Mir-1 et Mir-2 : deux sous-marins de poche russes au pôle Nord

 

Christian de Marliave, coordinateur du programme scientifique Tara-Artic, responsable éditorial des Editions Paulsen consacrée aux régions polaires, membre du conseil d’administration du Cercle Polaire.

 

Le 2 août 2007, un submersible russe plantait un drapeau par 4261 m de fond au pôle Nord géographique. Après l’hypermédiatisation de l’évènement et les nombreuses réactions internationales qui l’ont suivi, un petit rappel historique sur la genèse et le déroulement de l’expédition n’est peut-être pas superflu. L’histoire débute en 1997 à bord du brise-glace atomique Sovietsky Soyuz, alors qu’il fait route vers le pôle Nord avec un groupe de touristes américains. Réunis autour d’une bouteille de vodka, plusieurs officiers russes et les organisateurs de la croisière retracent quelques fameuses épopées de l’exploration arctique quand une voix proclame : « Personne n’a jamais atteint le Pôle Nord ».

Figure 1 : Les sous-mariniers, de gauche à droite, F. Paulsen, V. Gruzdev, A. Sagalevitch, M. McDowell, G. Cherniaev, A. Tchilingarov (éd. Paulsen)

Comment ça ? Plus d’un millier de personnes, explorateurs, scientifiques ou touristes ont déjà foulé la banquise du pôle. «Toutefois, poursuit l’iconoclaste, le pôle étant le point où l’axe de rotation de la Terre traverse la croûte terrestre, personne n’a jamais atteint le vrai pôle Nord, qui se trouve 4000 mètres sous la banquise».

Parmi les fêtards se trouvaient deux sous-mariniers américains, Don Walsh et Fred McLaren, ainsi que l’organisateur de la croisière Mike McDowell, qui se mirent immédiatement à cogiter sur la faisabilité d’une telle expédition. Le défi était de taille, peu d’endroit étant aussi difficile d’accès (4000 mètres de plongée dans des eaux proches du point de congélation et, qui plus est, recouverte d’une banquise mouvante de plusieurs mètres d’épaisseur).

Dès fin 1997, McDowell fonde la société DOE (Deep-Ocean Expeditions) qui offre au secteur privé la possibilité d’utiliser des submersibles de grands fonds. A cette occasion il établit un contrat avec l’institut moscovite d’océanologie Shirshov pour la location de ses deux submersibles Mir et de leur bateau-mère l’Akademik Keldysh. Il rencontre notamment leur concepteur et pilote en chef, le Dr Anatoly Sagalevitch, qui devient un ami et sera un allié essentiel dans le montage de l’opération pôle Nord. Entre temps, McDowell utilisent les deux Mir pour réaliser des opérations touristiques et de tournage sur des destinations aussi variées que les épaves du Titanic, du Bismarck ou les spectaculaires cheminées hydrothermales de l’Atlantique et du Pacifique.

Préparatifs

Dès 2000, il est clair que les deux Mir russes, baptisés Mir-1 et Mir-2 (figure 2), sont les seuls submersibles capables de plonger au pôle Nord. Un brise-glace est également nécessaire pour atteindre le pôle, mais il s’avère qu’aucun brise-glace russe ne possède une grue suffisamment puissante pour mettre à l’eau les Mir et qu’il est impossible d’en installer une pour l’occasion sans effectuer d’importantes modifications de structures, trop onéreuses.

Figure 2 : Le Mir, spécialement modifié pour la plongée au pôle Nord (éd. Paulsen)

La seule possibilité est d’utiliser deux navires : un brise-glace atomique pour ouvrir la route et un bateau, renforcé glace et équipé d’une puissante grue, pour héberger les Mir. Des négociations sont entamées avec la Murmansk Shipping Company et DOE commence à rechercher des clients susceptibles de participer à l’expédition. Les Mir (figures 2 et 3) peuvent plonger à 6000 mètres, rester en immersion une vingtaine d’heures et abriter 3 personnes, le pilote et deux observateurs, dans une sphère pressurisée de 2,10 m de diamètre. Conçue dans un mélange d’acier et nickel, cette sphère est équipée de trois hublots en Perspex et est capable de résister à 600 fois la pression atmosphérique.

