Base antarctique Concordia

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Concordia
La base Concordia en janvier 2005. Le camp d'été est visible à l'arrière-plan du camp d'hiver.
Coordonnées	75° 06′ 00″ S 123° 33′ 29″ E / -75.1, 123.55875° 06′ 00″ Sud        123° 33′ 29″ Est / -75.1, 123.558
Pays	France,  Italie
Création	1995
Activités	scientifiques
Géolocalisation sur la carte : Antarctique
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Concordia est une station de recherche permanente franco-italienne en Antarctique au Dôme C sur le Plateau Antarctique. Avec la base américaine Amundsen-Scott au Pôle Sud et la russe Vostok, Concordia est une des trois stations à l'intérieur du continent Antarctique.

Active depuis 1997, l'hivernage est possible depuis 2005 et peut accueillir durant cette période une quinzaine de personnes, contre une quarantaine l'été.

Histoire

C'est en 1978 que les premiers travaux de recherches commencent au Dôme C, la région la plus froide sur Terre. En 1982, la France commence à émettre l'idée d'établir une base permanente sur cette zone et est rejoint par l'Italie quelques années plus tard. En 1993 l'Institut Polaire Français - Paul Émile Victor (IPEV) et italien Ente per le Nuove Tecnologie, l'Energia e l'Ambiente (ENEA) signent un accord visant à la construction d'une telle station. Les travaux commencent deux ans plus tard^[1].

Les bâtiments d'été sont opérationnels en 1997 avec la réalisation du forage EPICA. La construction de la station d'hiver débutent en 1999 et se terminent en 2004^[2]. Le premier hivernage débutent l'année suivante, où durant neuf mois, les treize premiers hivernants sont en totale autonomie.

Station

Le camp d'été en janvier 2005.

Concordia est située sur le Plateau Antarctique à une altitude de 3 233 mètres, distante d'environ 1 100 km de la base française Dumont d'Urville et 1 200 km de la base italienne Mario Zucchelli. La station la plus proche est Vostok, à environ 550 km.

Deux grandes zones d'habitation existent :

• celle utilisée durant l'été qui peut héberger une quarantaine de personnes ;
• deux bâtiments d'hiver où peuvent résider en totale autonomie durant neuf mois une quinzaine de personnes.

Les bâtiments d'hiver ont une forme polygonale à 18 côtés et montés chacun sur six pilotis qui montent ou descendent grâce à des vérins hydrauliques pour compenser les variations du niveau du sol gelé. Ils sont sur trois niveaux et reliés par une passerelle couverte au premier niveau. La surface habitable totale de ces deux bâtiments est de 1 500 m². L'un est dédié aux activités calmes (l'hôpital, la salle radio, la station météo, les chambres et les laboratoires) et l'autre aux activités bruyantes (les ateliers, les bureaux techniques, les magasins, la salle de sport et de vidéo, la cuisine, le restaurant, la bibliothèque et la salle de réunion) ^[3].

L'hiver, les communications avec le monde extérieur se font par liaisons satellite (Inmarsat et Iridium).

Le centre technique se trouve juste à côté des bâtiments d'hiver, relié entre eux par un autre tunnel. Là, se trouve^[4] :

• la centrale électrique composée de groupes électrogènes
• la chaufferie qui réutilise la chaleur produite par la centrale électrique
• la réserve d'eau potable, assurée par un fondoir
• l'unité de traitement des eaux usées qui permet un recyclage jusqu'à 90% grâce à un prototype de l'Agence spatiale européenne (ESA) qu'elle pourrait utiliser pour des vols spatiaux de longues durées^[5]

Moyens de transport

Un convoi de ravitaillement en provenance de la base Dumont d'Urville, en janvier 2005.

Déchargement d'un approvisionnement par avion.

Des moyens de transport terrestres et aériens sont utilisés pour rallier la station et assurer son approvisionnement.

Le gros du matériel (environ 350 tonnes) arrive par terre dans trois convois organisés durant la campagne d'été. Composé de deux dameuses et de six à huit tracteurs à chenilles, ce convoi (surnommé « Le raid ») est composé de neuf à dix personnes qui habitent dans des caravanes conçues à cet effet. En partance de la base Dumont d'Urville, la durée du trajet est de 20 à 25 jours aller-retour. Le voyage de retour ne se fait pas à vide, car il transporte les déchets de la station. En raison des conditions antarctiques particulièrement difficiles, le trajet est préparé à l'aide d'images Spot et par guidage via le réseau satellitaire GPS ^[6].

