Département Ressources physiques et Écosystèmes de fond de Mer

Le département Ressources physiques et Écosystèmes de fond de Mer (REM) est impliqué dans des défis de nature scientifique et technologique. Ses travaux de recherche portent sur la connaissance du sol et sous-sol sous-marins, sur l’évolution géologique des marges, sur la compréhension des variations climatiques passées, sur les aléas géologiques, sur la biodiversité et la dynamique des écosystèmes profonds et sur l’interaction entre la biosphère et la géosphère de l’échelle de la vie d’une bactérie à celle des cycles glaciaires.

Il a pour mission de répondre au besoin d’observation scientifique et de surveillance depuis le littoral jusqu’aux grandes profondeurs à différentes échelles de temps. Cela le conduit à mener des travaux de recherche sur les interactions des matériaux et des structures avec le milieu marin et à contribuer aux innovations concernant les énergies marines renouvelables.

Contexte et enjeux

L’océan couvre un peu plus de 70% de la surface de la planète Terre et le domaine océanique reste très largement inexploré. L ‘amélioration des connaissances est l’enjeu principal. Il s’agit à la fois d’explorer les différents compartiments (fond de mer, sous-sol, écosystème), les ressources minérales (granulats, nodules, amas sulfurés, encroûtements...), énergétiques (pétrole et gaz, énergies marines renouvelables) et biologiques (biodiversité, souches, molécules, …) dont toutes les richesses ne sont pas encore connues.

Pour mieux connaitre cet environnement, soumis à un contexte de changement global, et les potentialités de toutes les réserves qu’il contient, il est nécessaire de mieux comprendre les phénomènes ayant conduit à leur genèse et à leur localisation. La connaissance fondamentale de l'océan profond est, dans ce contexte, capitale du fait de la variété des processus géologiques, écologiques et biologiques qui s'y déroulent et de la diversité des écosystèmes qu'il abrite. En termes de ressources, dans un contexte de transition énergétique, il s’agit par ailleurs, de développer les technologies qui nous permettront d’exploiter au mieux les sources marines d’énergies renouvelables (EMR) que l’océan peut procurer.

Les missions du département REM

Pour répondre à ces enjeux scientifiques, économiques, géopolitiques, sociétaux, le département mène des travaux de recherche et d’innovation sur quatre axes :

• approfondir la connaissance géologique, géophysique et géochimique de l’océan profond,
• découvrir les mécanismes qui entretiennent la biodiversité de ces milieux et identifier les services écosystémiques associés,
• développer les outils adaptés à la mesure de paramètres physiques, chimiques et biologiques dans ces environnements sévères,
• contribuer aux innovations concernant les énergies marines renouvelables.

Il est ainsi impliqué dans des recherches concernant notamment:

• la formation des marges continentales. Elles sont le lieu d'enregistrements des indicateurs globaux de changement de la planète, mais aussi de systèmes de piégeage de ressources, notamment en hydrocarbures. Leur étude nécessite la réalisation de modèles et de bilans basés sur les observations fournies par les outils d'imagerie haute résolution, sismiques et acoustiques.
• les processus géologiques et géochimiques liés aux circulations de fluides sur les marges et les dorsales océaniques. Pour localiser l'activité hydrothermale dans différents contextes géologiques, il est important de comprendre la variabilité des processus, d'identifier les zones les plus actives et de déterminer les facteurs contrôlant la dimension et la composition des minéralisations sulfurées. Des outils spécifiques d'exploration sont développés pour faciliter l'exploration avec des coûts compétitifs.
• les risques géologiques. Les océans sont le siège d'activités sismiques, de formation d'hydrates de gaz, d'instabilités de pente liées aux accumulations de sédiments induisant des risques en zone littorale ou pour des zones d'exploitation ou de mise en place d'installations en mer (industries pétrolières et câblières).
• l'étude des écosystèmes. Les actions entreprises ont pour but de décrire la diversité biologique des écosystèmes profonds et comprendre les interactions entre les communautés biologiques et leur biotope par des approches interdisciplinaires multi-échelles, de l'écosystème à la molécule. Ces études sont appliquées aux effets anthropiques sur l'environnement et la biodiversité en mer profonde.
• le comportement des structures en mer. Les travaux du département visent la compréhension des mécanismes physiques, chimiques et biologiques responsables du vieillissement des matériaux polymériques et composites en milieu marin, la production de connaissances scientifiques et techniques pour la conception et le dimensionnement de structures et équipements en mer (modélisation des interactions fluides/structures, simulation expérimentale) et contribue aux développements de démonstrateurs de convertisseurs d’énergie marine sur l’ensemble des filières EMR.

L’attractivité du département réside dans sa capacité à relever les défis technologiques nécessaires au développement d’une d'instrumentation marine basée sur des disciplines variées, à l’amélioration des moyens de mesure in situ (exploration, évaluation des ressources, impact environnemental, systèmes d'alarme), et à la mise en place de techniques expérimentales en laboratoire pour simuler certains phénomènes de fond de mer.

Cette capacité contribue au développement d'équipements innovants et fiables pour la mise en exploitation de nouveaux champs pétroliers à grande profondeur, le prolongement de l'exploitation des champs matures, l'exploitation des ressources minérales et des ressources énergétiques renouvelables.