Figure 3 : Le Mir est extrait de la cale du Fedorov et mis à l'eau dans un chenal d'eau libre entretenu par le Rossia (éd. Paulsen)

Des bras mécaniques permettent de collecter des échantillons et de déployer des instruments (figure 3). Les moteurs, l’éclairage, les caméras et l’électronique du bord sont alimentés par des batteries. Le principal avantage des Mir par rapport aux autres submersibles est qu’ils sont deux, offrant une vraie chance de sauvetage en cas de problème.

Aucun submersible n’ayant jamais plongé sous la glace auparavant, les 20 personnes du groupe-Mir, sous la conduite de Sagalevitch, commencent à planifier tous les aspects d’une plongée en environnement arctique qui devra pour la première fois, se faire sans l’assistance du bateau-mère, l’Akademik Keldysh. L’équation consiste à s’assurer que les Mir seront capables de retrouver le trou dans la banquise, maintenu ouvert par le brise-glace et ceci, même en cas de panne majeure (Figure 4).

Figure 4 : Brisant la glace sous le poids de ses 23 000 tonnes, le Rossia peut naviguer dans une banquise de 3 m d’épaisseur (éd. Paulsen)

Lors d’une plongée normale, si les moteurs, l’hydraulique, les communications ou les systèmes de navigations tombent en panne il est facile d’effectuer une remontée d’urgence, mais, sous la glace cela signifie presque certainement la mort des occupants, qui resteraient bloqués sous la glace. Pour cette raison, tous les systèmes vitaux sont équipés d’un système de secours. On rajoute également un sonar pour la glace, de l’antigel dans les ballasts, de la mousse pour augmenter la flottabilité, des capteurs et échantillonneurs (Figure 5).

Figure 5 : Dans la cale du Fedorov, les techniciens fixent sur le Mir une bouteille Niskin, qui permet de récolter des échantillons d'eau à la profondeur voulue (éd. Paulsen)

L’été 2001, la majorité des problèmes techniques sont résolus ou en passe de l’être et déjà plusieurs clients ont réservé leur place pour participer aux diverses plongées. A cette époque, il était prévu de rester quatre à cinq jours au pôle pour satisfaire toutes les demandes. Malheureusement, les évènements du 11 septembre obligent à annuler l’opération, et la difficulté du montage financier semble repousser l’aventure aux calendes grecques. En 2005, Frederik Paulsen (Figure 6 gauche), un industriel Germano-Suédois, passionné des régions polaires, redynamise le projet en acceptant d’en financer une partie importante, en échange d’une place à bord d’un des deux submersibles.

Figure 6 : à gauche Frederik Paulsen, à droite Artur Tchilingarov (éd. Paulsen)

La recherche d’un grand nombre de passagers payants n’étant plus une priorité, McDowell réactive les négociations logistiques en vue d’une plongée programmée pour juillet 2006, mais aucun brise-glace n’étant libre, l’expédition est repoussée d’une année. Début 2007, Artur Tchilingarov (Figure 6 droite), explorateur polaire, politicien et représentant russe de l’Année Polaire Internationale, décide de prendre en charge l’organisation logistique. Son entregent permet d’aplanir tout problème administratif et de trouver le financement complémentaire.



L’expédition


Le 24 juillet 2007, dix après en avoir conçu l’idée, les organisateurs de « l’expédition au vrai pôle Nord » quittent le port de Mourmansk.Le navire de recherche polaire Akademik Fedorov (figure7 haut) héberge les deux submersibles et le brise-glace atomique de 75 000 CV Rossia (figure 7 bas) lui ouvre la route. Un hélicoptère MI-8 sert de navette entre les deux bateaux.

 

Figure 7 : En été, la banquise est parsemée de mares de fonte, constituées d’eau presque douce. L’épaisseur moyenne de la banquise sur la route du Rossia cet été était de 1,30 m. le brise-glace contourne les grosses crêtes de pression dont l’épaisseur peut atteindre plus de 10 m (éd. Paulsen)


Huit jours plus tard, le convoi atteint le pôle, après un arrêt d’une journée au large de l’archipel François-Joseph afin de tester par 1300 m de fond tous les systèmes des submersibles. Le matin du 2 août, la météo est clémente, les six sous-mariniers descendent dans leur habitacle respectif (figure 8).

