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Journée mondiale des océans 2021 : Deepwater Horizon a été un point tournant pour cet océanographe

Tôt le matin du 21 avril 2010, l’océanographe Samantha Joye a reçu un e-mail troublant d’un partenaire de recherche en mer dans le golfe du Mexique. Ce qui aurait dû être un voyage de routine pour collecter des échantillons d’eau et de sédiments du fond marin s’était plutôt transformé en une scène de catastrophe : des panaches de fumée s’élevaient au loin, a écrit son collègue, et les bateaux de la Garde côtière passaient devant leur navire de recherche. Ils retournèrent au port et un nœud se forma dans le ventre de Joye qui persisterait pendant des mois.

L’équipe a vite appris qu’une plate-forme pétrolière de BP appelée Horizon en eaux profondes venait d’exploser, causant la mort de 11 travailleurs du secteur pétrolier et précipitant le plus grand déversement accidentel de pétrole maritime jamais enregistré, alors que plus de 200 millions de gallons de pétrole toxique tourbillonnaient dans le golfe.

Une plate-forme pétrolière de BP appelée Deepwater Horizon a explosé et deviendrait la marée noire la plus profonde jamais enregistrée.  Crédit image

Une plate-forme pétrolière de BP appelée Deepwater Horizon a explosé et deviendrait la marée noire la plus profonde jamais enregistrée. Crédit image » Ideum – idées + média/Flickr

Il s’agissait également du déversement de pétrole le plus profond jamais enregistré, provenant en grande partie d’une tête de puits située à près d’un mile de profondeur, sur le fond marin. Dans les jours qui ont suivi l’explosion, Joye craignait que d’importants volumes de pétrole et de gaz restent piégés en profondeur, déferlant dans les courants marins profonds. Et elle savait que trouver ce panache serait essentiel à son éventuel nettoyage. Elle a donc exhorté son équipe à réutiliser l’heure du navire à venir, destinée à une collecte d’échantillons plus courante dans le golfe, pour traquer ce panache – pas un pivot facile pour les océanographes habitués à planifier des croisières de recherche des années à l’avance. « La science océanique à la volée n’est tout simplement pas quelque chose qui se fait », dit Joye.

Son équipe a eu raison de changer de cap. Au cours des semaines suivantes, ils sont devenus les premiers à localiser une énorme rivière de polluants alors qu’elle serpentait entre des monticules en eaux profondes et des courants recouverts de benzène, de toluène et d’autres cancérogènes et neurotoxines connus trouvés dans le pétrole brut et le gaz. Ce panache sous-marin sinueux contenait plus de la moitié de toutes les matières libérées au cours de la éruption de 87 jours, invisible à l’imagerie satellite qui a surveillé le déversement d’en haut. S’il n’avait été évalué qu’avec des nappes de surface, « la moitié du pétrole et tout le gaz n’auraient pas été comptabilisés », dit Joye.

Ce mélange de toxines continuerait à nuire ou à tuer des centaines de milliers d’animaux dans les années à venir, mutilant le foie des oiseaux de mer, les poumons des dauphins et, pense-t-on, la peau des poissons. Aujourd’hui, plus d’une décennie plus tard, une grande partie de la matière s’est décomposée, mais une partie persiste dans les sédiments océaniques. Joye dirige un consortium de chercheurs qui a continué à surveiller ces impacts environnementaux, l’un des nombreux projets qu’elle poursuit dans son laboratoire à l’Université de Géorgie.

Plus généralement, Joye se spécialise dans les métabolismes uniques des bactéries marines qui se nourrissent de pétrole et de gaz – un domaine d’étude qui a contribué à façonner les débats sur la meilleure façon d’exploiter ces bactéries pour nettoyer les déversements. Elle est attirée par ces microbes, dit-elle, non seulement pour leur capacité à remédier aux catastrophes, mais aussi pour leur rôle dans la stabilisation du climat de la planète en consommant des gaz à effet de serre. Elle examine maintenant comment ces communautés microbiennes et leurs nombreux services environnementaux peuvent changer ou souffrir dans un monde en réchauffement.

Les toxines ont blessé ou tué des centaines de milliers d'animaux dans les années à venir, mutilant le foie des oiseaux de mer, les poumons des dauphins et, pense-t-on, la peau des poissons.  Crédit image : Wikipédia

Les toxines ont blessé ou tué des centaines de milliers d’animaux dans les années à venir, mutilant le foie des oiseaux de mer, les poumons des dauphins et, pense-t-on, la peau des poissons. Crédit image : Wikipédia

Joye aborde son travail avec une rigueur et un charisme qui l’ont souvent amenée dans la sphère publique, notamment en participant au documentaire de la BBC Planète bleue II, travail de conseil sur un projet pédagogique jeu vidéo, et la collaboration sur un dessin animé pour enfants. Elle consacre plus de temps que d’habitude à une telle éducation et sensibilisation car, dit-elle, elle considère qu’atteindre les jeunes et aider à inspirer la prochaine génération de scientifiques marins comme une sorte de police d’assurance pour l’avenir de l’océan.

