Les stations scientifiques en miLieu poLaire :

Éco no m ie
FICHE
n°12
Hi st o i r e
Géo g r a phie
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Phy s i q u e
C him ie
B i o l o gie
SVT
Tech no l o gie
Les Stations scientifiques
en milieu polaire :
L’épopée à travers l’Arctique et
l’Antarctique
Malgré leur aspect désolé, les régions polaires jouent à l’évidence un rôle primordial de véritable
“laboratoire scientifique”, à la fois hors norme et irremplaçable, pour tenter de comprendre les
caprices actuels du climat. Cet écrin de glace, incroyablement riche, mais également extrêmement
fragile face aux menaces des changements climatiques, s’avère donc être un rouage essentiel
pour tenter de cerner la complexité de la machine climatique mondiale. Actuellement, c’est donc
toute une batterie de disciplines qui s’attelle sans relâche pour exploiter tout ce matériel offert par
les régions polaires. Cela implique inévitablement l’installation, souvent techniquement difficile et
périlleuse, de stations scientifiques dans ces lointaines contrées englacées.
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Figure 1 
6
Localisation des
principales stations
scientifiques en région
arctique.
1
Station de Ny-Alesund
dans l’archipel du
Svalbard (Norvège). L’île
la plus importante est le
Spitzberg.
1
2
Station scientifique
du Zackenberg au
Groenland (Danemark).
3
2
Base aérienne américaine
de Thulé au Groenland
(Danemark).
3
4
Centre de recherche de
Resolute Bay (Canada).
5
4
5
Ville de Fairbanks en
Alaska (USA), important
centre de recherche en
biologie et sciences
marines.
6
Station biologique
William Barents (Russie).
1) Epopée des stations dérivantes dans
l’Arctique et la mise en place de
stations terrestres :
L’origine de la plupart des stations de l’Arctique
est due à un fait précis : la banquise qui recouvre
l’océan Arctique est loin d’être immobile. Sous
l’action combinée des vents et des courants marins
de surface, ce chaos de plaques de glace enchevêtrées est animé par un vaste mouvement de
dérive appelé la “dérive des glaces”. Sa vitesse
moyenne peut atteindre quelques kilomètres par
jour en période de dégel !
Le moteur de cette dérive est à chercher dans
l’existence de courants atmosphériques ou maritimes
à la surface de l’océan Arctique. Toutefois, il existe
une légère différence entre la direction théorique,
résultant de ces deux effets et la direction réelle,
observée en surface. Celle-ci est due à l’effet de
Coriolis qui est une conséquence du mouvement
de rotation terrestre autour de l’axe des pôles. Cet
effet fut mit en évidence dès le 19è siècle par un
français, nommé Gaspard Coriolis.
En 1895, le Norvégien Nansen est le premier à
réussir une dérive à travers les glaces de l’Arctique,
prouvant ainsi l’existence du courant transpolaire.
Plus tard, dès 1930, une solide compétition
s’installe entre les Etats-Unis et la Russie pour le
contrôle de l’Arctique. Les Russes dominent dans un
premier temps, grâce à la mise en place de moyens
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scientifiques et économiques considérables.
Après la seconde guerre mondiale, l’armée
américaine se lance dans une vaste opération
de repérage de gigantesques icebergs, des “îles
flottantes”, propices à l’installation des bases
dérivantes. Elle est largement aidée dans cette
tâche par la télédétection qui se développe à
cette époque. C’est le début de la guerre froide
entre ces deux grandes nations, où l’Arctique est
perçu par chacun des deux blocs comme une ligne
de défense aérienne contre les éventuels assauts
de l’adversaire. C’est en février 1951 qu’est
inaugurée la première base dérivante, à 200km
au nord l’Alaska.
L’URSS reste toutefois dans la course car dès
1950-51, la chaîne montagneuse sous-marine de
Lomonossov, baptisée en l’honneur du grand homme
de science russe M. Lomonossov, est découverte.
Ainsi, pour l’Année Géophysique Internationale
(seconde année polaire de 1957-1958), le bloc
soviétique possède plus de cinquante stations et
bouées dérivantes. Les progrès réalisés dans les
régions polaires, en océanographie, météorologie,
cartographie, etc., sont colossaux.
Chacun des pays voisins de l’Arctique se met
alors à vouloir, sinon posséder, tout au moins
collaborer à la mise en place d’une ou plusieurs
base(s) scientifique(s) dans l’Arctique. Impossible
donc d’en dresser une liste exhaustive : certaines
stations terrestres figurent toutefois parmi les plus
Figure 2
Localisation des
principales stations
scientifiques en
région antarctique.
1
Base Amundsen-Scott
(USA), pile sur le pôle
Sud.
2
Base de Vostok
(Russie), spécialisée
dans les forages de
glace.
3
1
Base Concordia Dôme C (France/Italie)
qui abrite le forage
européen EPICA.
2
4
3
Base Dumont-d’Urville
(France).
5
5
Base de Mac Murdo
(USA).
4
importantes en terme de moyens logistiques et de
concentration de chercheurs (voir figure 1). Parmi
celles-ci, citons par exemple, les bases de Resolute
Bay au Canada, de Thulé au Groenland ainsi que
le pôle de recherche de Fairbanks (Alaska) pour les
Etats-Unis, de William Barents pour la Russie et enfin
la base de Ny-Alesund au Svalbard (Norvège),
où les instituts allemand Alfred Wegener (AWI) et
français Paul-Emile Victor (IPEV) sont également
présents depuis 2003.
2) Une présence française au pôle Sud.
La présence de stations scientifiques en Antarctique
est nettement plus récente que dans l’Arctique car
le continent est longtemps resté isolé. En fait, il a
fallu attendre l’Année Géophysique Internationale
(AGI) et l’élan de collaboration et de mobilisation
général de la communauté scientifique pour que
naissent de nombreuses stations sur ce continent.
