Mégaprojets
Observatoires arctiques sous-glace : données, énergie et TDY
Ajouter Securities.io à vos sources préférées sur Google
L’importance de l’Arctique
Longtemps largement négligée parce qu’elle est presque inhabitée, extrêmement froide et difficile d’accès, la région arctique constitue néanmoins une zone cruciale du globe pour plusieurs raisons.
La première tient au progrès technologique et à l’appétit de l’humanité pour les ressources, qui ont rendu l’Arctique plus important économiquement que jamais. Le réchauffement climatique facilite également l’accès à ces ressources et ouvre de nouvelles routes commerciales.
C’est aussi une région bordée par de nombreuses nations, chacune avec son propre intérêt stratégique, et les tensions croissantes entre la Russie et les pays de l’OTAN (Canada, Norvège, les États‑Unis et le Danemark, via le Groenland, ont tous une présence directe dans l’Arctique).
Source: Geological Survey Of Norway
Même avec le changement climatique, comprendre et surveiller l’Arctique représente un défi technique et scientifique massif.
Pour cette raison, une nouvelle génération de sondes et de drones sous-marins est en cours de création pour analyser la couverture de glace, explorer les ressources sous-marines et surveiller la région.
Réchauffement de l’Arctique: routes commerciales, climat et nouvelles ressources
Nouvelles routes commerciales
La région arctique se réchauffe quatre fois plus vite que la moyenne mondiale.
Cela a conduit à ce que la période estivale de l’Arctique voie beaucoup plus d’eau libre de glace qu’auparavant, et que la glace résiduelle soit également beaucoup plus fine, aidant les brise-glaces à la rendre navigable pendant davantage de mois.
Source: BBC
En conséquence, la soi‑disant Route de la Soie Polaire, reliant l’Europe à la Chine en passant par la Russie, devient une route commerciale stratégique. Elle peut connecter la Chine et le Royaume‑Uni en un peu plus de 20 jours à l’aide d’un porte‑conteneurs ordinaire non polaire, grâce aux brise‑glaces russes qui ouvrent le passage.
Sea Legend, qui indique exploiter une flotte de 18 navires, a déclaré que la préparation de ces nouveaux services avait pris trois ans. Il a fallu relever plusieurs défis, notamment moderniser l’équipement des navires, former et certifier le personnel, ainsi qu’élaborer des prévisions météorologiques et de navigation précises.”
Importance pour le climat
La masse d’air froid de l’Arctique joue un rôle important dans les régimes météorologiques mondiaux.
Une évolution du climat régional pourrait également affecter le niveau des mers. La fonte de la glace océanique n’a pas d’effet direct, puisqu’elle flotte déjà. En revanche, la calotte glaciaire qui recouvre l’immense territoire du Groenland pourrait provoquer une forte élévation du niveau marin si elle fondait.
En outre, lorsque la glace fond, sa surface très réfléchissante est remplacée par une surface beaucoup plus sombre, qui absorbe davantage d’énergie solaire et peut accentuer le réchauffement local comme mondial.
Enfin, une fonte excessive pourrait perturber les courants océaniques, en particulier dans l’Atlantique Nord, qui jouent un rôle essentiel dans la régulation du climat mondial.
Nouvelles zones économiques
Outre les routes commerciales, le réchauffement des eaux arctiques crée de nouvelles possibilités d’activité économique. Une navigation plus aisée et des eaux plus chaudes devraient, par exemple, ouvrir de nouvelles zones de pêche.
La région arctique est également riche en minerais et en ressources énergétiques:
- 97 % des réserves de platine de la Russie se trouvent dans l’Arctique.
- 93 % du minerai de fer utilisé dans l’UE est produit en Suède.
- 50 % des revenus des Territoires du Nord‑Ouest du Canada proviennent de l’exploitation minière.
- La région pourrait contenir 13 % du pétrole conventionnel non découvert du monde et 30 % du gaz naturel conventionnel non découvert.
Par ailleurs, la ressource encore largement inexploitée du Groenland comprend d’importantes réserves de minéraux de terres rares tels que le néodyme et le dysprosium, suffisantes pour couvrir au moins un quart de la future demande mondiale, soit 38,5 millions de tonnes.
Une situation qui a attiré l’attention d’une grande puissance, notamment avec l’intention de Donald Trump d’acheter le Groenland à un moment donné.
