Les observatoires et les programmes scientifiques.

Comprendre la Terre implique d'en mesurer les différents paramètres en de nombreux points d'un réseau pour en avoir une vision globale. Dans ce système les observatoires permanents de l'Antarctique sont irremplaçables car implantés dans un secteur du globe où ils sont particulièrement isolés. Dumont-d'Urville est à 2 700km au sud de l'Australie, et ses proches voisins dans l'Antarctique sont à plus de 1 300 km. 

Les différentes disciplines d'observation de la Terre et de son environnement présentes pendant l'AGI vont être maintenues. D'autres viendront les rejoindre. Mais c'est surtout l'évolution de l'instrumentation avec les années qui marquera de façon sensible l'histoire scientifique de Dumont-d'Urville.

Météorologie

La météorologie a été la justification première de beaucoup d'expéditions lointaines. En Terre-Adélie, les météorologues forment l'équipe la plus nombreuse : elle doit en effet assurer les observations synoptiques trihoraires (pression, température, humidité, vent au sol, visibilité, nébulosité, précipitations, rayonnement, ensoleillement, ..) bien qu'après l'AGI les observations de nuit soient rétablies à partir des enregistrements, et des radiosondages aérologiques quotidiens éventuellement complétés par des sondages de vents. Ils ont à gérer et à entretenir un parc instrumental très important, même si l'informatique a supplanté l'électronique et surtout les électromécanismes d'autrefois. Dans un premier temps, un radar a remplacé théodolite et radio-théodolite pour localiser les ballons des radiosondages avant d'être lui-même devenu obsolète devant les systèmes satellitaires. L'hélium, enfin, a remplacé l'hydrogène !

Magnétisme

Autre discipline de base, d'autant plus importante que Dumont-d'Urville est proche du pôle magnétique Sud d'inclinaison, les mesures magnétiques ont été acquises sans interruption depuis 1957. À côté du magnétomètre de référence de tout observatoire magnétique, le La Cour, et des instruments de mesures absolues, sont maintenant exploités des systèmes évolués faisant appel à des phénomènes situés au niveau de l'atome. À côté de ces variations lentes on mesure également les variations rapides (période de quelques dizaines de secondes).

Sismologie

Les trois composantes des mouvements sismiques sont suivis depuis 1957. Depuis 1963 les sismographes sont placés dans une cave creusée dans le gneiss de l'île qui les met à l'abri des vibrations dues au vent et permet de les maintenir à température constante. Des enregistrements numériques ont heureusement remplacé les papiers photo des temps héroïques.

Physico-chimie de la basse atmosphère

Pratiquées de nombreuses années, les mesures de la radioactivité des aérosols pompés en continu donnent des informations sur les éléments traces et en particulier sur le radon considéré comme un traceur de la circulation atmosphérique. Des échantillons d'air sont régulièrement prélevés pour une analyse ultérieure en laboratoire (concentration en CO₂).

Physico-chimie de l'atmosphère moyenne

Des mesures de la composition chimique de l'atmosphère moyenne (15 à 50 km) ont été financées tardivement (1984) quand on a commencé à parler du trou d'ozone alors qu'elles faisaient partie des programmes de l'AGI en 1958 mais avec un équipement inadapté aux conditions climatiques. Trois techniques sont employées : mesures continues par spectrophotomètre, sondages laser, mesures in situ par ballon stratosphérique.

Rayonnement cosmique

Un moniteur à neutrons à six sections, fonctionne de façon continue depuis l'AGI. Son suivi scientifique est assuré par l'Université de Berne.

Ciel nocturne et aurores

Dès que la nuit revient sur Dumont-d'Urville, le regard de chacun scrute le ciel pour apercevoir sa première aurore polaire. L'observatoire ne se contente pas de l'observation visuelle : si les gros spectromètres de l'AGI ont été abandonnés, des photomètres, une caméra plein ciel aident les observateurs dans leur surveillance du ciel polaire.

Ionosphère - géophysique externe

Les premiers sondages de l'ionosphère adélienne furent pratiqués à bord du Commandant Charcot en 1949. Au cours du premier hivernage, en 1950, Mario Marret " bricola " un appareillage lui permettant de faire quelques sondages. Le premier sondeur fixe a été le prototype du CNET/LNR installé en 1951 à Port-Martin par Jean Bouquin. Ce prototype donnera le SP35/16 qui sera le sondeur de l'AGI, installé dès 1956. Il sera remplacé en 1966 par un équipement suédois le 1005W, lui-même faisant place à un matériel transistorisé français, le R4F en 1986. Depuis 1966 un pylône de 73 m supporte les antennes. Son érection et son haubanage sans pouvoir créer des massifs en béton a été une première technique.

L'étude de l'ionosphère a été complétée à partir de 1965 par l'utilisation de riomètres qui déterminent, sur des fréquences discrètes, l'absorption du bruit de fond galactique par les couches ionisées.

En 1971 une station de télémesure-télécommande de satellites est installée pour permettre l'exploration de la partie supérieure de l'ionosphère inaccessible depuis sol. Elle exploite les satellites canadiens Alouette 1 puis 2 et les satellites Isis qui opèrent des sondages en " contre-haut ". Rapidement cette station opérera, pour le CNES, sur de nombreux autres satellites.

À partir de cette date, une réorganisation des observatoires et un meilleur emploi des ingénieurs et techniciens hivernants fait place à un observatoire de géophysique externe qui regroupe ionosphère, aurores et ciel nocturne, physico-chimie de l'atmosphère moyenne et rayonnement cosmique. Il gère la station de réception des satellites et assure, pour toutes les disciplines, un service de l'heure à partir d'une horloge de haute précision contrôlée en permanence.

Biologie

L'observation systématique des populations animales a été longue à se mettre en place. Après Jean Prévost hivernant en 1952 puis en 1956 pour étudier la colonie de manchots " Empereurs " de Pointe Géologie, des programmes ponctuels sont tantôt confiés au médecin de l'expédition, tantôt méritent la présence d'un spécialiste. Puis on alternera écologie-éthologie avec physiologie (études de l'adaptation au froid et au jeûne). Enfin un dénombrement annuel systématique des populations mammifères et aviaires, des sites de nidification fait de Dumont-d'Urville un véritable observatoire du vivant.

Parallèlement, les programmes spécifiques se poursuivent et se multiplient avec une forte poussée en biologie marine et ichtyologie.

Médecine

Le médecin-chirurgien de chaque expédition a avant tout un rôle de médecine de soins que l'on souhaite le plus léger possible. Il joue également un rôle important dans le cadre de la médecine de prévention en surveillant la santé physique et mentale des hivernants qui doivent s'adapter à des conditions de vie très particulières : environnement hostile, isolement et confinement de longue durée.

Des programmes de recherche sur l'adaptation physiologique et comportementale à ces paramètres sont conduits par ces médecins avec la participation des membres des expéditions. On bénéficie, dans cette situation non artificielle, du fait de pouvoir étudier un échantillon humain en conditions quasi expérimentales (sujets homogènes et conditions de vie similaires).

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