Mois de janvier 2008

1/1 - Le réseau de flotteurs autonomes ARGO a atteint son objectif de déployer 3 000 unités, le 1er novembre 2007.

Le réseau d’engins autonomes d’observation de l’océan, dénommé ARGO doit permettre de décrire en continu et en temps réel l’état physique de l’océan à travers trois paramètres essentiels, température, salinité et courant. Les flotteurs dérivent au gré du courant pendant 10 jours à leur profondeur d’équilibre hydrostatique (généralement 1 000 mètres) et plongent à 2000 m, avant de commencer à enregistrer lors de remontée des profils de température et de salinité jusqu'à la surface, où ils délivrent alors leurs données à un satellite collecteur. A l’occasion du lâcher du 3 000ème flotteur, objectif initial du projet ARGO, son président, Dean Roemmich, qui a reçu en décembre 2007 la «Sverdrup Gold Medal», a déclaré : «L’objectif climatique qui motive le projet ARGO exige que l’on couvre d’observations la totalité de l’océan sans discontinuer et pour toujours ; ainsi le fait d’avoir atteint l’objectif de 3 000 flotteurs marque seulement le début de cette mission d’observation»

Quelle est l’origine d’ARGO ?

ARGO est né d’un rêve. Le rêve d’un célèbre océanographe, Henry Stommel, qui, il y a près de 20 ans, imagina dans un article d’anticipation resté célèbre, que des nations s’unissaient pour développer des engins d’observation autonomes de l’océan (appelés Slocum en référence à Joshua un Slocum, célèbre navigateur qui réalisa le premier tour du monde en solitaire entre 1895 et 1898) et s’engageaient dans une course pour la plus longue durée d’immersion. On était en 2021 et cette compétition était suivie par les medias du monde entier popularisant ainsi l’observation opérationnelle de l’océan, et… les français gagnaient la course !. 

Quinze ans après cette anticipation, mais aussi la disparition d’Henry Stommel, des scientifiques ayant participé au programme WOCE, ont acquis une solide expérience des flotteurs de subsurface et notamment de l’ALACE  pour mesurer, en immersion et de façon autonome, les courants.

Durant WOCE, ces flotteurs dérivaient au gré des courants à des immersions variables mais choisies et ils faisaient surface régulièrement pour indiquer leur position et délivrer des observations de surface par l’intermédiaire d’un satellite collecteur d’information participant au système GPS. 

A partir de ce concept de flotteurs dérivants capables d’aller-retour programmés entre la surface et une profondeur définie, il devenait possible, en ajoutant des capteurs de température et de salinité, de concevoir un engin totalement autonome mesurant en immersion les trois paramètres essentiels qui décrivent l’océan et sa dynamique : le courant à une immersion choisie, et la température et la salinité de la colonne d’eau qui surmonte cette immersion. 

En 1998, 23 ans avant la date anticipée par Stommel (2021), un groupe de chercheurs proposa, dans le cadre du programme CLIVAR  du WCRP, de déployer un réseau de tels flotteurs autonomes pour couvrir la totalité de l’océan mondial avec une résolution spatiale de 3 x 3 degrés, ce qui conduisait à avoir à l’eau en permanence 3 000 flotteurs autonomes. Dix pays, dont la France, acceptèrent les premiers de construire de tels flotteurs et de les déployer à partir de l’an 2000. 

Où en est ARGO en Décembre 2007 ? 

Progressivement d’autres pays se joignirent à ce groupe et actuellement, fin 2007, 27 pays participent au programme ARGO. L’objectif de 3 000 flotteurs vient d’être atteint, mais pour maintenir ce chiffre il faut déployer 800 nouveaux flotteurs par an, la durée de vie moyenne d’un flotteur étant estimée à quatre années. 

ARGO est un concept totalement nouveau pour la communauté scientifique qui fait ainsi ses premiers pas dans l’océanographie opérationnelle. Cela nécessite donc, pour les pays et les chercheurs impliqués, une nouvelle façon de travailler passant par une coopération plus étroite et un plan de gestion et d’exploitation des données rigoureux.

