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Mois de Mai 2011

Le 17 février 2011, le GRGS célébrait ses quarante ans de recherche.

Voici le compte-rendu qu'en ont fait deux Argonautes ayant œuvré à sa fondation.

Les moyens satellitaires ont été une révolution pour la géodésie, science de l'étude de la forme de la terre et de sa dynamique, car ils ont permis, pour la première fois, d'appréhender la planète Terre dans sa globalité. C'est pour fédérer les efforts et tirer le meilleur parti des nouvelles techniques spatiales qu'a été créé le GRGS en 1971.

Initié par quatre organismes fondateurs, le Bureau des longitudes, l'Observatoire de Paris, le Centre national d'études spatiales, l'Institut géographique national, il a ensuite fédéré 10 organismes publics spécialisées dans le domaine de la géodésie spatiale. Son originalité a résidé dans son approche novatrice des "problèmes de bon voisinage" et "d'intégration" entre organismes ou entre disciplines, une approche qui a conduit à une interdisciplinarité exemplaire. Intégration signifie ici que chacun participe à un même projet commun impliquant les équipes industrielles, scientifiques et celles des départements des agences spatiales proprement dites ; ce n'est donc pas une simple juxtaposition d'efforts.

Cela n'a pas été facile, il a fallu y mettre beaucoup d'énergie ! Et ce fut une réussite : en 40 ans, le CNES, les équipes de recherche associées, et les organismes partenaires ont bâti un programme ambitieux et unique dans le domaine de la mesure de la Terre et de sa dynamique.

La journée anniversaire fut une réussite.

Dans ce lieu mythique de l'Observatoire de Paris, salle Cassini, plus d'une centaine de chercheurs se sont réunis pour dresser un bilan de ces quarante années de recherche innovante et ont brossé les perspectives prometteuses.

Trois étapes dans la journée :

- une consacrée à la création du GRGS,

- une deuxième aux activités actuelles présentées dans sept domaines,

- la troisième au futur.

Les sept exposés thématiques  ont concerné les recherches développées au cours de ces quatre décennies  :

• les observatoires géodésiques,

• la mécanique orbitale et le champ de gravité,

• l’océanographie et l’hydrologie spatiales,

• les systèmes de référence et la rotation de la terre,

• la géodésie planétaire,

• la physique fondamentale,

• les services scientifiques.

Du point de vue adopté par les fondateurs du GRGS, tous ces thèmes  ont en commun :

• la métrologie,

• la mesure de paramètre,

• l’acquisition,

• le traitement

• et la validation des données.

Une table ronde organisée en coopération avec l'IFHE a ensuite permis d’évoquer les points marquants, en particulier ceux liés à la structure originale de ce groupe de recherche et à son impact sur le succès des travaux de recherche.

Par la qualité de ses premiers résultats, en particulier avec la télémétrie laser, le GRGS a acquis très vite une réputation d'excellence, qui lui a permis de nouer des coopérations internationales décisives. Bien que le contexte ait changé, l'adaptation nécessaire a eu lieu et la volonté de disposer d'observations précises traitées avec une approche métrologique est maintenue, et se met au service d'une diversité de domaines de recherche.

Deux partenaires de longue date du GRGS sont venus témoigner de plus de 30 ans de coopération.

• Kurt Lambeck, géophysicien et géodésien, membre de l’Académie des sciences en Australie et dans ce cadre responsable des études sur le climat ;

• Christoph Reigber, géodésien d’abord au DGFI (Deutsches Geodätiches Forschungsinstut) à Munich puis au GFZ (Deutsches GeoForschungsZentrum) à Postdam, leader européen et mondial dans les programmes de recherche du champ de gravité et tout particulièrement dans les missions engagées pour la décennie du champ de gravité (Satellites Champ et Grace).

En conclusion, ce groupement d'organismes publics est une structure de dialogue, les idées nouvelles sont non seulement bienvenues mais recherchées, les observations sont "bien traitées", les résultats ont suivi et... cela continue !

Aujourd’hui 14 équipes de recherche appartenant à 8 instituts différents sont fédérées par le GRGS.

