08 AVRIL 2019

Hervé Claustre est un chercheur d’exception. Premier océanographe à obtenir une bourse ERC (European Research Council) dans la catégorie « advanced » en 2009, il décroche de nouveau dix ans plus tard cette bourse d’excellence si prisée. Spécialisé dans les méthodes d’observation du phytoplancton, ce directeur de recherche au laboratoire d’océanographie de Villefranche-sur-Mer 1 (LOV) a participé à plus d’une quinzaine de campagnes océanographiques et a dirigé une mission exceptionnelle d’exploration dans le Pacifique Sud. Auteur d’une centaine de publications scientifiques, il a reçu la Médaille d’Argent du CNRS en 2005.

Hervé Claustre
Hervé Claustre décroche pour la seconde fois une bourse ERC advanced

Ingénieur agronome de formation, Hervé Claustre se spécialise dès son doctorat au LOV sur le phytoplancton qui constitue depuis le fil rouge de son parcours. Ces organismes végétaux sont les acteurs essentiels de la photosynthèse océanique qui capte le CO2, le transforme en matière vivante et libère de l’oxygène.

Au cours de son post-doctorat en Angleterre, cet « océanographe observateur » comme il aime se définir, développe de nouvelles techniques chimiques pour observer et quantifier la diversité du phytoplancton. Entré au CNRS en 1990, il cherche à comprendre le rôle de ces organismes végétaux dans la régulation du cycle du carbone dans l'océan mondial et ce, dans le contexte du réchauffement climatique.

En complément de ces mesures in situ, il utilise les images des satellites qui mesurent la couleur des océans et permettent d’en évaluer leur concentration en phytoplancton. L'océan est en effet d'autant plus vert qu'il est riche en plancton végétal et d'autant plus bleu qu'il en est dépourvu.

carte désert océanique
Carte composite annuelle de la concentration de chlorophylle a dans le Pacifique Sud estimée à partir des mesures « couleur de l'eau » du satellite SeaWiFS.© SeaWiFS Project. NASA/Goddard Space Flight Center. ORBIMAGE.

Mais les mesures satellites, même si elles nous renseignent sur l’ensemble des océans, ne concernent que leurs couches superficielles, soit 1/5e seulement de la couche occupée par le phytoplancton. Pour compléter ces informations, il part en mer effectuer des mesures biogéochimiques 2 avec un triple objectif : clarifier les mécanismes qui expliquent les différences de concentration de phytoplancton, étalonner les mesures satellites à partir des données recueillies sur le terrain et développer une vision 3D de la biologie océanique.

Premier palier (-100m) : une ERC pour déployer des robots à l’écoute de l’océan

En 2004, pour identifier les causes des faibles concentrations en phytoplancton, l’océanographe embarque pour le Pacifique Sud étudier l’un des « déserts océaniques » détectés par les satellites. Il y découvre, aux côtés de collègues américains, l’intérêt des flotteurs-profileurs, des robots sous-marins capables de mesurer la température et la salinité des océans.

« J’aime partir en mer pour y réaliser des observations afin de comprendre le fonctionnement de l’océan. Mais ces observations sont ponctuelles. Les robots ont un potentiel unique car ils permettent d’observer différentes zones simultanément sur de longues périodes, y compris dans des endroits difficiles d'accès », explique le chercheur.

Convaincu par le potentiel de ces robots, il obtient en 2009 une première bourse ERC pour son projet remOcean. Grâce à ce financement, il développe de nouveaux flotteurs-profileurs afin d’explorer des zones océaniques clés et mieux comprendre les cycles biogéochimiques du carbone et de l'azote. 

Flotteur
Flotteur-profileur © H. Claustre

Bardés de capteurs, ces robots sous-marins nouvelle génération sont alors capables de relever des mesures physiques (comme la température ou la lumière), mais aussi chimiques (oxygène, nitrates) et biologiques (quantité de chlorophylle et de particules). Autonomes et opérationnels pendant 3 ou 4 ans, ils permettent aux scientifiques de réaliser des observations à distance durant des périodes longues et à de plus grandes profondeurs.

