Le 11 janvier 2005, 50 scientifiques français et étrangers embarquent 30 tonnes d'équipements à bord du Marion Dufresne. L'objectif de la mission est l'étude d'une floraison exceptionnelle de micro-algues (phytoplancton) apparues au voisinage des îles Kerguelen. Cette étude doit permettre de découvrir des liens encore cachés entre océan et climat.

La mission KEOPS (KErguelen : compared study of the Ocean and the Plateau in Surface water) a pour cadre l'Océan Austral. Au cours de la campagne, l'équipe scientifique a ainsi comparé les fonctionnements des cycles bio-géochimiques et de l'écosystème dans une zone riche en phytoplancton et dans une zone pauvre. Ceci a nécessité la mesure d'un grand nombre de paramètres chimiques tels que les sels nutritifs, les métaux et les gaz dissous. Les différentes espèces de phytoplancton et de zooplancton ont été identifiées. Les bactéries et les virus ont été dénombrés. Des processus bio-géochimiques tels que la photosynthèse, la respiration, la minéralisation de la matière organique ont également été quantifiés.

VT78 : Le programme GRACE, dirigé par Pascal Legrand (Ifremer) et rattaché à la mission KEOPS, a permis la récupération de deux mouillages de mesure de pression positionnés début 2004 au large de Crozet et de Kerguelen. Ces appareils permettent de quantifier le courant de fond de mer dans cette région du monde. Il sera alors possible d'en qualifier l'impact sur la circulation des courants sous-marins à l'échelle mondiale, en relation avec l'évolution du climat.

VT79 : De même, une équipe rattachée au programme OISO (Océan Indien Service d'Observation), dirigée par Nicolas Metzl et Michel Brunet, a été présente à bord du navire au cours de cette campagne. Elle s'intéresse aux variations saisonnières et inter-annuelles du cycle du carbone et aux échanges air-mer associés, à l'aide de mesures physico-chimiques en continu dans la colonne d'eau.