A l'issue de cette journée, il est clair que cette formule originale doit être poursuivie, en particulier les possibilités de dialogue entre chercheurs de plusieurs disciplines, les contacts à l’échelle internationale, la connaissance intime des systèmes de mesure et des corrections systématiques à opérer, qu'il s'agisse d'observations spatiales ou non spatiales ; l’analyse de ces mesures permet d’obtenir des résultats scientifiques sans oublier de nombreuses retombées sur les applications.

Cette stratégie est conçue pour démontrer l’utilité des observations et ainsi en favoriser la continuité. Elle va de la conception optimisée des systèmes à mettre en place jusqu'aux applications dans notre vie quotidienne. De très nombreux projets sont en cours d’exploitation et de nouveaux se profilent pour les décennies à venir.

Composé de scientifiques aussi bien juniors que seniors, l’auditoire était représentatif de la diversité des sujets abordés, des coopérations mises en place entre équipes françaises mais aussi avec des laboratoires à l’échelon international. Les témoignages Kurt Lambeck et celui de Christopher Reigber étaient éloquents, notamment pour les nombreux jeunes chercheurs venus les écouter.

Il semble que nous avons encore à mettre en exergue deux points essentiels.

• Tout d’abord, la qualité exceptionnelle des ingénieurs et agents techniques et administratifs ; leur compétence était hors du commun dans le domaine difficile du traitement des données avec une approche métrologique qui nécessite une évolution constante des méthodes. C’est leur motivation qui doit être signalée ; sans elle, nous n’aurions pas été très loin. Cette excellence reconnue doit beaucoup à leurs qualités professionnelles et nous avons eu beaucoup de chance de travailler avec eux.

• Un deuxième point à souligner est la nécessité de la transmission des connaissances d’une génération à l’autre. Il faut prendre conscience que c’est un problème difficile, il suppose qu’on puisse avoir une politique de recrutement continu, ce qui n’a pas toujours été le cas. Faire la « passe en arrière » comme au rugby prend du temps.

On ne peut que souhaiter « bon vent » au GRGS d’aujourd’hui et de demain.

François Barlier et Michel Lefebvre.
 

Pour en savoir plus  :

GRGS

En attendant Galileo

FAQ sur le champ de gravité terrestre

Méridien de Paris

Mois d'Avril 2011

« L’océan planétaire » est l’ouvrage en langue française de référence en océanographie physique qu’il fallait, au moment opportun et écrit par la personne adéquate. Pourquoi ?

Revenons quelques décennies en arrière, dans les années 1960-1965 qui marquent le décollage de l’océanographie française sous l’impulsion de quelques maitres : Henri Lacombe et Paul Tchernia en physique, Alexandre Ivanoff en optique, Jean-Marie Pérès, Pierre Drach puis Paul Bougis en biologie. La plupart d’entre eux éditent des ouvrages généralistes de référence. J’ai souvent sollicité, en vain, mes collègues pour qu’ils ne quittent pas la scène de la recherche sans laisser une trace équivalente de l’enseignement qu’ils ont professé des années durant des décennies. Élève, héritière, de Paul Tchernia et de sa célèbre « Océanographie régionale », Michèle Fieux ne s’est pas laissée rebuter par la tâche.

Elle nous livre un traité imposant qui profite des découvertes majeures de cet âge d’or de l’océanographie et comme le traité de Tchernia, intéressera tous ceux qui, à l’instar d’Alexandre de Humboldt et de François Arago sont fascinés par les grands courants marins.

Cette très belle édition des Presses de l’École Nationale Supérieure de Techniques Avancées est un traité imposant : 421 pages et 413 figures toutes en couleur réalisées par Chantal Andrié qui doit être associée à cette réussite.

L’éditeur serait avisé s’il permettait un accès payant soit par achat d’un CD soit par téléchargement à ces précieuses images, d’autant qu’elles figurent en format relativement réduit dans l’ouvrage. Cette même critique concerne aussi la taille de la police du texte, notamment celle des légendes des figures en corps plus petit que celui du texte.

