OpenROV étape 5: assemblage des blocs batterie

Cette étape consiste à fabriquer deux tubes qui vont avoir pour fonction d’accueillir les 8 piles (LR01), qui vont alimenter le ROV (autonomie prévue, environ une heure dans une eau tempérée). Les blocs d’alimentation servent également de lest, et permettent au ROV de conserver son équilibre dans l’eau.
Nous avons fabriqué les blocs à partir de tubes PVC (32mm), bouchés de part et d’autre par des pieds de meubles détournés. La connectique consiste simplement en des contacteurs de piles récupérés d’un lecteur de CD (hors service), et du câble d’alimentation soudé à ces contacteurs (bouton et ressort), qui viendra se brancher au niveau du Cape. L’étanchéité est assurée par de l’époxy, qui est bourré au niveau des pieds en caoutchouc.

Les blocs d’alimentation terminés. Photo: Bruno Danis
Détail de l’un des bouchons et d’un contacteur, collé sur une rondelle d’acrylique. Photo: Bruno Danis
Les blocs sont fixés sur la coque du ROV, à l’aide de colsons adaptés. Photo: Bruno Danis

OpenROV étape 4: montage du châssis pour l’électronique (e-chassis)

Cette étape consiste à assembler une autre partie de la structure du OpenROV: le e-chassis. Cet élément va accueillir les éléments électroniques embarqués du ROV, et venir se placer dans un cylindre étanche, qui sera placé à l’avant du ROV. L’e-chassis peut tourner dans ce cylindre, ce qui permet d’orienter la caméra embarquée et les rampes de LEDs.
Les éléments électroniques embarqués comprennent:

  1. les variateurs de vitesse
  2. l’ordinateur de bord (Beaglebone)
  3. l’interface entre le Beaglebone et les autres éléments
  4. un servo
  5. une webcam HD
  6. deux rampes de LED

Voici quelques photos de cet assemblage:

Pièces pour l’e-chassis, avant montage. Photo: Bruno Danis
Une partie de l’e-chassis est monté. Photo: Bruno Danis
Fixation de la webcam HD, à l’aide de colsons. Photo: Bruno Danis
Fixation des rampes de LEDs à l’aide de colle epoxy. Photo: Bruno Danis
L’e-chassis terminé, on voit l’encoche pour l’objectif de la caméra. Photo: Bruno Danis

OpenROV étape 3: montage du châssis pour la propulsion

Le montage du châssis accueillant le système de propulsion (trois moteurs brushless, et hélices issues de turbines d’avion à réaction télécommandé) se faut sans difficulté particulière, en collant les éléments découpés au laser avec une très grande précision.

Collage de la partie centrale du châssis. Photo: Bruno Danis
Les moteurs viendront se fixer sur cette partie, dans les emplacements prévus. Photo: Bruno Danis
La poignée du ROV
Le châssis est prêt. Le cercle central servira à la propulsion verticale du ROV. Photo: Bruno Danis
Autre vue sur le châssis. Photo: Bruno Danis
Les moteurs et les hélices. Photo: Bruno Danis
Vue rapprochée sur l’un des moteurs. Photo: Bruno Danis

OpenROV étape 2: pliage de la coque externe

La structure générale de l’OpenROV se compose de trois parties: la coques externe (qui doit être pliée en forme), le châssis supportant le système de propulsion, et le châssis pour l’électronique (e-chassis).
Nous avons commencé par la coque externe, qu’il a fallu plier (à un peu plus de 90°) et dans laquelle viendra se “clipser” le reste de la structure du ROV.
Le pliage proprement dit s’est fait à l’aide d’un décapeur thermique (2-3 minutes d’exposition à puissance intermédiaire suffisent).
Les photos ci-dessous reprennent les principales phases du montage:

préparation d’une structure en bois permettant de canaliser la chaleur du décapeur thermique. photo: Bruno Danis
premier essai à blanc. photo: Bruno Danis
la stucture à plier. photo: Bruno Danis
préparation du premier pli. photo: Bruno Danis
le premier pli est réussi! photo: Bruno Danis
la coque externe, les deux plis sont faits. photo: Bruno Danis
coque externe terminée. photo: Bruno Danis

OpenROV by OpenROV is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Unported License.