Celles-ci furent implantées tantôt sur la côte, comme
la base française Charcot, rebaptisée depuis du
nom de Dumont d’Urville ou encore la station
américaine de Mac Murdo, tantôt au centre de
l’inlandsis comme la station russe de Vostok ou la
station franco-italienne de Concordia, spécialisée
en carottage dans la glace.
2.1) La base Dumont d’Urville :
Montée en 1956, en préparation à l’AGI, la
base Dumont d’Urville est spécialisée dans les
domaines de la biologie et des sciences de la
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Terre (magnétisme et géodésie).
Elle est occupée à l’année par des équipes de
chercheurs français qui s’y relayent pour des
missions de quelques mois. Pendant l’hivernage,
l’effectif se réduit à une trentaine de personnes
seulement, mais en période estivale, de novembre
à mars, une centaine de personnes peuvent y
cohabiter. Ceux-ci se répartissent entre les services
généraux (technique, logistique, restauration,
etc.) et la recherche scientifique (biologie marine,
écologie, océanographie, climatologie, etc.).
2.2) La station Concordia au Dôme C :
Installée au cœur du continent, c’est-à-dire là où
la calotte polaire est la plus épaisse, cette base
franco-italienne est née d’un accord entre l’IPEV et
l’agence italienne pour l’énergie et l’environnement
(ENEA), signé en mars 1993. Elle est spécialisée
dans le forage glaciaire. En janvier 2005, les glaciologues y ont atteint la profondeur de 3270 m,
ce qui permet de remonter à plus de 800.000 ans
dans l’histoire climatique de notre planète.
Par ailleurs, conçue pour résister aux conditions
climatiques les plus extrêmes et fonctionner en
parfaite autonomie durant neuf mois complets, la
base Concordia du Dôme C est ravitaillée par
convois terrestres, depuis la station de Dumont
d’Urville en une dizaine de jours à peine.
FICHE
n°12
Glossaire :
Chaîne montagneuse sous-marine de Lomonosov : Longue dorsale sous-marine passant plus ou moins sous le pôle Nord en
s’étirant depuis les marges continentales sibériennes (mer des
Laptev) jusqu’à l’île d’Ellesmere au Canada. Ses dimensions
sont les suivantes : 1800km de long pour 130km de large en
moyenne, avec des sommets qui culminent à environ 1000
mètres de profondeur.
Dérive des glaces : n.f. Océano. - Déplacement de la banquise
sous l’effet conjugué des vents et des courants marins dominants.
Principalement étudié dans l’Arctique où se loge un anticyclone
quasi-permanent en région polaire, trois principaux “courants de
dérive” ont été identifiés ; le courant de Beaufort, le courant
transpolaire et le courant groenlandais.
Effet de Coriolis : n.m. - Un corps en mouvement dans un référentiel (ici, la Terre), lui-même en rotation, est soumis à une force
perpendiculaire à la direction du mouvement. Ainsi, en raison
de cette force fictive, les vents ou les courants marins de surface sont déviés de leur mouvement original vers la droite dans
l’hémisphère Nord et vers la gauche dans l’hémisphère Sud.
Cet effet est maximum à l’équateur et diminue progressivement
en allant vers les pôles.
Guerre froide : Période de climat politique tendu entre les deux
blocs protagonistes de l’URSS et des Etats-Unis. Elle s’installe
après la seconde guerre mondiale et culmine en 1961-1962,
lors de la crise des missiles nucléaires, terrible bras de fer en-
tre Kennedy et Khrouchtchev, alors au pouvoir à l’époque. Le
Monde retient son souffle car on est à deux doigts d’un troisième
conflit armé, mais la diplomatie l’emportera finalement.
Îles flottantes ou icebergs tabulaires : n.f. Glaciol. - Gigantesques blocs de glace à l’aspect plat, dérivant au gré des
courants marins présents en région polaire (océans Arctique ou
Austral). Leur superficie s’étend habituellement sur plusieurs centaines de km².
Nansen, Fridtjof -  Zoologiste et explorateur norvégien, c’est le
premier à réussir une dérive à travers les glaces de l’Arctique.
Pour ce faire, Nansen et ses hommes d’équipage décident de
se laisser volontairement emprisonner dans les glaces à bord
de leur bateau, le “Fram” pour y dériver lentement. Ils passeront
trois hivers prisonniers des glaces, depuis le nord de la Sibérie
jusqu’au Cap Nord en Norvège, où leur bateau sera finalement
libéré de la banquise.
Télédétection : n.f. - Observation et/ou détection d’un phénomène réalisées à distance, depuis l’atmosphère terrestre pour les
avions (photographie aérienne et radar embarqué) ou depuis
l’espace pour les satellites. L’usage de ces derniers l’emporte
de plus en plus.
URSS : Acronyme désignant le bloc soviétique avant sa chute
en 1989 qui signifie “Union des Républiques Soviétiques Socialistes”.
Cette fiche n°12 fait référence aux fiches suivantes :
1
5
10 11
WEB :
Découvrez les vidéos “Qu’est-ce que cela signifie d’être scientifique en région polaire?” et “A quoi
cela sert-il d’étudier les pôles ?” ainsi que les dossiers pédagogiques “Les régions polaires”, “Les
s c i e n c e s p o l a i r e s ” e t “ L’ a v e n t u r e d e s h o m m e s d a n s l e s r é g i o n s p o l a i r e s ” s u r E DUCAPOL E S , l e s i t e
éducatif de la fondation polaire internationale (IPF)
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http://www.institut-polaire.fr/ipev/infrastructures_et_moyens