Figure 8 : à droite, le pilote et concepteur des Mir, A. Sagalevitch pénètre dans l’habitacle du Mir 1; à gauche, F. Paulsen saluent les équipes de pont avant de s’embarquer pour 9 heures de plongée (éd. Paulsen)

Le Fedorov s’est positionné à côté d’un trou dans la banquise et à 5h30 GMT sa grue dépose le Mir-1, piloté par Sagalevitch, avec comme passagers Artur Tchilingarov et Vladimir Gruzdev, un autre parlementaire russe, propriétaire d’une vaste chaîne d’hypermarchés et également sponsor de l’expédition. Aussitôt décroché, le submersible plonge et disparait à la vue des nombreux photographes restés sur le pont (Figure 9). Un quart d’heure plus tard, il est suivi par son jumeau, le Mir-2, piloté par Genya Cherniaev, avec comme passagers Frederik Paulsen et Mike McDowell. Au moment où le Mir-2 entame sa descente, un gros bloc de glace, éjecté par le propulseur d’étrave du Fedorov, vient le frapper, heureusement sans dégât.

 

Figure 9 : au cours de la mise à l’eau, embarcations et pneumatiques veillent à ce qu’aucun glaçon dérivant ne vienne heurter la coque des submersibles (éd. Paulsen)

Les submersibles entamant leur descente, l’activité en surface se concentre alors dans un des laboratoires arrière du Fedorov où a été installé le poste de control. Des écrans renseignent sur les paramètres de la plongée et la voix est l’unique lien des sous-mariniers avec l’extérieur.
La navigation est, bien sûr, le facteur clé de la réussite. Il est impératif que chacun des submersibles connaisse à tout moment sa position par rapport au bateau en surface et surtout par rapport au trou de sortie à travers la glace (figure 10). Or ceci n’était pas évident ; les courants océaniques profonds peuvent entraîner les Mir dans des directions imprévisibles mais en plus, le trou de sortie se déplace en fonction du vent de surface. Les techniciens du groupe-Mir ont donc installé, trois transpondeurs acoustiques, suspendus au bout d’un câble de 50 m et déployés en triangle à 800 m autour du Fedorov. Ces appareils émettent un signal continu qui permet aux submersibles de les localiser. Un quatrième transpondeur pend directement sous le bateau où se trouvent également trois projecteurs très puissants, servant de repère visuel.

Figure 10 : à gauche, les températures ne sont positives qu’une vingtaine de jours par an au pôle Nord, gel, dégel et pression des glaces sculptent ces paysages étonnants ; à droite, un des rares icebergs que l’on peut rencontrer sur la banquise arctique, provenant sans doute d’un des nombreux glaciers de l’archipel François-Joseph. (éd. Paulsen)

A bord des Mir la plongée se déroule sans incident. A 30 m/s, la descente doit durer trois heures. Les trois hublots sont orientés dans trois directions différentes et chaque passager peut observer les myriades de plancton qui défilent sous les feux du projecteur de bord. Entre 1000 et 3000 m la densité de plancton est constante. Vers 3500 m le sonar détecte le fond qui se présente comme une vaste plaine abyssale. Le Mir-1 l’atteint par -4261 m. L’équipage collecte des échantillons d’eau et de sédiment, sédiment si fin que la moindre impulsion des moteurs forme un nuage gris enveloppant le submersible. Puis il se rapproche du pôle pour y déposer un drapeau russe (en titane et peinture inoxydable) afin de commémorer la plongée.
Une demi-heure plus tard, le Mir-2 touche lui aussi délicatement le fond par -4302 m. Gagnant à son tour le pôle, l’équipage voit défiler un sol constitué uniquement de sédiment, sans aucun rocher, ni débris d’aucune sorte (malgré le fait que de nombreux déchets d’origine humaine aient été coulés au pôle ces vingt dernières années, dont deux avions).

Deux heures après avoir atteint le fond, la décision est prise d’entamer la remontée. Il eut été tentant de continuer à explorer cet étrange univers pendant plusieurs heures mais, en cas de problème, cela aurait limité le temps imparti pour le résoudre.
Pendant la descente, les courants ont déplacé les submersibles à plusieurs centaines de mètres de la verticale du trou de surface et l’exploration du fond y a rajouté un bon kilomètre.