Le premier chapitre est consacré aux propriétés physiques de l’océan : caractéristiques de l’eau de mer, échanges de chaleur entre océan et atmosphère, masses d’eau, moteurs de la circulation océanique, rôle du vent et techniques d’observation. Les chapitres suivants décrivent successivement l’océan Antarctique, l’Atlantique, l’océan Indien et le Pacifique. J’aurais aimé que la Méditerranée bénéficiât d’un chapitre plutôt que de figurer dans les « mers annexes de l’Atlantique ». C’est peut-être sentimental mais pas uniquement. Mis à part les océanographes de l’Orstom qui firent leurs premières armes dans l’Atlantique tropical, physiciens, chimistes et biologistes métropolitains se sont formés et ont apporté un maximum de connaissance sur la Méditerranée occidentale. Il s’agit certes d’une surface réduite à l’échelle de l’océan planétaire mais elle présente des caractéristiques originales qui a rapproché parfois de l’océan tropical stratifié et, à d’autres moments, des zones de plongée de l’Atlantique Nord. La conclusion illustre le concept d’un océan planétaire dont la variabilité intervient sur l’évolution climatique.
Cette « bible » de l’océanographie physique, même si elle convient particulièrement aux étudiants spécialisées, s’adresse aux océanographes physiciens et biologistes, aux autres chercheurs des sciences de l’environnement terrestre mais aussi au public cultivé familier de la mer et qui souhaitent mieux connaitre son intimité. Il peut en effet aussi être considéré comme un atlas, un dictionnaire auquel on se réfère pour approfondir un point particulier.

Éditeur : Les presses de l’Ensta, 2010.

Mois de Février 2011

Le Prix Christian Le Provost, a été lancé le mardi 21 avril 2009 à l'initiative du Conseil Général des Côtes-d'Armor et de l'association costarmoricaine "Christian Le Provost, océanographe". Il était aussi soutenu par l'Ifremer, le CNES, le SHOM, l'IRD,  l'Institut National des Sciences de l'Univers, la ville de Plérin sur Mer, le Club des Argonautes, et la COI.

Doté par le Conseil Général, d'un montant annuel de  7 000 euros, il a été remis en 2009 à Fabrice Ard'huin et en 2010 à Jérôme Vialard. Les cérémonies ont eu lieu au Conseil Général des Cotes d'Armor, dans le cadre d'une journée scientifique "Océanographie" en commun avec la commune de Plérin sur Mer.

Ce prix devient désormais un Grand Prix de l'Académie des Sciences, fondé par le CNRS, l'IFREMER, le CNES, l'IRD, le SHOM et le Conseil Général des Côtes d'Armor. Il sera biennal et doté de 15 000 euros.

C'est un succès pour l'Association Christian Le Provost et le Conseil Général des Côtes d'Armor  qui en sont à l'origine et aussi pour le "Club des Argonautes" qui y a apporté son concours.

C'est aussi et surtout un juste hommage à Christian Le Provost dont la qualité des travaux scientifiques permet ainsi de mettre à l'honneur l'océanographie physique à travers ses plus brillants jeunes chercheurs.

L'objectif du prix reste inchangé : promouvoir la recherche en dynamique océanique dans toutes ses dimensions, qu’il s’agisse d’applications au climat, aux écosystèmes marins, à l’exploitation des ressources minérales, vivantes ou énergétiques dans les systèmes côtiers et hauturiers, qu’il s’agisse enfin d’études de processus, expérimentales ou de modélisation. Il est destiné à récompenser l’auteur de recherches conduites dans un laboratoire français pour des travaux remarquables en océanographie physique et biogéochimique.

Il sera remis à l'Académie de Sciences sous la coupole de l'Institut de France. La journée scientifique "Océanographie" sera maintenue par le Conseil général des Cotes d'Armor et aura lieu après la remise du prix.

L'année de lancement est 2011 et la date limite de dépôt des dossiers de candidature est fixée au 10 mars.

Mois d'Octobre 2010

Nombre de scientifiques océanographes connaissent bien Pearn Niiler sans jamais l'avoir vu, grâce à sa contribution pionnière à la compréhension de la circulation océanique mondiale. Ceux qui ont eu la chance de le fréquenter ont aussi apprécié ses qualités humaines, enthousiasme, ténacité, générosité...