Le Groenland possède également des réserves d’or, de fer, d’aluminium, d’uranium, de zinc, de plomb, de pétrole, de gaz, etc.
Source: Geological Survey Of Norway
Les ressources sous-marines pourraient elles aussi devenir un nouveau territoire disputé, l’Arctique étant particulièrement riche en gisements sous-marins de sulfures métallifères et en sites hydrothermaux riches en minerais.
Pourquoi l’Arctique a besoin de nouvelles données sous-glace
Difficile & coûteux à collecter
Les observatoires arctiques fournissent l’infrastructure de données indispensable au développement sûr de la région et à la protection de l’environnement. Mieux comprendre les ressources disponibles et l’écosystème environnant est la seule manière réellement responsable de les exploiter.
Mais les outils traditionnels de collecte de données sont mis à rude épreuve par les conditions météorologiques arctiques:
- Les bouées de surface sont détruites par la glace qui se déplace.
- Les satellites ne peuvent pas voir à travers les épais champs de glace.
- Les missions avec équipage sont coûteuses et dangereuses.
Cela ne signifie pas qu’ils ne sont jamais utilisés. Par exemple, l’Observatoire multidisciplinaire dérivant pour l’étude du climat arctique (MOSAiC), mené en 2019–2020, a mobilisé plus de 600 personnes dans l’Arctique central pour recueillir des données pendant l’hiver, lorsque la glace était trop épaisse pour les brise-glaces.
Les scientifiques de l’expédition MOSAiC ont étudié l’atmosphère, la neige, la glace de mer, l’océan et l’écosystème local. Mais avec un budget de 140 M$, une telle expédition reste une curiosité.
De même, la «ville sous la glace» de Camp Century, au Groenland, est un vestige de la guerre froide. Le corps du génie de l’armée américaine a construit cette base militaire en 1959 en creusant un réseau de tunnels dans la couche superficielle de la calotte glaciaire.
Source: NASA
L’installation a été abandonnée en 1967 en raison de la complexité et des coûts liés à l’établissement d’un établissement permanent dans ces conditions difficiles.
Alternative autonome
Les progrès des véhicules autonomes et des systèmes de batteries ont complètement transformé la manière d’étudier l’Arctique.
Avec les véhicules sous-marins autonomes (AUV) utilisant des systèmes de batteries à longue durée, les scientifiques peuvent déployer des points d’observation sous la glace à des distances bien plus grandes qu’auparavant.
Ils peuvent également utiliser de nouveaux types de réseaux sonar et LiDAR qui sont à la fois plus puissants et moins énergivores.
Enfin, les liaisons satellites en temps réel et les modèles de détection basés sur l’IA permettent à ces drones d’être beaucoup plus capables et autonomes qu’auparavant, sans devoir être reliés à un navire d’observation ou à une station terrestre pour accomplir leur mission.
En conséquence, la surveillance continue de l’Arctique tout au long de l’année est enfin réalisable.
Géopolitique
Une meilleure surveillance constitue aussi un impératif stratégique pour les forces armées, afin d’observer la région et de garantir le respect des droits territoriaux de chaque pays.
«La région a connu énormément de changements au cours des 10 à 20 dernières années, le changement climatique entraînant une hausse de l’activité ainsi que des bouleversements géopolitiques et technologiques dans l’Arctique.
La tendance au réchauffement permet également à nos adversaires d’accroître leur présence et leur accès à la région.»
Une cartographie médiocre et l’absence de présence directe peuvent conduire à ce qu’une revendication d’une nation sur les ressources de la région soit contestée par une autre.
Dans l’ensemble, les observatoires sous-glace détermineront les futurs différends territoriaux et les évaluations des ressources.
Ainsi, les drones sous-glace et les sondes d’observation constituent un méga-projet géostratégique clé du XXIe siècle.