Son expertise et ses explorations microbiennes vont au-delà du domaine marin, dans les lacs, les mangroves et les estuaires, ce qui lui confère un éventail de connaissances qui attire des collègues pour travailler avec elle, et lui a valu une liste de hochements de tête et de récompenses au cours de sa carrière de plus de 30 ans. . «Elle a fait des contributions vraiment exceptionnelles», explique Beth Orcutt, une géomicrobiologiste qui a étudié avec Joye en tant qu’étudiante diplômée il y a plus de dix ans et qui fait maintenant des recherches sur les microbes marins au Bigelow Laboratory for Ocean Sciences à East Boothbay, Maine. Alors que de nombreux microbiologistes orchestrent leur carrière autour d’un seul organisme ou système, l’orientation plus large de Joye lui permet d’adopter une approche plus complète et de comprendre plus facilement les problèmes potentiels ou les biais dans ses découvertes, explique Orcutt. « C’est pourquoi je pense qu’elle est si respectée sur le terrain. »

Racines d’un explorateur océanique

Bien qu’elle aime l’océan depuis son enfance, Joye n’a pas grandi en voulant devenir océanographe. Sa famille cultivait du soja, du coton, du tabac et d’autres cultures dans une ferme en Caroline du Sud, et elle est allée à l’Université de Caroline du Nord à Chapel Hill en 1983 avec l’intention de devenir médecin. Mais elle a suivi un cours de sciences marines sur un coup de tête au cours de sa première année et s’est retrouvée accro et excellait. Le professeur de ce cours lui a écrit une lettre l’exhortant à envisager des études supérieures, et elle a pris cette suggestion à cœur. «Il a allumé un feu dans mon imagination et j’ai pu concentrer toute mon énergie intellectuelle et ma curiosité à poser des questions sur les océans», dit-elle.

L'océanographe Samantha Joye et son équipe ont découvert un panache sous-marin sinueux qui contenait plus de la moitié de tous les matériaux libérés au cours de l'éruption de 87 jours, invisible pour l'imagerie satellite qui a surveillé le déversement d'en haut.  Crédit image

L’océanographe Samantha Joye et son équipe ont découvert un panache sous-marin sinueux qui contenait plus de la moitié de tous les matériaux libérés au cours de l’éruption de 87 jours, invisible pour l’imagerie satellite qui a surveillé le déversement d’en haut. Crédit image » SkyTruth/Flickr

Elle a ensuite obtenu une maîtrise et un doctorat en sciences marines de la Caroline du Nord, puis a décroché un poste postdoctoral à l’Université d’État de San Francisco en 1993, étudiant des communautés de microbes marins appelés méthanotrophes – des « mangeurs de méthane » qui aident à stabiliser le climat de la Terre en consommant ce puissant gaz à effet de serre. Cette année-là, elle a assisté à une session lors d’une conférence sur des microbes similaires qui habitent les profondeurs marines ; lorsqu’elle a posé des questions à l’un des conférenciers, le résultat, à la surprise de Joye, a été une invitation à participer à une prochaine croisière de recherche dans le golfe du Mexique. Le voyage de 1994 l’a amenée au fond de la mer pour la première fois et est devenu le catalyseur d’une grande partie de son travail par la suite.

Depuis lors, Joye a dirigé ou participé à plus de 100 voyages au fond de l’océan, dont beaucoup dans le golfe du Mexique ; elle attribue sa chance d’aiguille dans une botte de foin de trouver le pétrole et le gaz submergés de la Eaux profondes aux nombreuses heures qu’elle a passées à naviguer là-bas. Alors qu’elle navigue dans les canyons sous-marins et les volcans de ce terrain, elle prend des photos et des séquences vidéo, et utilise des bras et des paniers robotisés pour collecter des échantillons d’eau, de roches et de tapis microbiens qu’elle rapporte au laboratoire pour analyse.

Elle remplit des cahiers de pensées au fur et à mesure de sa descente, formulant souvent de nouvelles questions de recherche sur le moment. « Il y a cette explosion de créativité et de prise de conscience que je n’ai jamais eu d’autre moyen que lorsque je suis dans un sous-marin », dit-elle. Sans ses trois enfants adolescents, ajoute-t-elle, elle voudrait couler au fond de l’océan tous les jours.