Figure 11 : La météo clémente et notamment le vent quasi nul ont permis au trou de surface de rester ouvert pendant toute la plongée, facilitant grandement la phase finale de la remontée (éd. Paulsen)


En remontant vers la surface les pilotes constatent que le signal émis par les transpondeurs est très faible (en fait deux transpondeurs ne marchent pas), toutefois le Mir-1 repère facilement le trou dans la banquise et émerge bientôt, acclamé par toute l’équipe (Figure11). Le Mir-2 ne réussit à capter un signal que vers la profondeur de 1000 m, mais sans pouvoir localiser la source située sous le Fedorov (c'est-à-dire à proximité du trou de sortie). A 600 m de profondeur, le pilote, inquiet, stoppe la remontée et commence à estimer la position du trou en fonction des signaux émis par les deux seuls transpondeurs encore en état de marche. Il se dirige alors vers ce point calculé. Dans la salle de control, l’angoisse est palpable car toute liaison a été perdue avec le Mir-2 depuis qu’il a atteint la profondeur de 1000 m. C’est finalement grâce à la lumière des projecteurs qui pendent sous la coque du Fedorov que Genya, le pilote retrouve le trou de sortie et évite de justesse que le courant ne le compresse contre la coque du Fedorov. Finalement, après 8 heures de plongée, le Mir-2 fait surface à l’aplomb du crochet de la grue ( Figure 12).

Figure 12 : la plaine abyssale est complètement plate au pôle Nord, aussi la différence de profondeur enregistrée par les deux submersibles est sans doute due à un mauvais calage des appareils de mesure (éd. Paulsen)

Effets d’annonce et géopolitique

On voit que cette expédition, largement financée par des fonds privés, en grande partie étrangers, n’est pas à proprement parler une expédition gouvernementale ayant pour but d’affirmer la souveraineté de la Russie sur le pôle Nord. Certes, Tchilingarov a déposé le drapeau russe au fond (Figure 13), mais davantage dans le but de commémorer une victoire technologique russe, au même titre qu’Herzog brandissant le drapeau français au sommet de l’Annapurna.

Figure 13 : le 2 août 2007, le drapeau est planté à 4261 m de fond au pôle Nord géographique (éd. Paulsen)


Le ministre canadien des affaires étrangères, Peter MacKay s’empressa de déclarer : « Nous ne sommes plus au XVè siècle, on ne peut plus parcourir le monde, y planter son drapeau et revendiquer le territoire », quant au porte-parole du Département d’Etat américain il rajouta que planter un drapeau quelques part n’a aucun effet légal sur une quelconque revendication. Les réactions épidermiques des canadiens et des américains sont sans conteste disproportionnées par rapport à l’événement. Le ministre des affaires étrangères russe, Sergey Lavrov déclara très vite que les russes ne cherchaient pas à revendiquer le pôle Nord et que toute revendication ne pourrait se faire que dans le cadre de la Convention des Nations-Unies sur le Droit de la Mer.

Figure 14 : la carte GEBCO des fonds sous-marins de l’Arctique. La chaîne de Lomonosov, découverte par les soviétiques en 1948 traverse l’Arctique du Groenland à l’archipel de Nouvelle-Sibérie (IBCAO - http://www.ngdc.noaa.gov/mgg/bathymetry/arctic/provisionalmap.html)

La partie IX de la Convention des Nations-Unies sur le droit de la mer (UNCLOS) comporte deux articles portant sur les mers fermées et semi-fermées. Le premier article, le 122, définit une mer semi-fermée comme une mer entourée de plusieurs Etats et reliée à l’océan par un passage étroit. Il suffit de jeter un coup d’œil à la région du pôle Nord pour constater que l’océan Arctique (Figure 14) correspond aux deux éléments de cette définition. Tout d’abord, il est entouré par les régions terrestres de cinq Etats : Etats-Unis (Alaska), Canada, Danemark (Groenland), Norvège (Spitzberg) et Fédération de Russie, dont les zones économiques exclusives (ZEE, 200 milles des côtes) combinées forment un anneau ininterrompu couvrant la périphérie de l’océan. En second lieu, il est relié aux autres océans par deux étroits détroits : le détroit de Béring, qui mène à l’océan Pacifique et le détroit de Fram, à l’océan Atlantique.
Le second article, le 123, commence par cette déclaration : « Les Etats riverains d’une mer fermée ou semi-fermée devraient coopérer entre eux dans l’exercice des droits et l’exécution des obligations qui sont les leurs en vertu de la Convention. A cette fin, les Etats riverains sont encouragés à coordonner leurs actions dans les domaines suivants : la gestion, la conservation, l’exploitation des ressources biologiques de la mer, la protection et la préservation du milieu marin, leurs politiques et programmes de recherche. En outre, la Convention incite les Etats riverains à inviter les autres Etats ou organismes intéressés à coopérer dans l’application de cet article. L’article 76 de cette même convention stipule que les Etats riverains peuvent valider l’exercice de certains droits de souveraineté au-delà de l’habituelle limite des 200 milles marins, si, dans les dix ans suivant leur ratification, ils apportent la preuve scientifique que les zones concernées sont une prolongation de leur plateau continental. La Russie et la Norvège doivent le faire avant 2009, le Canada et le Danemark ont respectivement jusqu’à 2013 et 2014 pour faire valoir leurs droits.
En 2001, la Russie a soumis à la Commission des limites des plateaux continentaux (CLCS) une revendication englobant une zone triangulaire dont l’apex se situe au pôle Nord, délimité à l’Est par le méridien 169°E, alors que le flan ouest borde la dorsale de Gakkel (Figure 15).