Jacques Merle qui l'a bien connu lorsqu'il était à la Nova University en Floride, écrit dans son livre "Océan et Climat" :

" La communauté scientifique doit beaucoup à Pearn Niiler de la Scripps, qui, en physicien expérimental rigoureux, s'attacha à étudier la capacité des bouées dérivantes à mesurer le courant océanique. Il conçut des bouée droguées ( c'est à dire munies d'une ancre flottante ou drogue) immergées dans la couche homogène superficielle de l'océan et soumise au courant. Il testa ces prototypes de bouées par de nombreuses expériences pour déterminer l'ancre flottante idéale et connaître la précision de la mesure du courant déduite de la dérive de la bouée". 

Pearn Niiler a compris très tôt le rôle que joue la circulation océanique dans le climat et l'intérêt d'avoir un réseau mondial d'observation des courants marins. Avant les années 80, il existait un réseau de bouées dérivantes soumises au vent, mais qui ne permettait pas de distinguer dans leur dérive la composante due au vent de la composante représentant le courant. L'idée de Pearn a été de concevoir des bouées dérivantes de surface avec des instruments de mesure capable d'éliminer les effets du vent et des vagues, et de faire en sorte qu'elles soient très fiable et produites au moindre coût. Il a aussi compris que pour étudier la circulation océanique et sa relation avec le climat, il fallait avoir une vue mondiale de l'océan. Ainsi est né en 1982, le "Global Dritfter Program" (réseau mondial de bouées dérivantes) en collaboration avec la NOAA, qui comprend aujourd'hui 1355 flotteurs.

Ce réseau de bouées dérivantes en surface semble bien avoir franchi  l'étape décisive de la pérennisation et est devenu un élément essentiel  du système mondial d'observation des océans (GOOS).

Il a été le précurseur des autres éléments du système mondial comme :

• le réseau de flotteurs de sub surface Argo,

• le réseau de bouées ancrées PIRATA dans l'Atlantique, TAO TRITON dans le Pacifique, et son homologue dans l'Océan Indien

• la filière de satellites altimétriques de haute précision,

• les satellites de mesure des petites variations locales, saisonnières ou interannuelle du champ de gravité

Un rêve est en train de devenir réalité : une Veille Mondiale Océan et Climat qui permette en permanence de décrire et de prévoir l’océan en temps réel, grâce à un  réseau global d'observation des océans, à l'aide de mesures in situ et depuis l'espace, analogue à celui utilisé par les météorologues depuis plusieurs décennies.

Pearn Niiler est né en 1937 à Tartu en Estonie. Il est venu aux Etats Unis à l'âge de 11 ans.

Après un parcours universitaire, il rejoint l'Université de Nova en 1966 où il étudie le courant de Floride et le Gulf Stream. Il enseigne à l'Oregon State University, avant de rejoindre la Scripps Institution of Oceanography.
 

Pearn avait d'autres centres d'intérêt que la science. Il se passionnait pour l'architecture et a conçu de nombreux bâtiments. C'était aussi un artiste peintre, un grand chef cuisinier et un amateur de vin et de voyages.

En savoir plus :

http://scrippsnews.ucsd.edu/Releases/?releaseID=1119

http://scrippsnews.ucsd.edu/Releases/?releaseID=692

http://oceanmotion.org/html/research/niiler.htm

Mois d'Août 2010

La presse a donné une certaine publicité à l’article de trois chercheurs de l’université Dalhousie d’Halifax (Canada), Global phytoplankton decline over the past century, paru dans la revue Nature, le 29 juillet 2010.

Quelle analyse peut-on en faire ?

Si la renommée de cette université et des trois océanographes impliqués, Daniel Boyce, Marlon Lewis et Boris Worm ne peut être mise en cause, on peut se demander si la « cote » que représente une publication dans Nature ou dans Science ne les a pas entraîné vers quelques excès. Je suis convaincu que la nécessité d’un titre attractif pour ce type de revue mène de plus en plus de chercheurs à magnifier les observations et à exagérer les conclusions.