OpenROV étape 1: commande des fournitures

La première étape dans le projet OpenROV est bien sûr de commander toutes les fournitures nécessaires. Cette partie a demandé plus de travail que prévu, les fournisseurs habituels étant basés aux USA. La structure du submersible étant conçue de manière extrêmement précise, il nous a fallu beaucoup d’efforts pour rassembler toutes les pièces du puzzle. Au jour d’écrire ces lignes, certaines pièces vitales sont encore en route vers le Laboratoire. Qu’à cela ne tienne, nous avons reçus les éléments principaux du châssis, découpés au jet d’eau.

Les éléments structuraux du ROV. Photo: Bruno Danis

Dès que possible, nous partagerons la liste des éléments indispensables au montage d’un OpenROV, adapté au marché Belge, avec des estimations de délais de livraison, et des remarques utiles par rapports aux éléments qui demandent une attention particulière.

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Détroit de Bransfield (Bransfield Strait)

Nous avons réalisé les derniers traits d’AGT (AGT=Agassiz trawl ou chalut Agassiz) dans le Détroit de Bransfield, à l’ouest de la Péninsule antarctique. Nous y avons comparé trois stations, chacune comportant quatre sites de prélèvement, s’étageant entre 150 (plateaux) et 700 m de profondeur (canyons). Les prélèvements se sont donc succédés à un rythme soutenu ces dernières semaines. 

Trait de chalut dans le Détroit de Bransfield, 250m (Photo Chantal De Ridder, ULB)

De nombreuses espèces d’oursins ont été récoltées dans toutes les stations explorées (ce qui nous a ravi !); certains oursins ont pu être maintenus vivants à bord et observés dans un des laboratoires du bateau. Des échantillons ont été préparés pour des analyses isotopiques, moléculaires et morphométriques qui seront réalisées à Bruxelles et à Dijon (analyses de la composition en isotopes stables, analyses de la microflore bactérienne, analyses des complexes d’espèces). Philippe a parallèlement pu mesurer le métabolisme respiratoire ainsi que le métabolisme acide-base chez des oursins récoltés dans des environnements contrastés, en passant de longues heures dans un des laboratoires réfrigérés du bateau. Nos premières observations indiquent un effet marqué de l’englacement sur la biologie des oursins, et une relative ‘adaptabilité’ dans les différents environnements étudiés. Nous faisons route maintenant vers le Passage de Drake, une région ‘plus océanique’, très peu soumise à l’englacement et où les oursins disposent de ressources trophiques variées et abondantes durant toute l’année. Cette dernière série de prélèvements clôturera notre étude comparative des échinides issus d’environnements soumis à différentes conditions d’englacement.  Le Polarstern quittera l’Antarctique et prendra la direction de Punta Arenas le 14 mars prochain. Le retour est donc en vue. Ces deux mois en mer ont été productifs scientifiquement mais ils nous ont aussi permis de découvrir les abords d’un continent hors du commun. Le brise-glace Polarstern, en navigant ‘sur la banquise’ (‘dans du solide’ !), nous a offert des moments étonnants à la rencontre de paysages magnifiques, déclinant toutes les gammes de blanc. Enfin, un des aspects sympathiques des expéditions en mer est le fait de travailler simultanément avec des chercheurs d’origines très diverses, et de confronter nos idées, nos méthodes, et … nos cultures ! Chantal, Philippe et Bruno

Nouvelles de la Mer de Weddell

Nous naviguons actuellement dans une zone particulièrement englacée de la Mer de Weddell, les vents dominants et les courants rabattant la glace vers les côtes de la Péninsule antarctique. Le Polarstern doit régulièrement se frayer un passage dans la banquise. En eaux plus libres, nous croisons de larges fragments de banquise (glace de mer) et des icebergs imposants (fragments de glaciers largués aux marges du continent Antarctique). Passagers de ces îles flottantes, les phoques et les manchots, nous observent surpris par ce gros brise-glace.

photo: Katrin Wheatley, EG-BAMM

Notre travail consistant à comparer la biologie du benthos de la plateforme continentale dans des zones soumises à des contraintes d’englacement différentes, plusieurs sites de récolte ont été sélectionnés. Chaque site exploré (“core station”) comporte une station profonde (ca. 400 – 500 m de profondeur) et une station peu profonde (ca. 100 m de profondeur), ce qui nous informe sur les fluctuations des communautés benthiques en fonction de la profondeur.