Comment fonctionnent les réseaux d’observatoires arctiques sous-glace
Faites glisser pour parcourir →
| Composant | Rôle principal | Technologies d’exemple | Cas d’utilisation clés en Arctique |
|---|---|---|---|
| Drones autonomes sous-glace (AUV) | Plateforme mobile de capteurs qui cartographie l’épaisseur de la glace, la bathymétrie et les écosystèmes. | Réseaux sonar et LiDAR, caméras, capteurs chimiques, batteries à longue durée. | Cartographie de l’interface glace‑océan, recherche halieutique, inspection d’infrastructures sous-marines. |
| Stations permanentes sur le plancher océanique | Nœud fixe pour la surveillance continue de la géologie, de la chimie et de l’acoustique. | Micro-séismomètres, capteurs de méthane et de CO₂, sondes de chimie océanique, hydrophones. | Suivi des émissions de méthane, activité sismique, surveillance à long terme des écosystèmes et du bruit. |
| Réseau de communication acoustique | Fournit un positionnement sous-marin et des liaisons de données lorsque le GPS et la radio ne peuvent pas traverser la glace. | Modems acoustiques, balises de positionnement, systèmes de synchronisation temporelle. | Navigation sûre pour les AUV, suivi discret des navires et sous-marins, remontée de données vers les hubs. |
| Liaison de surface et satellites | Relaye les données depuis sous la glace vers les réseaux mondiaux en quasi temps réel. | Bouées câblées, terminaux Iridium, satellites en orbite polaire, futures constellations arctiques. | Surveillance climatique en temps réel, sécurité maritime, connaissance stratégique du domaine. |
| Modèles IA de climat et de navigation | Transforme les données brutes des capteurs en prévisions, cartes de risque et guidage d’itinéraires. | Modèles d’apprentissage automatique pour le dérive de la glace de mer, le risque de tempête et les changements d’écosystèmes. | Optimisation des routes maritimes, planification de missions militaires, politiques de pêche et de conservation. |
Drones autonomes sous-glace
Alors que beaucoup d’attention sur la technologie des drones est accordée aux drones volants, en partie à cause de leur rôle croissant dans les conflits militaires, comme le montre la guerre en Ukraine, les drones sous-marins progressent également rapidement.
L’expédition MOSAiC a déjà utilisé une première version de cette technologie pour analyser les interfaces entre la glace de mer et l’océan.
Source: Nature
Il collecte des échantillons de glace, d’algues, de zooplancton et mesure l’épaisseur de la glace grâce au sonar, à l’imagerie, aux prélèvements chimiques et au radar orienté vers le haut pour cartographier la fonte de la glace depuis le dessous.
Stations permanentes sur le plancher océanique
Les drones sous-glace mobiles sont une excellente option pour l’analyse dynamique de la région arctique et l’échantillonnage régulier.
Cependant, d’autres points de données nécessitent une forme d’observation beaucoup plus continue, ce qui peut être réalisé avec des stations de mesure sur le plancher océanique.
Ils peuvent intégrer divers instruments pour surveiller différents phénomènes:
- Micro-séismomètres pour détecter l’activité géologique.
- Capteurs de chimie océanique pour mesurer les changements biologiques et environnementaux.
- Détecteurs de méthane et de CO₂ pour évaluer la contribution de la zone au changement climatique.
- Hydrophones pour détecter le mouvement des navires et des sous-marins.
Traditionnellement, ces stations sur le plancher océanique ont été alimentées par un câble provenant d’un navire ou d’une station terrestre à proximité. Par exemple, la mission MOSAiC a utilisé l’alimentation fournie (6 kW) du navire Polarstern via un câble pour chauffer les installations et alimenter les stations du plancher océanique.
Mais l’observation à long terme de l’Arctique profond exige une autre solution. Les courants marins ou l’énergie marémotrice peuvent fournir une alimentation électrique faible mais constante à ces capteurs.
Si la production d’énergie est suffisante, ces stations sous-marines pourraient également servir de stations d’alimentation sous-marines et de points de recharge pour les drones sous-marins autonomes.
Réseaux de communication acoustique
Comme le GPS ne pénètre pas l’eau et que la glace bloque l’accès facile à la surface avec une antenne flottante, les drones sous-glace se triangulent via des modems acoustiques et des « balises » du plancher océanique.
Cela peut être une fonction supplémentaire d’une station sous-glace du plancher océanique, servant de point fixe que les drones peuvent utiliser pour s’orienter.
Intégration satellite
La communication acoustique peut être utilisée pour collecter et centraliser les données, mais celles-ci doivent ensuite sortir de la mer et de sous la glace pour atteindre les chercheurs.
La solution consiste à utiliser un hub de données concentrant le signal acoustique en un point, puis à utiliser un câble pour le connecter à un système de liaison de données en surface.
Source: ResearchGate
Les liaisons de données peuvent être connectées à un satellite en orbite polaire, au réseau Iridium ou à de futures constellations axées sur l’Arctique.