Il me semble que la seule base valable pour une comparaison à l’échelle océanique (les auteurs compartimentent l’océan mondial en dix zones biogéographiques) est la compilation des données satellitaires dont on dispose pour la période 1979-1986 et de 1997 à nos jours. Encore doit-on rappeler que le premier capteur, CZCS, en service entre 1979 et 1986 n’avait pas été prévu pour une collecte globale. On pourrait bien sur discuter de la représentativité de la chlorophylle a comme marqueur de biomasse, ergoter sur les difficultés de comparaison d’un capteur à l’autre surtout quand ils n’ont pas été utilisés simultanément, etc.
Mais la critique majeure est de faire porter cette étude sur cent ans alors que les mesures pionnières de la teneur en chlorophylle des eaux par méthode spectrophotométrique sont dues à Kreps & Verjbinskaya en 1930 puis à Harvey en 1934. Encore doit-on indiquer, et c’est capital, que jusque vers les années 1960, ces mesures se limitèrent à quelques zones côtières et sont probablement un peu surestimées, pour des raisons techniques. Historique, la carte de production primaire marine établie par Steemann-Nielsen lors du tour du monde de la Galathea en 1951 en se basant sur la méthode au carbone 14, souffre du même mal : la rareté des points de mesure alors que le phytoplancton est un écosystème à la dynamique rapide. Pour compenser ce manque, les auteurs se fondent sur une relation empirique entre richesse en phytoplancton et « transparence » de la couche superficielle par la méthode du disque de Secchi, ce qui est à la limite du sérieux, même s’il n’y avait guère le choix.
Pour ces raisons, les auteurs de cet article auraient du se limiter à la période couverte par des données satellitaires de chlorophylle a. Mais dans ce cas, il n’est pas certain que le léger déclin et la période plus limitée d’observation eussent conduit à un titre aussi accrocheur.

Ne nous trompons cependant pas. Point n’est besoin d’être un expert international en écologie marine pour être convaincu que le réchauffement de la couche superficielle entraînant une diminution des apports d’eau profondes à la couche où se déroule la photosynthèse conduira globalement à un abaissement de la production primaire même si certains évoquent un renforcement des vents générateurs des remontées côtières.

De là à dire que les données du dernier siècle le prouvent, il y a un pas que ces auteurs ont peut-être rapidement franchi.
 

Voir  article  dans Nature News.

Mois d'Avril 2010

Le satellite Cryosat-2 de l’ESA a été lancé avec succès le jeudi 8 avril 2010 par une fusée Dnepr depuis la base de Baïkonour au Kazakhstan.

Ce satellite développé par EADS Astrium, consacré à l’étude des glaces comme son nom l’indique et d’un poids de 700 kg a été placé sur une orbite circulaire et quasi-polaire à 700 km d’altitude.

Le dimanche 11 avril le nouvel instrument de base, l’altimètre SIRAL a été mis sous tension avec succès et les mesures obtenues ont été conformes à tout ce qui avait été programmé et attendu.

Les premières données des échos radar furent recueillis sur la banquise en mer de Ross en Antarctique et permirent de voir clairement la couverture de la glace et les réflexions des échos radar sur les couches sous-jacentes.

On pourra désormais faire des observations jusqu’à la latitude de 88°, valeur qu'il n’avait encore jamais été possible d’atteindre avec les altimètres mis en orbite à ce jour. Ceci correspond à l’observation d’une surface additionnelle de 4,6 millions de km² par rapport aux mesures altimétriques faites précédemment, à comparer aux 14 millions de km² du seul continent Antarctique, ce qui est considérable et permettra d’observer les calottes glaciaires et la banquise c’est-à-dire des zones glacées encore jamais couvertes à ce jour par ce genre d’instrument.

Cet instrument SIRAL, travaillant à la fréquence à 13,7 Ghz dans la bande Ku et aussi en bande C vers 4 GHz pour permettre des corrections ionosphériques, est développé par Thales Alénia Space (en double sur Cryosat-2).

Il a plusieurs modes de mesure :

• soit un mode radar à synthèse d’ouverture effectuant une mesure haute résolution, par exemple pour les glaces flottant sur la mer, utilisé pour la mesure indirecte de l’épaisseur de la banquise,

• soit un mode interférométrique qui donne accès à la topographie de part et d’autre de la trace au sol du satellite,  utilisé pour l’étude des reliefs avec des changements très importants comme la jonction banquise-continents Antarctique ou Groenland.

