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Concordia Sylvain Guesnier 2020
↦ Antarctique ↦ La station Concordia
La station Concordia
Concordia est une station franco-italienne opérée par l’Institut polaire français et le Programma nazionale di ricerche in Antartide（https://www.pnra.aq/）.
Habitée en continu depuis 2005, c’est l’une des trois seules stations implantées à l’intérieur du continent antarctique , ce qui en fait, entre autres, un lieu important pour les réseaux d’observation sismique et géomagnétique de notre planète.
Concordia est construite sur le site du Dôme C, sur une calotte glaciaire de 3300 m d’épaisseur qui permet, à travers des carottages de glace, de retracer le climat terrestre des années passées. Le forage EPICA a permis de lire le climat des 800 000 dernières années et les prochains carottages visent à dépasser le million d’années. En plus de son altitude élevée, la faible humidité de l’air, la faible pollution lumineuse et atmosphérique font d’elle le site idéal pour l’astronomie et les études de physico-chimie de l’atmosphère. A lire : Pour en savoir plus sur la science déployée à Concordia.（https://institut-polaire.fr/wp-content/uploads/2025/02/La-science-a-Concordia-Fev2025.pdf）
La station est composée de deux tours, l’une accueillant les activités « calmes » (chambres, laboratoires, hôpital …), l’autre les activités « bruyantes » (cuisine, séjour, salle de sport, ateliers …) et de bâtiments techniques. Pendant la campagne d’été, une partie du personnel est logée au camp d’été, un ensemble de bâtiments et de tentes situé à 500 m de la station. Autour, différents bâtiments hébergent des installations scientifiques.
La conception de la station a fait appel à des concepts architecturaux et technologiques innovants et conformes aux recommandations du Traité sur l’Antarctique. Les eaux grises sont recyclées par une unité de traitement développée en collaboration avec l’Agence spatiale européenne. Le chauffage est produit par cogénération lors du fonctionnement de la centrale électrique. Les déchets organiques sont transformés en compost par un digesteur, les autres déchets sont triés et reconditionnés pour être retraités à l’extérieur du continent.
Quelques chiffres sur la station Concordia :
75°06’S – 123°21’E 3233 m d’altitude 1 er hivernage en 2005 12 à 15 hivernants et jusqu’à 70 personnes en été – 30°C en moyenne l’été et -63°C l’hiver
L’histoire de la station Concordia
Le projet d’une nouvelle station de recherche au Dôme C a été initié par les Expéditions Polaires Françaises dans les années 1980. L’étude initiale, comprenant les installations nécessaires, le système de transport et le camp de base côtier fut achevée en 1991. À cette époque, le Programme antarctique italien (PNRA) exprime son intérêt pour le développement de la recherche scientifique et technologique en Antarctique et pour la participation au projet Dôme C. L’intérêt de collaborer à un tel projet était évident et un accord a été signé le 9 mars 1993 entre le PNRA et l’Institut Polaire Français Paul-Émile Victor successeur des EPF. Cet accord établit les deux opérateurs nationaux comme partenaires égaux dans la construction et l’exploitation de la station de Dôme C, maintenant appelée « CONCORDIA ».
Le Dôme C est un plateau haut de 3200 m, où la calotte glaciaire atteint 4000 mètres d’épaisseurs, ce qui en fait un lieu particulièrement intéressant pour la glaciologie puisque des forages très profonds pourraient permettre de retracer l’histoire du climat des 500 000 dernières années. Le lieu est également idéal pour l’étude des variations de la couche d’ozone, des observations astronomiques et cosmologique car l’atmosphère y est très pure et exempte de vapeur d’eau du fait de la très basse température qui y règne. Le site devrait également permettre de participer au réseau d’observation sismique et magnétique en Antarctique.
La station devait également servir à l’expérimentation de technologies nouvelles, notamment en lien avec les agences spatiales qui avaient manifesté leur intérêt dans le projet en raison de la similitude des conditions de vie entre la station et une station orbitale (isolement, confinement, climat extrême), pour y mener des études de suivi physiologique et psychologique.
L’installation sur le Dôme C commence lors de la saison 1998-1999, plusieurs campagnes d’étés ont été nécessaires pour l’acheminement des 3000 tonnes de matériel et la construction de la station. Le premier hivernage aura finalement lieu en 2005, il permettra de mettre au point les fonctions techniques de la station, la mise en service de l’unité de traitement des eaux notamment et de valider les qualités astronomiques du site.
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Le dôme C
La station est installée à 75°06’S / 123°21’E.
C’est l’une des trois stations permanentes installées à l’intérieur du continent, et non sur la côte, avec la station américaine Amundsen-Scott installée au Pôle sud et la station russe Vostok.