« Les mesures des robots fournissent des données uniques sur ce qui se passe, par exemple, sous la glace de l’Arctique en hiver », souligne Hervé Claustre.

A la fin de son projet ERC, il est l’un des co-fondateurs du programme international Biogeochemical-Argo dont l’objectif est de constituer un réseau de 1000 flotteurs profileurs biogéochimiques dans l’océan mondial pour en observer l’évolution liée au changement climatique.

Deuxième palier (-2km) : une seconde ERC pour plonger en eaux profondes

Dix ans après l’obtention de sa première ERC, Hervé Claustre réussit en mars 2019 l’exploit de décrocher une seconde ERC advanced. Avec le projet REFINE (Exploration of Plankton-driven fluxes in the Marine Twilight Zone), il veut percer les mécanismes de séquestration du CO2 dans les océans en étudiant ses échanges en surface, sa transformation par le phytoplancton et son exportation vers les couches profondes de l’océan.

L’ERC Advanced Grant, une bourse européenne d’excellence

Le programme ERC (European Research Council) finance l'excellence scientifique à la frontière des connaissances.

Avec un niveau de compétitivité très élevé, les bourses Advanced Grant doivent permettre à des scientifiques confirmés et reconnus en tant que leaders d'exception dans leur domaine de réaliser un projet de recherche exploratoire novateur et ambitieux.

La durée de la bourse est de 5 ans et les critères de sélection sont l'excellence scientifique du projet et du chercheur qui le porte.

En s’appuyant sur une remarquable équipe d’ingénieurs du laboratoire, il va ainsi développer une nouvelle classe de robots qui seront ensuite déployés dans cinq zones océaniques depuis l’Arctique jusqu’à l’Equateur. Dotés de divers capteurs, dont des capteurs d’images et de pH, ces robots alimenteront les chercheurs en données. Ils observeront en particulier la quantité de CO2 fixée par le phytoplancton, l’acidification de l’océan ou encore la nature des particules qui contribuent à l’exportation de carbone.

« Ces mesures serviront à mieux paramétrer les modèles qui contribuent à la compréhension de l’influence du changement climatique sur les écosystèmes océaniques et les cycles biogéochimiques des éléments », précise l’océanographe.

A l’aide de capteurs acoustiques, Hervé Claustre souhaite également enregistrer les « bruits de l’océan » pour obtenir des données météorologiques ou encore identifier la présence de mammifères marins.

Avec l’expérience de sa première ERC, le chercheur sait déjà que ce nouveau financement sera l’occasion de créer un environnement particulièrement favorable au développement de recherches de très haut niveau.

« Grâce à l’ERC, notre équipe est devenue très attractive auprès des jeunes chercheurs du monde entier. Nous avons créé une sorte de pépinière avec des jeunes scientifiques très créatifs qui sont venus enrichir l’ensemble de l’équipe, se réjouit Hervé Claustre. Nous espérons continuer sur cette voie avec la seconde ERC. »

A travers cette bourse européenne, Hervé Claustre souhaite également poursuivre un projet qui lui tient particulièrement à cœur : sensibiliser les jeunes et les scolaires à l’importance de comprendre l’océan pour mieux le préserver.

« Cela a été une grande satisfaction personnelle de voir les enfants découvrir nos recherches sur l’océan et de comprendre leurs enjeux. Notre responsabilité de scientifique est aussi de transmettre notre savoir au plus grand nombre », conclut Hervé Claustre.

Il a créé, avec le LOV, le site « Mon océan et moi » qu’il alimente en matériel éducatif avec l’aide de chercheurs, d’ingénieurs, d’étudiants, de médiateurs scientifiques, de web-designers et d’enseignants.

Enfants océan
© Mon océan et moi

Il a également mis en place le projet « Adopt a float » qui permet à une classe d’adopter un robot sous-marin et de le suivre en temps réel pendant son voyage scientifique. Ces actions seront bien évidemment renforcées et diversifiées dans le cadre de l’ERC REFINE.


1 Sorbonne Université, CNRS.

2 La biogéochimie regarde comment la biologie océanique intervient sur le cycle des grands éléments constitutifs de notre matière (carbone, oxygène, azote).