La connaissance de l’océan était très faible au début du XIXième siècle. Les premières expéditions et études abordant le milieu océanique d’une manière directe datent des années 1830 lors du voyage autour du monde effectué par Charles Darwin à bord du Beagle, qui servira de base à son ouvrage sur l’origine des espèces.
Le premier ouvrage dédié à l’océan en tant que tel a été rédigé par un lieutenant de la Marine américaine en 1855, M. F. Maury, sur les courants marins. En fait, la naissance de l’océanographie, en tant que nouvelle science, est généralement associée à l’expédition effectuée sur quatre ans autour du globe à bord de navire britannique le « Challenger », de 1872 à 1876 : c’est en effet la première fois que des observations systématiques en physique, chimie, géologie et biologie de l’océan sont effectuées avec une instrumentation dédiée.
Au cours de la première moitié du XXième siècle, les nouvelles connaissances de ce milieu encore hostile et mal connu ont été portées par des objectifs technologiques, militaires, politiques (expéditions dans les zones polaires, en particulier arctiques) et économiques, et se sont appuyées sur des progrès techniques, permettant un essor important de l’observation (communication par radio, hydro acoustique, nouvelles méthodes d’analyse en chimie – eau de mer, sédiments marins). Après la deuxième guerre mondiale, l’exploration de l’océan a pris un nouvel envol, motivé par la volonté d’utiliser au mieux les ressources et de mieux comprendre et prévoir le climat et le comportement de notre planète.
Remarque
A l’heure actuelle, les outils d’observation sont extrêmement variés et s’appuient sur une batterie importante d’instruments. Les mesures classiques basées sur l’analyse de l’eau recueillie dans les bouteilles fixées le long d’un câble remontant des échantillons d’eau de mer restent l’approche universelle de l’observation de l’océan (figure 1).
Mise à l'eau d'une rosette (Figure 1)
Sur un bâti en métal, appelé rosette, deux étages de 16 bouteilles (ouvertes à la mise à l’eau) sont plongés jusqu’au fond de l’océan. A la base de ce bâti, des sondes mesurant pression, température, conductivité (salinité), oxygène en continu transmettent leur signal par l’intermédiaire d’un câble électro porteur, signal traité en temps réel à bord. A la remontée du système, les bouteilles sont fermées à des profondeurs prédéfinies. Les échantillons d’eau de mer sont ensuite récoltés à bord soit pour être mesurées directement durant la campagne océanographique, soit pour être conditionnées en vu de mesures ultérieures en laboratoire.
Cependant, au cours des dernières décennies, l’autonomie, la miniaturisation et l’acquisition à haute fréquence ont modifié totalement la description de l’océan, en particulier profond, la vision de la variabilité de la circulation océanique et la compréhension des échelles de temps associés à certains processus fondamentaux au sein de l’océan.
Remarque
Les progrès les plus spectaculaires et les plus médiatisés proviennent de l’utilisation de véhicules sous marins qui ont permis l’exploration des abîmes océaniques, avec en particulier la découverte de l’activité géologique et biologique très spécifique et originale des sources hydrothermales au niveau des dorsales médio océaniques actives (figure 2).