The Integrated Ocean Drilling Program

Depuis près de 50 ans, Le Programme Intégré de Forage Océanique scientifique, tout d'abord le Deep Sea Drilling Program (DSDP) et l’Ocean Drilling Program (ODP) puis l’Integrated Ocean Drilling Program (IODP), ont changé radicalement notre vision de l'histoire de la Terre et de ses processus globaux. Ces programmes de recherche sont considérés comme des modèles de coopération internationale tant au niveau de la recherche pluridisciplinaire que du progrès technologique.

Le Programme Intégré de Forage Océanique a démarré en octobre 2003, avec le soutien de la National Science Foundation des Etats-Unis et du Ministère de l’Education, de la Culture, des Sports, de la Science et de la Technologie du Japon. Les 17 pays membres du consortium européen European Consortium for Ocean Research Drilling (ECORD), le Ministère chinois de la Science et de la Technologie et la République de Corée apportent également leur contribution financière à ce programme, tandis que des négociations sont en cours avec l'Australie, la Nouvelle-Zélande et l'Inde en vue de promouvoir l'adhésion de nouveaux pays point essentiel de la stratégie du programme.

L'étude des changements climatiques

Le projet scientifique, Initial Science Plan (ISP), est au coeur d'IODP et définit ses objectifs scientifiques et techniques. La partie scientifique est axée autour de trois principales thématiques de recherche :

1) Les Changements Environnementaux, Processus et Effets : Afin de comprendre l'évolution globale du climat, les scientifiques doivent établir les mécanismes qui contrôlent les événements climatiques. Les forages IODP menés dans les régions équatoriales et polaires prélèvent des échantillons géologiques essentiels pour reconstituer les conditions climatiques extrêmes du passé. De tels échantillons sont indispensables pour évaluer les facteurs contemporains ayant un impact sur l’environnement et développer des modèles permettant de prévoir les conditions climatiques futures.

2) La Biosphère Profonde et la Subsurface Océanique : Le programme ODP a apporté la première preuve d’une activité microbienne abondante et variée située en profondeur dans la croûte océanique. Cette découverte a encouragé les microbiologistes, les biogéochimistes et les géologues à poursuivre l'exploration de la subsurface océanique au niveau de la lithologie des sédiments et des roches, de la teneur en carbone organique, de la vitesse d'accumulation sédimentaire et de leur impact sur les écosystèmes. Une cartographie globale des communautés biologiques de la subsurface océanique est aussi indispensable pour bien comprendre cet écosystème.

3) La Géodynamique et les Cycles de la Terre Solide : Cette thématique regroupe le fractionnement continental et son rôle dans la formation des bassins sédimentaires, le volcanisme, l'expansion océanique, et la genèse des tremblements de terre et des tsunamis. Les scientifiques veulent en savoir plus sur l'histoire et sur les mécanismes de ces événements colossaux et sur la signification de ces données pour les futures générations.

Des expéditions de grande envergure

Au cours de la première phase du programme, quatre expéditions de forage ont eu pour objectif l'étude des modifications climatiques. La plus remarquable fut peut être l'expédition Arctic Coring (ACEX) à proximité du pôle Nord, qui a exhumé le premier enregistrement sédimentaire complet permettant de documenter le paléoclimat de l'océan Arctique.

Afin de pouvoir naviguer au milieu de glaces flottantes omniprésentes, l'équipe de recherche a stratégiquement mis en ouvre trois brise-glace dont l'un était équipé d’une plate-forme de forage. Un enregistrement sédimentaire continu a ainsi été récupéré de la dorsale Lomonosov à environ 1000 mètres de profondeur. Ces échantillons ont apporté des preuves de l'épisode le plus récent de dégagement de grandes quantités de gaz à effet de serre dans l'atmosphère terrestre, période datée à 55 millions d'années et connue sous le nom de Maximum Thermique du Paléocène-Eocène ou PETM. Les recherches ont aussi montré qu'à cette époque, le climat de l'Arctique était chaud, anormalement humide, et que l'océan Arctique était dépourvu de glaces jusqu'à il y a 46 millions d'années.

Plusieurs plates-formes pour les recherches sous le plancher océanique :

• Une plate-forme sans riser mise à disposition par les Etats-Unis, est gérée par un groupe de trois institutions (Consortium of Ocean Leadership, Texas A&M University et Lamont-Doherty Earth Observatory of Columbia University). La carothèque de la "Gulf Coast" au Texas, archive les carottes échantillonnées par toutes les plates-formes IODP dans l'océan Pacifique Est (à l’est de la marge occidentale de la plaque pacifique), la mer des Caraïbes, le golfe du Mexique et les mers Australes (au sud de 60° à l'exception du plateau Kerguelen).

• Les opérations avec riser sont menées par le Chikyu, un navire de forage ultramoderne mis à disposition par le Japon et opéré par le "Center for DeepEarth Exploration" (CDEX). Les opérations de forage sont réalisées en coopération avec le "Center for Advanced Marine Core Research" de l’université de Kochi, qui traite les carottes sédimentaires et archive l'ensemble des carottes provenant de l'océan Pacifique (à l’ouest de la marge occidentale de la plaque pacifique), l'océan Indien (au nord de 60°), l’intégralité du plateau des Kerguelen et la mer de Béring.

• Les opérations de forage des plates-formes spécifiques sont menées par ECORD (ECORD Science Operator-ESO), une collaboration entre le British Geological Survey, l'Université de Brême en Allemagne et l'European Petrophysics Consortium. ESO travaille en coopération avec la carothèque de Brême qui archive les carottes des océans Atlantique et Arctique au nord du détroit de Béring.

Deux fois par an, IODP accepte et examine des propositions de forage qui proviennent de scientifiques, souvent rattachés à des institutions académiques renommées, experts en géologie, géophysique, sédimentologie, paléontologie, paléocéanographie, sismologie ou microbiologie. Une fois la proposition soumise à IODP, elle est soigneusement étudiée et évaluée pour en permettre la progression régulière dans le groupe de panels et de comités (Science Advisory Structure) qui suit la consolidation et l'amélioration de ces propositions jusqu'à ce qu'elles puissent être classées, puis programmées selon un calendrier d'expéditions.

W: www.iodp.org