Elle est à 1100 km de la station Dumont d’Urville（https://institut-polaire.fr/fr/antarctique/la-station-dumont-durville/） et à 1200 km de la station italienne Mario Zucchelli.
Concordia est installée sur un plateau à 3233 mètres d’altitude, sur une épaisseur de 4000 mètres de glace. Du fait de l’altitude et de l’affinement de la couche atmosphérique au-dessus des pôles la pression atmosphérique donne une altitude ressentie à environ 3500m.
Le climat
La température moyenne annuelle à Concordia est de -55°C. Elle varie entre -30°C et -50°C en été, et peut atteindre les -80°C en hiver. Le vent, même très faible (10 nœuds maximum) influence fortement la température ressentie.
Lucie Maignan
Du fait de la très basse température, l’atmosphère est exempte de vapeur d’eau et l’air y est donc très sec. En moyenne, il y a entre 2 à 10 cm de neige par an.
La pression atmosphérique est en moyenne de 645hPa.
La vitesse moyenne du vent est de 2,8 m/s, soit un tout petit peu plus que 10 km/h et peut atteindre au maximum les 17 m/s (61,2 km/h).
L’ensoleillement est permanent entre mi-novembre et fin-janvier, il diminue ensuite jusqu’à devenir totalement nul entre mi-mai et fin-juillet, période suite à laquelle le soleil réapparaît au-dessus de l’horizon pour de plus en plus longues périodes.
Le créneau horaire de la station a été choisi de manière à ce que les heures les plus chaudes de la journée soient celles travaillées, les horaires de la station sont fixés sur le fuseau horaire UTC + 8. Il y a 7 heures de décalage horaire entre la station et la France lorsque la France est à l’heure d’hiver, et 6 après le passage à l’heure d’été. Il y deux heures de décalage avec la station Dumont d’Urville, qui est, elle, liée à l’horaire australien (UTC + 10).
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Une très grande infrastructure de recherche
Concordia a été retenue par la feuille de route nationale sur les infrastructures de recherche en tant que Très grande infrastructure de recherche (TGIR). C’est-à-dire qu’elle a été identifiée comme « un outil ou dispositif possédant des caractéristiques uniques identifiées par la communauté scientifique utilisatrice comme requises pour la conduite d’activités de recherche de haut niveau ».
Les critères d’inscription à la feuille de route impliquent aussi la présence d’une gouvernance identifiée, unifiée et effective et d’instances de pilotage stratégique et scientifique, d’une ouverture à la communauté scientifique souhaitant l’utiliser, sur la base d’une évaluation par les pairs, la conduite d’une recherche propre ou la mise à disposition de services à une ou plusieurs communautés d’utilisateurs intégrant les acteurs du secteur économique. Les grandes infrastructures de recherche doivent également être en mesure de produire une programmation budgétaire pluriannuelle ainsi qu’un budget consolidé intégrant les coûts complets et de mettre à disposition les données produites.
L’inscription d’une infrastructure de recherche sur la feuille de route nationale représente un label de qualité et une reconnaissance de sa valeur dans la Stratégie Nationale de Recherche. Le pilotage de ces infrastructures a vocation à veiller au maintien des positions françaises au sein des grands projets de recherche européens, sans affaiblir pour autant le soutien aux installations nationales qui restent le premier point d’accès de nos chercheurs.
Les TGIR relèvent d’une stratégie gouvernementale traduite au moyen de plusieurs actions de la Loi organique relative aux lois de finances et d’un fléchage budgétaire du Ministère de l’Enseignement supérieur, de la Recherche et de l’Innovation. Elles sont nationales ou font l’objet de partenariats internationaux ou européens, notamment par leur engagement dans la feuille de route du forum stratégique européen (ESFRI). Elles sont des instruments majeurs dans les réseaux de collaboration industrielle et d’innovation. Les TGIR sont sous la responsabilité scientifique des opérateurs de recherche
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Un partenariat franco-italien
La France et l’Italie, par l’intermédiaire de leurs ministères de la recherche ont signé un accord de coopération scientifique pour leurs activités de recherche en Antarctique et notamment l’exploitation de la station Concordia.
Pour la partie opérationnelle, l’Institut polaire et son homologue le PNRA signent eux-même un accord qui définit les apports de chacun, financier ou de service pour le fonctionnement de la Concordia. Par exemple, les italiens ont à charge l’acheminement du matériel et du personnel par voie aérienne et les télécommunications tandis que les français gèrent les raids logistiques et le parc de véhicules.
Les membres de l’équipe d’hivernage sont donc français et italiens, parfois d’autres nationalités recrutées par l’un des deux pays.
