Comment l'eau rafraîchie se retrouve-t-elle sous le plateau de la Nouvelle-Angleterre au large, depuis combien de temps a-t-il été là et combien il existe?
Rebecca Robinson, professeure de la Graduate School of Oceanochography de l'Université du Rhode Island, tente de répondre à ces questions en étudiant les échantillons prélevés sur trois sites au large de Nantucket.
Robinson a été l'un des trois scientifiques en chef à diriger une équipe multinationale et multidisciplinaire de 41 chercheurs sur l'expédition d'hydrogéologie de l'étagère de la Nouvelle-Angleterre. Après 74 jours au large, l'équipe est revenue en août avec des échantillons d'eau et de sédiments – sous la forme de 718 cœurs mesurant plus de 871 mètres au total – pour être analysé dans les laboratoires respectifs des chercheurs.
« L'échantillonnage de ces eaux souterraines rafraîchies offshore dans la mesure où nous pouvons faire des évaluations géochimiques complètes de son histoire, y compris son âge, est sans précédent dans le forage scientifique des océans », a déclaré Robinson.
Les niveaux de salinité des sédiments sous le fond marin sont généralement proches de ceux de l'océan sus-jacent, mais la Nouvelle-Angleterre au large, le sous-adefloor contient un réservoir inhabituellement important d'eau rafraîchie.
« La pure fraîcheur de l'eau, qui était proche des limites d'eau potable, a été une surprise pour moi », a déclaré Robinson. « Je ne pensais pas que les rafraîchissements signifiaient au niveau des salinités océaniques, mais je ne pensais pas non plus que ce serait si proche de ce que nous retirons des robinets. »
L'expédition a été organisée par le Consortium européen pour le forage de recherche sur l'océan dans le cadre du programme international de forage océanique (IODP³). À l'aide d'un chariot d'habitation de 185 pieds de long équipé d'une petite plate-forme de forage, 50 000 litres d'eau ont été pompés de plusieurs profondeurs différentes.
« C'était un défi de pomper des quantités importantes d'eau souterraine des puits sans les déstabiliser », a déclaré Robinson. « Pour empêcher une colonne de sédiments de s'effondrer, nous avons dû être stratégique sur l'endroit où nous pompons, le débit à travers l'équipement et où nous avons placé notre équipement. C'étaient des variables que nous avons appris à optimiser. »
Robinson était satisfait des résultats de l'opération de forage.
« Je suis ravi de notre succès dans l'échantillonnage des formations aussi difficiles et de la quantité étonnante d'eau, nous avons pu récupérer pour la science », a déclaré Robinson.
Robinson étudiera les origines et l'histoire de l'azote dans les eaux souterraines en examinant la composition des échantillons dans son laboratoire.
« Nous étudierons le cycle de l'azote de l'eau et comment il est affecté par l'eau rafraîchie », a déclaré Robinson. « Tous les organismes ont besoin d'azote pour la vie, de sorte que son cycle marque différents types de traitement microbien qui se produit. Apprendre ce qui se passe le long de son chemin d'écoulement peut nous dire quelque chose sur son histoire. »
Robinson mesurera également les concentrations et la composition isotopique de l'azote à l'aide d'un spectromètre de masse du rapport isotopique. L'âge de l'eau sera mesuré par d'autres chercheurs utilisant des isotopes radiogènes, tels que le carbone 14 et l'hélium-4.
Les deux autres scientifiques en chef de l'expédition étaient le professeur Brandon Dugan de la Colorado School of Mines et le professeur Karen Johannesson de l'Université du Massachusetts Boston. L'équipe scientifique complète se réunira au référentiel principal de l'Université de Brême à Brême, en Allemagne, en janvier et février 2026 pour examiner davantage les noyaux, collecter plus de données et rédiger des rapports préliminaires sur les résultats initiaux.
Les noyaux seront archivés et rendus accessibles pour de nouvelles recherches scientifiques pour la communauté scientifique après une période de moratoire d'un an. Toutes les données d'expédition seront en libre accès et les résultats qui en résulteront seront publiés.