La voie des airs est utilisée par des avions Twin Otter et des Basler BT-67. En raison de leur faible capacité, seul le transport du personnel est assuré par les Twin otters. En partance de la station italienne Mario Zuchelli durant la période de novembre à début décembre et de la base Dumont d'Urville pour la période de décembre à février, la durée du vol est d'environ quatre heures^[6]. Les Basler viennent quant à eux de la base antarctique McMurdo pour le transport de personnel et de matériel.

Domaines de recherche

Les domaines de recherche sont nombreux :

• géophysique: la station sismologique a parfaitement enregistré le séisme de Sumatra-Banda-Aceh.
  • les balises GPS permettent, avec celles de Dumont d'Urville et de Terra Nova Bay (Italie), de mesurer la dérive continentale et de compléter ainsi les données globales de tectonique.
  • la station permet de corroborer au sol les mesures satellitales (travail de calibration d'instruments).
  • la station météo enregistre en permanence température, hygrométrie et vitesse du vent (faible sur ce Dôme C : rien à voir avec les blizzards catabatiques de la station Dumont d'Urville). Record de froid le 4 sept 2007 : -81,9 °C.

• astronomie : Les trois mois de nuit polaire et la position à 3 300 m d'altitude offrant une atmosphère très pure et un ciel dégagé plus de 80% du temps font de Concordia un lieu d'observation privilégié. Les premières observations indiquent que l'essentiel des turbulences se situent dans une couche d'air proche du sol ne dépassant pas 30 m d'épaisseur. De telles dimensions permettent d'envisager une structure plus haute supportant les appareils d'observation, leur permettant de disposer d'une qualité optique proche de celle de l'espace. Par ailleurs, le Laboratoire Hippolyte Fizeau (Université de Nice Sophia-Antipolis/Observatoire de la Côte d'Azur) est porteur d'un projet à long terme visant à y établir un réseau interférométrique imageur de grande envergure. Un des concepts préliminaires de cet instrument pourrait typiquement être constitué de 36 télescopes d'environ 2 m de diamètre, disséminés dans un cercle d'un kilomètre de diamètre sur une zone à proximité de la base Concordia^[7].

Le caractère désertique (moins de 2,5 cm de neige par an à cette altitude) fait que les observations en infra-rouge sont remarquables. Un réseau de la Commission Européenne, ARENA, est consacré à la prospective astronomique de la station CONCORDIA.

Le programme exo-planètes complète celui entamé par le satellite Corot lancé en 2007. Les cailloux micro-météoritiques se voient très bien dans les strates de glace : essaim des Léonides, etc. En mai 2010, des chercheurs du Centre de spectrométrie nucléaire et de spectrométrie de masse (CSNSM) dans le cadre du projet ORIGINS («Elucidating the origins of Solar System(s): anatomy of primitive meteorites»), découvrent des micrométéorites ultra-carbonées de 0,1 millimètre. Cette découverte de graines cométaires contenant 50 à 80 % de matière carbonée est sans précédente sur Terre. Seule la mission spatiale Stardust avait rapportées des poussières de comètes très similaires mais à très petite échelle^[8].