Figure 15 : en rouge, la ligne des 200 milles marins délimitant la Zone d’intérêt économique des pays riverains ; en rose, la zone de l’Océan Arctique revendiquée par la Fédération de Russie; la petite zone rose en mer de Barents fait toujours partie d’un litige non résolu entre la Norvège et la Russie (IBCAO)

En 2002, la CLCS a demandé à la Russie de revoir sa copie en y apportant des justifications complémentaires. Il est peu probable que la récente plongée des Mir au pôle Nord apporte de nouveaux éléments scientifiques pour renforcer leurs revendications. Ce n’est pas quelques décigrammes de sédiments de surface qui changeront quelque chose à la connaissance de la géophysique du bassin profond. En comparaison, rappelons qu’en août 2004, le carottier Vidar Viking, aidé par deux puissants brise-glace, a effectué des carottages sur la chaîne de Lomonosov permettant de récupérer des sédiments sur 400 m d’épaisseur.

Figure 16 : La carte bathymétrique IBCAO, la plus précise actuellement disponible. Cette carte n’intègre pas les nombreuses données classifiées que possèdent les russes sur les fonds de l’Arctique (IBCAO)


Le Canada et le Danemark essaient également de leurs côtés de prouver que la chaîne de Lomonosov est une prolongation de leur plateau continental afin d’y étendre leur souveraineté. Les Etats-Unis, qui n’ont toujours pas signé la Convention sur le droit de la mer, se retrouvent isolés et il n’est pas exclu qu’un des effets collatéraux de l’expédition russe soit la prochaine signature par ce pays de la dite convention. De tous les Etats riverains, seule la Norvège prône une coopération internationale pour résoudre les problèmes d’exploitation des ressources potentielles de l’Arctique. Face aux conflits naissants, il semble que cette approche soit la plus prometteuse pour favoriser une uatilisation juste et concertée de cet important océan. La peur d’une dispute sans fin, faite de revendication et contre-revendication, pousse nombre de spécialistes à estimer que la Convention du Droit de la Mer n’est pas un outil suffisant pour résoudre le futur statut de l’Arctique et à suggérer qu’un traité multilatéral, similaire à celui qui régit l’Antarctique depuis 1959, voit le jour.

 



Pour en savoir plus

The Battle for the Next Energy Frontier: The Russian Expedition and the Futur of Arctic Hydrocarbons par Shamil Midkhatovitch et Timothy Fenton Krysiek, août 2007, Oxford Energy Comment.

Délimitation du plateau continental juridique dans l’Océan Arctique : une confluence de droit, de science et de politique, par Ron Macnab, Méridien, Automne 2003.


Les plateaux continentaux extérieurs de l’Océan Arctique : Droits, souveraineté et coopération internationale, par Ron Macnab, Méridien, Eté 2006.


Map of the Arctic Basin Sea Floor: A history of Bathymetry and its interpretation par J.R.Weber, Arctic, vol 36, n°2, 1983


Gloubina 4231 m : par F. Paulsen, M. McDowell, A. Tchilingarov, A. Sagalevitch, M. Bortchik et V. Lizun, Editions Paulsen, Moscou, 2007.

 

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