Modèles IA climatiques
Toutes les données collectées en temps réel et tout au long de l’année devront ensuite être intégrées dans des modèles prédictifs utiles.
Il est fort probable que les modèles climatiques arctiques de prochaine génération utiliseront largement la technologie IA pour améliorer leurs capacités prédictives. Ils seront, à leur tour, utilisés par les météorologues, les compagnies maritimes, les opérateurs militaires/navals, les régulateurs de la pêche et les agences environnementales.
Conclusion: pourquoi les observatoires arctiques sous-glace sont importants
La nouvelle génération de systèmes d’observatoires sous-glace, des drones sous-marins aux stations sous-marines, va révolutionner notre compréhension de l’Arctique. Ce sera la première fois que nous pourrons obtenir une observation continue de la région pendant les mois d’hiver, avec une image beaucoup plus détaillée des mois d’été.
Il ne s’agit pas seulement d’un projet scientifique, mais il aura d’énormes répercussions sur l’activité économique ainsi que sur les conditions géopolitiques et militaires de l’Arctique.
Ainsi, qu’il s’agisse de surveiller les émissions de méthane, l’épaisseur de la glace, les écosystèmes locaux et la pêche, de détecter les gisements minéraux précieux ou de surveiller les activités des navires commerciaux et militaires, il est probable que les observations sous-glace deviendront une technologie très importante à la fin des années 2020 et tout au long des années 2030.
Investir dans la surveillance de l’Arctique
Teledyne Technologies
TDY Graphique du prix
Fondée en 1960, Teledyne Technologies (TDY ) est un conglomérat technologique de premier plan dans les drones sous-marins et l’instrumentation marine.
Son offre comprend notamment des hydrophones, des sonars, des systèmes de suivi des poissons et des instruments de mesure de la glace et des vagues, utilisables dans de nombreux programmes scientifiques en mer.
Source: Teledyne
Les véhicules sous-marins de Teledyne sont utilisés par des initiatives comme le Réseau d’observation en temps réel des écosystèmes aquatiques (RAEON), un réseau de recherche canadien qui déploie les planeurs Slocum de Teledyne et d’autres plateformes autonomes pour surveiller les écosystèmes aquatiques en temps réel.
Parmi les AUV de Teledyne figurent la plateforme autonome Gavia (profondeur nominale de 500 à 1 000 m), la plateforme Osprey (2 000 m) et la plateforme SeaRaptor (3 000 ou 6 000 m), utilisables pour des applications civiles comme militaires, y compris le déminage.
Elle a également fourni des fournitures et de l’instrumentation aux expéditions de recherche polaire canadiennes et européennes.
Source: Teledyne
Parmi les autres projets scientifiques remarquables auxquels l’entreprise a participé figurent la mission de la NASA vers Europe, lune de Jupiter, l’Observatoire des mondes habitables (HWO), dont le lancement est prévu à la fin des années 2030, et le rover martien Perseverance.
L’entreprise est également active dans l’imagerie numérique et les capteurs, l’électronique aérospatiale et de défense, ainsi que les machines et systèmes avancés. Ces capteurs et systèmes servent de nombreux secteurs, de la santé à la défense en passant par l’énergie.
Source: Teledyne
L’entreprise s’est développée grâce à un mélange de nouveaux projets de R&D et d’acquisitions, avec 74 acquisitions depuis 2001.
Source: Teledyne
Cette stratégie a entraîné une forte croissance du chiffre d’affaires, qui est passé d’environ 875 millions de dollars en 2004 à plus de 4,6 milliards en 2020, puis à environ 5,6 milliards en 2024 selon les présentations récentes aux investisseurs.
Le plus grand marché de l’entreprise est les États‑Unis (partagé à parts égales entre les secteurs gouvernemental et commercial), suivi de l’Europe.
Source: Teledyne
Le Teledyne d’aujourd’hui est un leader dans l’introduction de systèmes autonomes et automatisés dans le monde réel, y compris dans les conditions ultra‑exigeantes de la mer ouverte ou de l’Arctique. Alors que l’Occident réindustrialise et relocalise sa chaîne d’approvisionnement, des entreprises comme Teledyne bénéficieront probablement de cette tendance et deviendront un champion industriel national encore plus important pour les États‑Unis.
Cela fait de Teledyne une action solide « picks & shovels » pour l’exploration sous-marine et spatiale, parfaitement alignée avec ce méga‑projet.
Dernières actualités et développements boursiers de Teledyne (TDY)