Chacun des participants doit fournir ses données, moins de 24 heures après leur acquisition, à des centres de données situés en France et aux USA. Les données sont alors validées et disponibles sous 48 heures pour l’ensemble de la communauté scientifique et les centres météorologiques opérationnels à travers le système de télécommunication géré par l’Organisation Météorologique Mondiale. Un centre opérationnel ARGO (ARGO Information Centre - AIC) sous les auspices de la COI, et situé en France, pilote et coordonne les déploiements, recueille et distribue toutes les informations relative au réseau. Au total près de 100 000 profils ARGO sont produits chaque année (évaluation de 2006) ce qui représenterait plusieurs dizaines d’années de jours de mer de navires océanographiques pour recueillir une somme d’information équivalente. 

Les données ARGO sont assimilées dans des modèles de circulation générale océaniques inter-comparés dans le cadre d’un programme international : GODAE. 

Le groupe inter-organisme français MERCATOR-OCEAN a développé un tel modèle pour réaliser en mode opérationnel des prévisions à 15 jours de l’état (température, salinité, courants) de la totalité de l’océan. Pour cela il utilise les données ARGO préalablement validées par le centre de données français, CORIOLIS, assuré par l’IFREMER, à Brest.

A quoi sert ARGO ? 

On peut distinguer deux catégories d’usages principaux : des usages opérationnels et des usages à des fins de recherches.

Usages opérationnels. 

Des centres de données situés en Australie, France, Japon, Angleterre, USA, utilisent en routine les données ARGO pour des analyse des conditions océaniques de sub-surface régionales et globales. Toutes ces données sont par ailleurs mises en ligne par la WWW de l’ OMM, pour que les centres météorologiques soient avertis rapidement d’éventuelles anomalies thermiques ou dynamiques de l’océan pouvant avoir un impact sur des événements météorologiques inhabituels. El Nino en est un exemple. 
La surveillance de l’environnement physique des lieux de pêches très fréquentés, comme l’Alaska et les mers entourant le Japon, est aussi actuellement tributaire des données ARGO utilisées en temps réel. 
La prévision météorologique saisonnière utilisant des modèles couplés prenant en compte l’océan est aussi utilisatrice des données ARGO. C’est ce que fait le service météorologique britannique en utilisant les données de l’Atlantique pour prévoir 6 mois à l’avance les conditions météorologiques moyenne de l’hiver suivant sur l’Europe du nord. Météo-France réalise également des prévisions saisonnières intéressant plus particulièrement l’Europe du sud et l’Afrique.

Usages recherche. 

Jamais les océanographes et les climatologues n’avaient eu à leur disposition une telle quantité de données de qualité couvrant la presque totalité de l’océan mondial et notamment l’hémisphère sud, mal échantillonné jusqu’ici par les navires de commerce et les navires de recherche. Il est maintenant possible de suivre de manière précise et continue l’évolution des conditions océaniques. Ainsi par exemple:

• l’évolution globale du contenu thermique des couches superficielles de l’océan et de l’élévation du niveau de la mer qui en découle : 1.9 mm/an sur un total de 3.3 mm/an mesurés par les satellites altimétriques Topex/Poseidon et Jason, 

•  les évolutions aux échelles régionales de la distribution de température et de salinité, (donc de densité), dont on pourra déduire les variations des courants océaniques en faisant à terme la part de la variabilité naturelle face à la perturbation anthropique, 

•  le début d’une surveillance quantitative des variations de la convection hivernale de l’Atlantique nord, pompe aspirante de la circulation thermo-haline profonde qui peut être affectée par le réchauffement climatique anthropique. 

Voir aussi News : Euro-Argo : Vers une contribution pérenne de l’Europe au réseau global in-situ Argo de Pierre-yves le Traon