• glaciologie : Dans le cadre du programme européen de recherche EPICA, le Dôme C a été choisi car les strates de glace se sont peu déplacées (dôme): des carottages sont effectués dans la calotte glaciaire. Les prélèvements réalisés jusqu'à 3 270 m de profondeur permettent de retracer l'histoire du climat sur une période de plus de 800 000 ans. Les carottes de diamètre 10 cm, de longueur maximale 3 m remontent d'une température de -2 °C au fond à -54 °C au sol. Le laboratoire à -20 °C permet des études sur place. Une carothèque à -55 °C permet de conserver en patrimoine-mondial l'état de l'air sur la période de 800 000 ans (CO₂, CH₄, poussières).
• climatologie : Des ballons-sondes sont lancés depuis la base pour étudier la couche d'ozone. Les mesures au lidar permettent de surveiller du sol le trou d'ozone et complètent les mesures satellitales.
• sociologie et médecine humaine : L'isolement pendant une longue durée d'un petit groupe d'êtres humains est idéal pour définir des portraits types en vue de l'exploration de la planète Mars^[9]. L'esa-medecine étudie aussi l'hypoxie d'altitude, la déshydratation (paradoxal sur 3 000 m de glace! mais l'atmosphère est très sèche), la nuit en continu de mai à août (perturbation des rythmes circadiens, lumière artificielle en permanence), le froid sec, etc.
• technologie : équipements technologiques spéciaux notamment pour leur résistance au froid extrême : par exemple, les panneaux de construction de la station sont brevetés pour leur résistance thermique sur des variations de -80 °C à 20 °C; le site est garanti pour 30 ans. La logistique est primordiale dans cet isolement total : fuel et centrale énergétique, eau, traitement des eaux usées, médecine du froid et vêtements, alimentation : tout sauf l'oxygène relève d'une expédition extra-terrestre.

Hivernages

Alors que la station est utilisée en campagne d'été depuis décembre 1997, le premier hivernage (de février à octobre) n'est effectué qu'en 2005^[10]. Durant cette période, la station est inaccessible, nécessitant une totale autonomie des hivernants.

Premier hivernage (2005)

Le premier hivernage a débuté à la mi-février 2005, avec treize hivernants (onze français et deux italiens) ^[11] :

En septembre 2005, la température la plus élevée a été de -48 °C, avec une moyenne en août de -60,2 °C et un record de -78,6 °C le 1^er septembre ^[12].

À ces températures extrêmes, les sorties doivent être effectuées avec le maximum de précautions. Les personnes doivent sortir au minimum à deux, équipées de radio, de piles de rechange et bien évidemment d'une combinaison polaire intégrale, où seul les yeux dépassent, parfois... Le glaciologue italien, Emanuele Salvietti, doit effectuer des échantillons de neige tous les jours à un kilomètre de la base. Comme il doit se déplacer à pied (car aucun véhicule ne fonctionne à ces températures), il s'est construit un masque intégral, où seul un tuyau dépasse pour respirer. Et à la moindre erreur, c'est la blessure assurée comme l'explique l'astronome Karim Agabi, « Brûlures sur les joues et cils collés à l'objectif du télescope », après une exposition au froid glacial^[12].

Second hivernage (2006)

Le second hivernage s'est déroulé de février à novembre 2006 avec une équipe de dix hivernants (six français et quatre italiens) ^[13] :

Le record de température pendant cet hivernage a été mesuré à -80 °C le 5 septembre 2006 à 2h37 et a été renouvelé à plusieurs reprises^[14].

Troisième hivernage (2007)

Le troisième hivernage s'est déroulé de février à novembre 2007 avec une équipe d'hivernants composée de quatorze personnes (huit français et six italiens) ^[15] :

La température moyenne est de -65 °C et la température minimale enregistrée est de -81,9 °C est atteinte le 5 septembre.

Quatrième hivernage (2008)

Le quatrième hivernage s'est déroulé de février 2008 à novembre 2008 avec une équipe d'hivernants composée de treize personnes (sept français et six italiens) :

Cinquième hivernage (2009)

Le cinquième hivernage s'est déroulé de février 2009 à novembre 2009 avec une équipe de douze personnes (neuf français et trois italiens) :

Références

Bibliographie

• En Antarctique, Concordia a bien passé l'hiver, de Sylvestre Huet, dans l'édition du 16 septembre 2005 du quotidien Libération.
• La station Concordia, bibliothèque mondiale du climat, de Paul de Brem, Pèlerin n° 6477, 18 janvier 2007.
• Concordia, de Lucia Simion, Belin, 2007

Liens externes

• (fr) Concordia sur le site de l'IPEV
• (fr) Le site de Karim Agabi qui était membre de la première équipe d'hivernage
• (fr) Le site d'Eric Aristidi, astronome dans l'équipe du second hivernage
• (fr) Un blog contenant les réponses à des questions posées à la première équipe d'hivernage
• (fr) Le blog de Eric Lotz, médecin et chef de mission du cinquième hivernage
• (fr) Le blog de Cyprien Pouzenc, astronome dans l'équipe du cinquième hivernage
• [vidéo] (fr) Film du CNRS

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