photo: Julian Gutt, AWI

Jusqu’à présent, nous avons exploré une zone s’étendant depuis le nord de l’île de Joinville jusqu’au sud de l’île de Dundee. Les sites échantillonnés indiquent une diversité faunistique fascinante et des communautés d’organismes très distinctes, généralement dominées par des groupes trophiques particuliers. Les échinodermes et plus particulièrement les échinides (oursins) en sont des membres incontournables, ils sont présents dans quasi toutes les communautés examinées! Un de nos objectifs est de cerner leur comportement alimentaire et leur métabolisme dans des conditions de milieu contrastées, et de caractériser leur degré de sensibilité face aux fluctuations des facteurs de milieu. Ces derniers sont examinés par d’autres équipes de biologistes à bord qui étudient les caractéristiques physico-chimiques de l’eau de fond (T°, salinité, teneur en oxygène, concentration en chlorophylle a) et celles des sédiments (granulométrie, matière organique, concentration en chlorophylle a). La mission étant multidisciplinaire, biologistes et océanographes se côtoient, ce qui est particulièrement stimulant. En pistant les masses d’eau pour caractériser leurs mouvements, les océanographes apportent un supplément d’information sur les courants qui circulent dans nos sites d’échantillonnage.

photo: Armin Rose, DZMB

Actuellement, l’équipe d’océanographes et celle qui étudie les populations de krill réalisent un dernier transect en Mer de Weddell. Ensuite, si les conditions d’englacement le permettent, nous nous dirigerons plus au sud, au voisinage de Larsen A, pour y réaliser une dernière série de prélvements dans une zone fort soumise à l’englacement avant de quitter la Mer de Weddell pour le détroit de Bransfield, où la formation de glace est plus saisonnière.

Chantal, Philippe et Bruno

Une semaine de calme…

Chers lecteurs,

Le Polarstern est actuellement en eaux libres au nord de l’île de l’Eléphant. Cette semaine et une partie de la suivante sont consacrées à des traits de plancton destinés à l’étude de la dynamique de population du krill et à la prise d’échantillons d’eau permettant de décrire et suivre les différentes masses d’eau, en particulier l’eau froide profonde issue de la mer de Weddell. Nous en profitons pour peaufiner notre installation, traiter les premières données obtenues et nous consacrer aux « devoirs » que nous avons emportés (écriture et correction d’articles scientifiques, lecture d’articles etc.).

J’en profite pour vous parler d’un outil océanographique très employé: la « rosette CTD ». Il s’agit d’une série de cylindres en PVC, ouverts à leurs deux extrémités, (« bouteilles Niskin » en jargon océanographique) disposés en cercle autour de capteurs. 



Cet ensemble est immergé et les capteurs permettent de suivre, en temps réel, plusieurs paramètres : la salinité mesurée par conductivimétrie (C), la température (T) et la profondeur (« depth » D). Des capteurs additionnels permettent de mesurer la concentration en oxygène et en chlorophylle A (mesure de la quantité d’algues unicellulaires en suspension dans la colonne d’eau) ou la quantité de lumière disponible pour les organismes photosynthétiques. Des signaux électriques peuvent être envoyés et permettent de fermer les bouteilles à la profondeur voulue et d’ainsi obtenir des échantillons d’eau pour d’autres analyses. Le fait que les bouteilles soient ouvertes à leurs deux extrémités assure le libre passage de l’eau de mer tant que la bouteille n’est pas fermée.

Cet outil nous permet de connaître exactement les conditions auxquelles sont soumis les organismes benthiques que nous étudions. J’utilise en outre les échantillons d’eau pour mesurer le pH et l’alcalinité («capacité tampon ») de l’eau dans laquelle baignent les oursins.

Philippe, Bruno, Chantal


Premières impressions…

La Mer de Weddell et les sites Larsen n’ont pas connu de débacle cette année du fait de l’absence de violentes tempêtes qui auraient dispersé la glace, puis de la présence de vents inhabituels qui l’ont compactée à l’est de la Péninsule antarctique . 