• On pourra aussi utiliser un mode altimètre plus classique et conventionnel en pleine mer comme celui de Jason, ou dans des zones glacées avec un relief faiblement accidenté comme on peut le trouver en Antarctique.

Mais ces mesures ne pourraient être utilement réalisées sans une connaissance préalable de la topographie du littoral ainsi que la position précise du satellite par rapport à ce littoral.

Ceci peut être fait grâce à l’instrument développé par le CNES et qui fête ses 20 ans : le système DORIS qui donne le positionnement précis du satellite sur son orbite au cm près.

Parallèlement à ces orbites, traitées au sol à Toulouse par des équipes toulousaines, DORIS peut aussi mesurer en temps réel l’altitude de Cryosat-2 et aider ainsi le satellite à maintenir sa position, ce qui est une autre exigence pour faire des mesures côtières de qualité et de transition mer-continent ou banquise-continent.

Cryosat-2 va compléter une gamme très riche de satellites d’observation de la terre au niveau européen sans oublier tout ce qui se fait par ailleurs au niveau international.

CryoSat-2 est le troisième satellite européen (ESA) de la série des satellites d’exploration de la Terre mis en orbite depuis environ un an, auquel s'ajoutent :

• le satellite GOCE lancé en mars 2009 et dédié à la détermination du géoïde terrestre et océanique avec une résolution spatiale de l’ordre de 100 à 200 km, qui n’avait encore jamais été obtenue directement.

• et le satellite SMOS lancé en novembre 2009 et dédié à la mesure de la salinité des océans et l’humidité des sols.

L’ensemble, avec les satellites toujours en fonctionnement :

• Jason-1 (lancé en décembre 2001 avec à bord l’altimètre Poséidon-2),

• Jason-2 (lancé en juin 2008 avec l’altimètre à bord Poséidon-3),

• Envisat (ESA)

donnent donc une capacité tout à fait remarquable pour l’observation continue de certains paramètres de la Terre et de son environnement.

À titre d’exemple depuis 1992, date de lancement du satellite franco-américain Topex-Poséïdon (CNES-NASA), on a pu suivre de manière continue le niveau moyen de la mer et des océans avec une précision de l’ordre de 0,5 mm/an et réaliser ainsi une série de bientôt 20 ans de données mettant en évidence une augmentation annuelle et continue de l’ordre de 3 mm/an.

D’une façon générale, on a appris dans ces deux dernières décennies une foule de choses sur les océans, en surface et en profondeur tant avec les moyens spatiaux (par exemple mesure de la bathymétrie des profondeurs à partir de la détermination de la surface de la mer) qu’avec des moyens in situ comme ceux du réseau Argo d'un peu plus de 3000 profileurs qui peuvent sonder la mer jusqu’à 2000 mètres de profondeur.

Ce sont tous ces moyens de mesure qui ont permis d’aboutir à l’océanographie opérationnelle (programme MERCATOR et My Ocean) comme cela existe depuis longtemps en météorologie opérationnelle et aussi à la mise en évidence de toute l’activité méso-échelle des océans et des tourbillons, phénomènes jusqu’alors largement ignorés.

Cryosat-2 doit fonctionner pendant 3 ans, mais plusieurs mois seront nécessaires pour la validation et la mise en œuvre de toutes ces performances potentielles.

Au niveau international, tous ces programmes rentrent parfaitement dans le cadre d’un effort concerté et initié avec l’année polaire internationale (2007-2008).

À cela il faut ajouter l’observation du Soleil, de l’environnement solaire et des relations soleil-terre, avec le lancement de l’instrumentation SOLSPEC en février 2008. Cet instrument initié par le CNES, développé par le service d’aéronomie du CNRS en collaboration avec l’Institut d’aéronomie spatiale de Belgique et l’Observatoire d’Heidelberg, à bord de la station spatiale internationale permettra la mesure de la distribution de l’énergie spectrale du Soleil en IR, visible et UV.

