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Start-up

Subglacior : un transfert technologique réussi pour l'analyse haute résolution de gaz dissous

Le projet Subglacior promet, d’ici 2017, l’exploration en profondeur de la calotte polaire au moyen d’une sonde et la caractérisation des climats anciens Il  fait d’ores et déjà profiter l’océanographie d’un transfert de technologie : un spectromètre laser miniaturisé, analysant en temps réel les gaz dissous dans l’eau de mer.

Domaine de recherche fondamentale par excellence, la glaciologie polaire fournit actuellement un transfert de technologie des plus intéressant : entré en phase finale de son développement, le projet Subglacior offre d’ores et déjà de premières applications en océanographie. Il comprend la conception et la mise au point d’une sonde in-situ capable d’explorer la calotte polaire à des profondeurs telles (jusqu’à 3km) que les plus anciennes couches de glace sont visées. En analysant la composition de la glace et de l’air enfermé en son sein, les chercheurs recueilleront des informations déterminantes sur les climats anciens, jusqu’à 1,5 million d’années en arrière. Démarré en 2011, piloté par une équipe de glaciologues et de physiciens des lasers issus du Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (CNRS/Université Grenoble Alpes), du  Laboratoire Interdisciplinaire de Physique (CNRS/Université Grenoble Alpes), du  Laboratoire des sciences du climat et de l'environnement (CNRS/CEA/Université Versailles Saint-Quentin) et de la division technique de l'Institut national des sciences de l'Univers du CNRS).

Alors qu’une campagne de forage traditionnel dans la glace se déploie en temps normal sur plusieurs années, le projet Subglacior  vient bouleverser la donne. Il prévoit de combiner forage et analyse en une seule saison – soit deux ou trois mois de campagne. L’innovation à l’origine de ce changement d’échelle de temps : un nouveau spectromètre laser, entièrement miniaturisé, créé spécifiquement pour la sonde in-situ. Embarqué dans un carottier spécifique, l’instrument collectera en temps réel les données géochimiques de la glace – isotopes de l’eau, concentrations des gaz à effet de serre et des poussières piégés – tout en confirmant l’intérêt du site foré. Le déploiement final de la sonde depuis la base franco-italienne Concordia, en Antarctique, interviendra en 2017.

En 2014, l’équipe de chercheurs avait procédé, en mer Méditerranée, aux premiers tests de l’instrument laser nouvellement développé. A des profondeurs allant jusqu’à 600 mètres, elle avait éprouvé les capacités de l’instrument et la qualité des données collectées. Plus accessible que l'Antarctique, ce milieu dispose également de conditions, quoique nettement inférieures à la glace ,de forte variabilité de température et de pression. L’essai fut un succès : intégré à une interface spécifique conçue par l'équipe, l’instrument avait analysé in-situ et en temps réel les gaz dissous dans l’eau de mer.

En parallèle, un projet de maturation, Subocéan, porté par une partie de l’équipe1, a reçu le soutien de la SATT Linksium de Grenoble. L’objectif était la construction d’un prototype se rapprochant d'une version industrielle et adapté à l'océanographie. Dans le cadre du projet norvégien CAGE (centre for arctic gas hydrate, environment and climate), ce prototype a été immergé en octobre 2015 à des profondeurs de 300 à 400 mètres au large de l’archipel du Svalbard. Pour la première fois et grâce à son temps de réponse extrêmement court, il a procuré une cartographie en 3D du méthane relargué dans l'océan par les sédiments océaniques. Ces résultats laissent présager une possible quantification fine des échanges de ce gaz à effet de serre entre le sédiment, l’océan et l’atmosphère dans cette région. Grâce à la télémétrie intégrée au prototype et les mesures fournies en temps réel, l'équipe a également pu corriger la trajectoire du bateau pour caractériser plus précisément le phénomène.

Aujourd’hui, le transfert technologique issu de Subglacior va encore plus loin. Le développement de deux nouveaux instruments d’analyses géochimiques en temps réel dans l’océan constitue le nouveau projet OCEAN-IDs débuté cette année. Il représente un des trois seuls projets Proof of Concept portés par un chercheur du CNRS et sélectionnés en 2015 par le Conseil européen de la recherche (ERC) pour un financement. Un brevet CNRS porté par les trois chercheurs du LGGE1 pour l’une des technologies intégrées aux prototypes est également en cours de dépôt. Et la start-up Senow commercialisant les nouveaux instruments à des fins académiques et industrielles est en train de voir le jour.

Le projet Subglacior est financé conjointement par le Conseil européen de la recherche (projet ERC Advanced Grant ICE&LASERS, 7e PCRDT, GA no. 291062 ; projet ERC POC OCEAN-IDs, Horizon 2020, GA no. 713619), l’Agence nationale de la recherche (ANR), la Fondation BNP Paribas, la fondation Mamont, le Programme investissements d’avenir, au travers du projet EquipEx Climcor, et l’Institut polaire français Paul-Emile Victor (IPEV).

1 Jérôme Chappellaz (directeur de recherche CNRS au LGGE), Jack Triest (ingénieur responsable de la start-up SENOW), et Roberto Grilli (chargé de recherche CNRS au LGGE).

 

Contacts :

Jérôme Chappellaz / Directeur de recherche CNRS au Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement / Jerome.Chappellaz@lgge.obs.ujf-grenoble.fr

Roberto Grilli / Chargé de recherche CNRS au  Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement /  roberto.grilli@lgge.obs.ujf-grenoble.fr

Jack Triest / Ingénieur responsable de la start-up SENOW / contact@senow.fr