Le besoin à long terme d’une surveillance de l’environnement marin est reconnu mondialement. Des rapports récents ont confirmé cet intérêt : Illuminating the hidden planet du Conseil National de la Recherche aux Etats unis ou Long term observations in the Oceans au Japon en 2001, patronné par ION (International Ocean Network).

Sur le plan européen, il existe plusieurs exemples d’observations sur de longues périodes :

En océanographie physique, des mouillages de courantomètres sur une radiale des îles Shetland aux îles Faeroe a permis de surveiller les échanges entre les océans Atlantique et Arctique qui pouraient jouer un rôle significatif dans l’évolution du climat et dans le contrôle des flux avrc la Méditerranée. En biologie les résultats les plus remarquables ont été obtenu en déployant des appareils photographiques sur de longues périodes dans l’Atlantique Nord Est (projet BATHYSNAP). Ces expériences ont mis d’abord en évidence des changements saisonniers de l’océan profond  puis, sur une période de 10ans, des changements majeurs de cet environnement. Un troisième exemple est, en sismologie, l’extension des réseaux d’observation  de la terre  au domaine marin. Ces dernières années, l’industrie pétrolière  a installé des capteurs et des réseaux ce câbles sur le fond de la mer dans les zones d’exploitation de pétrole et de gaz  afin d’améliorer la gestion des équipements de production.

Il existe plusieurs propositions internationales ambitieuses de réseaux de station de fond de mer. Le projet NEPTUNE propose l’instrumentation de la plaque Juan de Fuca située dans l’Océan Pacifique Nord Est par un réseau d’observatoires liés par fibres optiques afin de conduire en temps réel et sur le long terme des études à l’échelle d’une plaque. Les observatoires seront pluridisciplinaires, permettant des études sur les tremblements de terre et les déformations de la croûte terrestre, sur l’écologie en mer profonde, sur les processus dans la colonne d’eau, sur la pêche ou sur les mammifères marins. Le projet DEOS (Dynamics of Earth ans Ocean Systems) propose d’établir un réseau mondial de bouée ancrées, au sein duquel la composante britannique B-DEOS (British-DEOS) propose de dépolyer un ensemble de capteurs sur la dorsale de Reykjanes en Atlantique Nord. Le projet MOMAR propose d’instrumenter la dorsale Médio Atlantique.

Les réseaux câblés sont souhaitables pour l’acquisition en temps réel des données et la fourniture de l’énergie aux observatoires. Un premier modèle opérationnel  ( installé en 1996) est le dispositif d’observation sur le long terme d’écosystèmes (Long term Ecosystem Observatory)  LEO-15, installé à une profondeur de 15 mètres par l’université de Rutgers. Le MVCO (Woodshole Martha’s Vineyard Coastal Observatory) s’attaque aux problèmes de câbles sous-marins et de nœuds. Parmi les observatoires profonds, HUGO (Hawaii Unsersea Geo-Observatory) était à 1200m, alors que H2O (Hawaii two Observatory) est installé par 5000 mètres de fond. Le projet japonais VENUS (Versatile Eco-monitoring Network by Undersea cable) concerne des profon deurs de 2200 mètres. En Europe les projets de détecteurs de neutrinos offrent des possibilités de test sur câble, mais aucun observatoire câble pluridisciplinaire n’a encore été déployé en eau profonde, bien que des travaux de développement soit en cours dans plusieurs pays.

Plusieurs programmes financés par l’Union Européenne ont développé des observatoires autonomes. On peut citer par exemple le projet ALIPOR (Autonomous Lander Instrument Platform for Oceanographicc Research) qui incluait les développements de BOBO, MAP (Module Autonome Pluridisciplinaire) et VESP (monitors flow from vent sites). Aux Royaumes Unis BATHYSNAP fut un instrument novateur et l’engin DOBO (Deep Ocean Benthic Observatory) est opérationnel en Atlantique nord est. Ces systèmes ont typiquement une autonomie en énergie et en stockage de données  de 6 à 12mois et sont des moyens  d’obtenir à moindre coût des observations à long terme, mais sans possibilité  d’y accéder en temps réel. Le projet européen GEOSTAR est d’abord un système d’acquisition de données   géophysique dont les capacités ont été étendues afin de pouvoir supporter des capteurs pluridisciplinaires. Il permet d’accéder en temps quasi réel aux données en utilisant une liaison acoustique entre le station fond et une bouée de surface ancrée à proximité, cette dernière étant reliée par une liaison radio VHF ou satellite au centre de contrôle à terre. OFOS est un système actuellement déployé en Mer Adriatique surveillant la pression intertistielle dans les sédiments et l’activité sismique. Le projet ASSEM (Array of Sensors for long term SEabed  Monitoring of geohazards) développe les éléments nécessaires à la surveillance d’une surface de quelques kilomètres carrés tant du point de vue capteurs (méthane, géodésie,…)  que du point de vue infrastructure (liaisons acoustiques et filaires, connexion déconnexion des capteurs et des sources d’énergie,…). Ces développements seront très utiles  pour la mise en œuvre d’ESONET.

La principale  conclusion à retenir de l’état de l’art est la reconnaissance générale de la nécessité d’une surveillance à long terme de l’environnement. Des observatoires developpés pour des disciplines différentes sont opérationnels, principalement en tant que systèmes autonomes. La mise en place d'un réseau d'observatoires est techniquement faisable mais sa mise en œuvre ne peut se faire qu’au sein d’une collaboration internationale pluridisciplinaire. Le but d ‘ESONET est de créer les liens nécessaires à la mise en place d’un réseau européen de stations d’observation. Les partenaires d’ESONET possèdent les compétences nécessaires et l’ont prouvé dans toutes les mers du globe. Ils veulent joindre leur forces  en abordant un problème à l’échelle du continent européen.

Les stations autonomes existantes (BOBO,DOBO, MAP,…) sont généralement déployées sur le fond en chute libre, aussi leur localisation n’est pas précise. Pour étudier  des évènements locaux tels des sources chaudes ou de récifs de coraux froids, il est nécessire d’avoir un positionnement très précis. GEOSTAR est déployé et récupéré en utilisant un  « mobile docker » équipé de propulseurs permettant de manœuvrer au fond et de choisir le lieux d’implantation. VESP est déployé est utilisant un système de dépose (launcher) équipé d’une camera vidéo permettant de choisir le lieu de lâcher.  L’installation d’observatoires câblés profond nécessitera l’utilisation de ROVs (Remote Operated Vehicules). L’industrie offshore opère plusieurs engins de ce type. Pour les applications scientifiques, l’engin français VICTOR 6000 est un moyen approprié, déjà utilisé pour le déploiement d’instrumentation sur le fond. Un engin similaire sera disponible aux Royaumes Unis à partir de 2003 et l’Allemagne prévoit de s’équiper. L’Europe disposera ainsi des moyens logistiques nécessaires à la mise en place et à la maintenance d’un réseau d’observatoires profonds.