 2019 de Palter. Au cours de cette mission, une forte rafale de vent a arraché l’aile du Saildrone – mais cela n’a pas arrêté le projet.
« L’aile s’est déchirée en deux, mais le drone a continué à fonctionner pendant environ 10 jours », a déclaré Miglarese. « Ils ont plus de données qu’ils n’en ont jamais eu auparavant. Après cette mission, Richard, [an engineer], a redessiné l’aile. Maintenant, ils sont spécifiquement destinés à ce travail. «
Les nouvelles «ailes d’ouragan» seront ajoutées aux Saildrones que la National Oceanic and Atmospheric Administration placera sous les tropiques pendant la saison des ouragans dans le cadre d’un projet ultérieur.
Le dernier effort de Saildrone étudiera plus que la simple concentration de carbone dissous. Les drones collecteront des données météorologiques et de température de l’eau dans une partie de l’Atlantique largement dépourvue de bouées météorologiques. Cela pourrait s’avérer extrêmement bénéfique pour améliorer la précision des prévisions météorologiques.
Le Centre européen pour les prévisions météorologiques à moyen terme, ou ECMWF, héberge le modèle météorologique le plus puissant au monde et est souvent considéré comme le plus précis. Il espère que les données fournies par les Saildrones amélioreront les prévisions faites pour l’Europe.
« Nous ingérerons certaines des données des Saildrones, mais pas toutes », a écrit Philip Browne, un data scientist à l’ECMWF, dans un e-mail. « En particulier, nous utiliserons les données de pression de surface sur le plan opérationnel, et cela ira directement dans les prévisions météorologiques que nous produisons. »
Cela pourrait apporter des améliorations au modèle dès que les données commenceront à circuler.
Les données sur les courants océaniques du Gulf Stream seront vérifiées et utilisées uniquement en interne dans un premier temps, car les scientifiques de l’ECMWF doivent s’assurer que les données sont correctement traitées et gérées par des ordinateurs.
« Les nombreux autres capteurs et types d’observation transportés par les Saildrones ont des itinéraires différents dans le système », a déclaré Browne. « Par exemple, les mesures de température de surface de la mer finiront dans nos prévisions. »
Il a expliqué que les données de surface de la mer sont d’abord recueillies par le Met Office du Royaume-Uni, qui produit une analyse de la température de surface de la mer globale, qui est introduite dans le modèle ECMWF.
« Les données devraient être disponibles pour que tous les centres météorologiques puissent les utiliser s’ils le peuvent », a écrit Browne.
En attendant, Miglarese a déclaré qu’elle était enthousiasmée par ce qui attend Saildrone et qu’elle envisageait le déploiement de son plus grand modèle à ce jour – le Saildrone Surveyor.
«Nous venons de lancer un drone de 72 pieds qui effectue des mesures bathymétriques», a-t-elle déclaré. La bathymétrie décrit la forme, la profondeur et les caractéristiques topographiques du fond marin. « C’est un gros vaisseau. Il pousse beaucoup de puissance. »
Le Washington Post