Une fois là-bas, elle navigue souvent vers des structures appelées suintements d’hydrocarbures, où le pétrole et le gaz jaillissent naturellement des fissures du fond marin et soutiennent une oasis étonnamment luxuriante de lits de moules, de vers tubicoles géants de six pieds de long et de communautés uniques de bactéries avec un fort appétit pour le pétrole et le gaz. Au fil des ans, elle a exploré comment ces communautés microbiennes se partagent et se disputent les ressources et a été surprise de découvrir à quelle fréquence les déchets d’un organisme servent de source de nourriture à un autre, de sorte que différentes espèces coexistent en coopération dans leurs eaux profondes éloignées. environnements.

Sa connaissance intime de ces microbes et environnements, qu’elle détaille dans un article du Revue annuelle des sciences de la Terre et des planètes, l’a aidée à évaluer de manière critique l’utilisation controversée de dispersants chimiques pour nettoyer les Horizon en eaux profondes déversement dans les années qui ont suivi la catastrophe. Elle s’est demandé si l’application de ces produits chimiques de type détergent – ​​qui brisent l’huile en minuscules gouttelettes plus faciles à consommer pour les microbes – pourrait attirer des bactéries plus enclines à se régaler du dispersant lui-même que de l’huile, et potentiellement même repousser l’huile-centrique. microbes. Si tel était le cas, il resterait plus de pétrole dans l’océan que si aucun dispersant n’était appliqué.

Pour le Horizon en eaux profondes catastrophe, cette considération n’était pas anodine : 7 millions de litres de dispersant sans précédent se sont retrouvés dans le golfe du Mexique à la suite du déversement, initialement dans une application de type lance à incendie inefficace, dit Joye. Elle et ses collègues ont depuis mené études de laboratoire qui ont montré que le dispersant peut, en effet, ralentir la dégradation de l’huile en favorisant la croissance des microbes mangeurs de dispersant et en supprimant ceux qui mangent de l’huile. Elle dit qu’il n’est toujours pas clair si, quand et comment utiliser au mieux le dispersant, mais elle exhorte la communauté des sciences marines à tenir compte de ces nuances dans les futures évaluations de déversement.

« Ses travaux sur ce sujet sont à la pointe de la technologie », déclare Claire Paris-Limouzy, océanographe à l’Université de Miami qui a travaillé avec Joye pour évaluer la persistance du pétrole – dissous et difficile à suivre – dans le golfe à ce jour. Alors que l’exploration pétrolière en eaux profondes continue de se développer dans le monde et perpétue le risque de déversements en eaux profondes, dit Paris-Limouzy, il est crucial de comprendre comment ces déversements se produisent sous l’eau et comment les nettoyer au mieux.

Un tel travail ne va pas sans défis. Collecte d’échantillons au milieu de la nappe de pétrole dans les semaines qui ont suivi Horizon en eaux profondes nécessaire d’enfiler des combinaisons intégrales contre les matières dangereuses par temps de 105 ° F et d’inhaler du benzène et d’autres vapeurs nocives sur un navire dont la filtration de l’air fonctionnait régulièrement mal en raison de l’obstruction des prises d’eau par l’huile. « C’était des conditions assez terribles pour travailler », dit Joye.

Mais maintenant, une décennie plus tard, ces efforts ont jeté des bases importantes pour comprendre comment les communautés microbiennes marines aident à maintenir l’océan en bonne santé. Joye cherche actuellement à savoir si des facteurs de stress tels que l’augmentation de la température de l’eau et de l’acidité associées au changement climatique modifient la nature collaborative de ces écosystèmes et les rendent plus compétitifs, favorisant un organisme par rapport à un autre – et comment les déséquilibres qu’elle trouve peuvent, à leur tour, influencer d’autres océans. systèmes.

Et elle continue d’intensifier ses activités de sensibilisation auprès des jeunes, en créant récemment un camp de découverte de l’océan pour les collégiens en Géorgie. Elle prévoit de suivre ses campeurs dans les années à venir, dans l’espoir d’en aider certains à poursuivre leur carrière dans le domaine des sciences océaniques.

« Inciter ces enfants à s’engager et à éveiller leurs passions maintenant est quelque chose qui, à mon avis, est d’une importance cruciale », dit-elle. « C’est important pour l’avenir de tout le monde.

Cet article est paru à l’origine dans Knowable Magazine, une entreprise journalistique indépendante d’Annual Reviews.

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