Nous ne pourrons donc pas atteindre les sites prévus. Nous nous sommes donc rabattus sur notre « plan B », recentrant la campagne sur deux questions qui contribuent à éclairer l’évolution du fonctionnement des écosystèmes marins sous l’influence du changement climatique :


·    La quantité de nourriture d’origine planctonique atteignant le fond détermine-t-elle la structure et le fonctionnement des communautés benthiques antarctiques (organismes vivant sur le fond) ?

·    La limite entre les communautés antarctiques dominées respectivement par les suspensivores (qui se nourrissent de particules en suspension dans l’eau) et les dépositivores (qui se nourrissent de la matière organique déposée au fond) est-elle liée à la limite entre les masses d’eau issues de la Mer de Weddell et celles du détroit de Bransfield ?


Pour notre groupe de prédilection, les oursins, ceci nous amènera à déterminer les différentes espèces présentes, à étudier leur régime alimentaire et à mesurer leur métabolisme.



Nous avons rejoint le Pacifique par le canal de Magellan, accompagnés par des albatros à sourcils noirs, puis nous nous sommes engagés dans le Passage de Drake en direction de la Péninsule antarctique. La traversée a été sereine, mais parfois un peu agitée et nous y avons rencontré nos premières baleines. Nous sommes depuis deux jours à pied d’œuvre près de l’île Joinville, à l’extrémité nord de la Péninsule. Depuis deux jours, les prélèvements se succèdent. Deux beaux coups de chalut Agassiz nous ont offert nos premiers oursins. Beaucoup d’oursins irréguliers mais aussi les groupes que nous recherchons particulièrement : cidaridés et Sterechinus, l’oursin régulier le plus commun, sur lequel nous allons mener la plupart des analyses. Chantal a isolé les premiers contenus digestifs et Philippe passe ses journées devant son pH mètre pour étudier la physiologie acide-base de ces oursins. Bruno, notre expert en taxinomie du CNRS (Université de Bourgogne), en tandem avec Chantal, assume la délicate détermination de nos prises et prépare des échantillons pour de futures analyses génétiques.


Le bateau traverse de sublimes paysages faits de plaques de glace, et d’icebergs. Les Manchots à jugulaire et Adélie nous observent depuis leurs radeaux glacés et les premiers phoques mettent un peu de vie (assez immobile !) sur la glace.

Philippe, Chantal et Bruno

Expedition ANTXXIX/3

Deux chercheurs du Laboratoire de Biologie Marine de l’Université Libre de Bruxelles, les Profs. Chantal De Ridder et Philippe Dubois ont participé récemment à l’expédition ANT XXIX/3, à bord du brise glace de recherche Polarstern affrété par l’Alfred Wegener Institut (AWI).
La mission était emmenée par le Prof. Julian Gutt, un spécialiste de l’écologie marine Antarctique.
Pour leur première expérience polaire, les deux chercheurs se sont joint à une équipe internationale composée d’une cinquantaine de chercheurs, et sont partis sur le site Larsen dans la partie ouest de la mer de Weddell, dans le cadre d’une expédition qui a duré deux mois. Le site Larsen présente des caractéristiques uniques, et une opportunité de recherche exceptionnelle, suite à la dislocation massive de la calotte glaciaire sous l’effet du réchauffement de cette région. Une video de cette dislocation a été postée par la Nasa:

Leur travail s’est focalisé sur la biodiversité et l’écologie des oursins (échinides), en particulier leur rôle dans la re-colonisation des fonds, et s’est organisée autour de trois axes:
(1) la biodiversité des échinides, en les inventoriant, et en étudiant leur répartition spatiale,
(2) l’étude des processus de colonisation des fonds récemment libérés de l’emprise de la glace, y compris la physiologie de ces organismes, et
(3) l’étude du rôle écologique des ectosymbiontes  (des organismes qui vivent sur les piquants des oursins).
Ce blog reprendra les principaux évènements de l’expédition, et permettra à nos chercheurs de communiquer leurs impressions au fur et à mesure de leur avancement.
Le programme complet de l’expédition est disponible en ligne sur le site de l’AWI…
Vous pouvez aussi suivre la position du Polarstern en temps réel