Visite de la station Concordia
Olivier Haye
La station est composée de deux tours de 3 niveaux raccordées entre elles et aux bâtiments en conteneurs hébergeant la centrale électrique et la station de traitement des eaux par des couloirs couverts au rez-de-chaussée. Les tours sont installées sur des pilotis pour prévenir l’enneigement du site.
Une des tours est consacrée aux activités « calmes », elle héberge :
– Au rez-de-chaussée : l’hôpital, la chambre du médecin, un magasin technique et les salles consacrées aux télécommunications (la mail room), la « cabine téléphonique » ainsi que la chambre du responsable technique.
– Au premier étage : les 16 chambres, les salles de bain (homme et femme) et des toilettes ainsi que la laverie de la station, qui sert également de salle pour l’utilisation du simulateur SoUz.
– Au second étage : les laboratoires de glaciologie, de physique de l’atmosphère, de magnétisme et de sismologie, de biologie humaine, le service radio et informatique et d’antennes, les bureaux du station leader et du coordinateur scientifique.
La seconde tour est consacrée aux activités « bruyantes » avec :
– Au rez-de-chaussée : le groupe électrogène de secours, le workshop technique, une buanderie et les espaces de gestion des déchets (avec les compacteurs, le digesteur).
– Au premier étage : les espaces de stockage alimentaires (chambre froide, magasin d’aliments secs et magasin chauffé à 4°C), la salle vidéo et le gymnase.
– Au second étage : la cuisine, la plonge, la cantine et le salon/bibliothèque/salle de réunion.
Les deux tours sont également traversées par un escalier de secours qui mène aux toits de la station.
La station a été conçue pour accueillir 16 personnes en hiver et 32 personnes pendant la campagne d’été. Pendant la campagne d’été, une quarantaine de personnes en plus peuvent être accueillies au camp d’été.
Les laboratoires
La plateforme Astroconcordia
La plateforme Astroconcordia est un espace situé à l’extérieur de la station et dédié à l’astronomie. Il est notamment composé d’un shelter en bois, qui abrite les espaces de travail des scientifiques, un espace avec le matériel nécessaire pour bricoler les télescopes, des ordinateurs, un serveur de stockage et de transfert des données acquises par les télescopes.
À côté du shelter, on trouve deux arches en bois portant des plateformes qui servent à installer du matériel d’observation en hauteur afin de s’affranchir de la disturbance de l’air qui est plaqué au sol en Antarctique. Il y a également des dômes accueillant les télescopes et un petit shelter de contrôle des instruments installés.
La station Concordia
Les espaces de glaciologie
À proximité du camp d’été se trouvent plusieurs espaces dédiés à la glaciologie.
Le workshop EPICA est la tente qui servait à la maintenance des instruments de carottage du projet, et qui sert aujourd’hui d’atelier de stockage, de bricolage, et de détente pour les glaciologues.
La tente EPICA est la tente qui abrite le forage EPICA, où sont toujours menées des études de températures et de diffusion du son. La tente sert occasionnellement pour réaliser des opérations de bricolage, comme la découpe de tubes de casing.
La tranchée « froide », aussi appelée le « buffer », est un bâtiment séparé en deux espaces. La première zone à l’entrée sert à stocker temporairement des carottes de glace. Dans les espaces plus en arrière, les carottes étaient sciées, échantillonnées, et une première étude de spectrométrie y était menée.
La tranchée « chaude » est un bâtiment qui sert de lieu de découpe et de prises de données sur les carottes.
La station Concordia
La tour américaine
La tour américaine est une tour métallique d’une cinquantaine de mètres de haut qui est équipée d’instruments de mesures scientifiques, essentiellement météorologiques : acquisition de la température, de la vitesse du vent à différents niveaux de hauteurs.
Concordia Sylvain Guesnier 2020
La sismologie
Les sismomètres du site du Dôme C sont actuellement installés au fond de la « cave sismo », un ensemble de containers empilés et enfouis sous la neige. On accède à la cave par une première trappe munie d’une échelle qui mène au système de stockage des données. Une seconde trappe conduit à un tunnel de 45 mètres creusé dans la neige. Après le tunnel, deux échelles métalliques mènent à la cave elle-même, à 15 mètres de profondeur. La température y est constante à -59°C.
L’accumulation de neige déforme la cave actuelle, il est donc nécessaire de construire une nouvelle structure pour accueillir la sismologie. Durant la campagne d’été 2018/2019, un nouveau shelter en bois, sur pilotis a été construit, et un forage à la trapanelle a été initié. L’objectif est d’installer le sismomètre à 130 mètres de profondeur afin d’atteindre la glace. Le forage fait actuellement 130 mm de diamètre mais devra être agrandi et atteindre 220 mm pour que le système puisse être installé.
La station Concordia
Le shelter SuperDarn