KEOPS 2 (Kerguelen Ocean and Plateau compared Study 2) est un projet financé par l'Agence Nationale de la Recherche (ANR), le Centre National de la Recherche Scientifique  / Institut National des Sciences de l'Univers (CNRS/INSU) et l'Institut Polaire Paul-Emile Victor (IPEV).

 KEOPS 2 est la seconde initiative française dédiée à l'étude de l'impact de la fertilisation naturelle en fer sur les cycles biogéochimiques dans l'Océan Austral. La première expérience (KEOPS 1, janvier – février 2005) a apporté des informations essentielles sur la façon dont le fonctionnement des écosystèmes et le cycle biogéochimique des éléments sont affectés par la fertilisation naturelle en fer. Les observations faites lors de KEOPS 1 ont aussi apporté leur lot de nouvelles questions scientifiques qui font l’objet de ce second projet.

Pendant KEOPS 1, le mécanisme de la fertilisation naturelle en fer a été clairement démontré. Toutefois, l’apport de fer en provenance des couches profondes s’est révélé insuffisant pour équilibrer la demande biologique en fer dans les eaux de surface. KEOPS 2 va donc entreprendre une étude complète sur les sources de fer nouveau et régénéré ainsi que sur les processus, biotiques et abiotiques, qui rendent biodisponibles les différentes formes de fer, telles que le fer particulaire, organique ou lithogénique. De nouvelles approches biomoléculaires seront utilisées pour savoir si les différents organismes vivants sont en concurrence ou collaborent pour l'acquisition du fer. Les observations réalisées par KEOPS 1 suggèrent également un fort découplage entre les cycles des éléments majeurs dans la région naturellement fertilisée. Ce découplage doit être parfaitement compris pour pouvoir mieux contraindre l'efficacité de la fertilisation en termes d'absorption de CO₂.

KEOPS 2 mettra donc l'accent sur la détermination des affinités du phytoplancton pour les différents nutriments (nouveaux ou régénérés) et sur celle des rapports stœchiométriques d'absorption et étudiera en détail un certain nombre de processus tels que la nitrification et la régénération de l'ammonium dans les eaux de surface afin d’examiner leur importance dans le contrôle de la production primaire phytoplanctonique. Par ailleurs, l’étude des processus déterminant l'exportation de carbone en profondeur sera un sujet central de KEOPS 2. Quelle est la part de la production primaire reminéralisée dans les eaux superficielles par rapport à la zone mésopélagique, et quels sont les organismes responsables des transformations de la matière organique? Notre objectif est de relier l'étude de ces processus à la diversité des communautés planctoniques (des virus au mésozooplancton) et à leurs fonctions particulières dans le cycle du carbone. KEOPS 2 offrira en outre l'occasion d’étudier les premiers stades de développement du bloom de Kerguelen afin de compléter le schéma dressé en fin de période productive lors de KEOPS 1.

L'analyse détaillée des matériaux collectés dans des pièges à sédiments, déployés à plusieurs profondeurs au cours des différents stades du bloom, permettra de dresser une synthèse des processus qui régissent l'exportation de carbone. Le défi majeur consistera à établir un bilan saisonnier des différents éléments chimiques, ce qui nécessitera notamment une description correcte de la variabilité de la profondeur de la couche de mélange. La nouvelle stratégie adaptée par KEOPS 2 permettra de déterminer la profondeur de la couche de mélange au début du printemps et d’étudier la réponse biologique à divers forçage physiques à l'intérieur et l'extérieur de structures à méso-échelle. Ce réexamen du “laboratoire naturel“ des îles Kerguelen offre ainsi une excellente opportunité de faire progresser considérablement nos connaissances sur la façon dont la fertilisation naturelle en fer affecte la biogéochimie dans l'océan Austral.