Puis il faut noter le lancement réussi de SDO  en février 2010. Il s'agit d'un satellite de la NASA sur une orbite géosynchrone pour la mesure de l'EUV solaire, l’imagerie du Soleil dans dix longueurs d’onde et la mesure du champ magnétique du Soleil.

En juin 2010 devrait avoir lieu le lancement du satellite du CNES Picard qui permettra notamment la mesure du diamètre et et de l'irradiance solaire. Ces données sont essentielles dans toute étude climatologique.

En 2011 devrait être lancé la constellation de satellites SWARM de l’ESA. Cette constellation de 3 satellites semblables en orbite de type polaire mais à des altitudes différentes allant de 400 à 550 km devrait permettre d'étudier la magnétosphère et de mesurer le champ magnétique terrestre.

Le satellite ADM-EOLUS de l'ESA, mesurera des profils verticaux des vents horizontaux à l’échelle de la planète, les vents à la surface de la mer et sur terre.

Dans les années suivantes, devraient être lancés :

• fin 2010, le satellite Saral/Altika, franco-indien, pour la mesure du niveau de la mer à partir d’un radar altimètre utilisant la bande de fréquence Ka vers 30 Ghz et devant permettre des mesures d’altimétrie très près des côtes

• en 2016, le satellite SWOT, NASA-CNES comprenant une interférométrie à large fauchée, spécialement dédié à l’hydrographie continentale,

ainsi que :

• JASON-3 en 2013 (successeur de Jason-1 et Jason-2),

• les trois premiers satellites «SENTINEL» à partir de 2011, dans la continuité et en remplacement des satellites de l’ESA, ERS-1 (lancé en 1991) et ERS-2 (lancé en 1995), Envisat (lancé en 2002 mais toujours en activité),

• GRACE-FOLLOW ON, satellite successeur du satellite GRACE (lancé en 2003 mais toujours en activité) pour l’étude des variations temporelles du champ de gravité de la Terre.

• Il y a aussi le projet américain GRAL qui reprendrait l’idée de ce qui a été fait avec le satellite ERS-1 placé sur une orbite dérivante dite «géodésique» avec une période de répétitivité de 168 jours, pour une étude très fine de la bathymétrie des océans.

C’est donc toute une batterie de satellites en fonctionnement ou à lancer dont on va disposer pour l’observation continue de la Terre, des Océans, de la cryosphère, de l’hydrologie continentale. Cette liste n’est pas exhaustive, il faut y ajouter les contributions des diverses agences spatiales mondiales (Russie, Japon, Chine, Inde, Brésil…).

Cependant ce serait une erreur de penser que tout cela va de soi dans des moments où les crises financières et économiques secouent notre monde. Il faut se battre chaque jour pour que tout cela aboutisse mais il faut le dire heureusement avec un certain succès grâce à la volonté de beaucoup.
 

Mois de Novembre 2009

Le satellite SMOS a été lancé avec succès le 2 novembre 2009 depuis le cosmodrome russe de Plessetsk.

C’est une des missions spatiales d’observation de la Terre de l’Agence Spatiale Européenne qui s’inscrivent (comme GOCE) dans le cadre de son programme «Planète Vivante».

Elle a été proposée et conduite par le CESBIO qui est une Unité Mixte de Recherche (CNRS, Université Paul Sabatier, CNES, IRD) sise à Toulouse.
 

C’est une mission dédiée au cycle de l’eau. L’eau, qui a cette particularité d’exister sur Terre sous trois formes (solide, liquide, gazeuse) est le principal agent des échanges d’énergie entre les différents compartiments du système climatique :

atmosphère, océan, cryosphère, surfaces continentales, milieu vivant.

Elle vise à combler deux lacunes qui concernent ce cycle ;

• l’une directement : l’humidité des sols,

• l’autre indirectement : la salinité de surface des océans.

L’humidité des sols

Comparés à l’océan, les sols recèlent évidemment une quantité d’eau dérisoire, mais le rôle de cette humidité est sans commune mesure avec le stock qu’elle représente.

SMOS s’intéresse à ce que l’on appelle la «zone des racines», jusqu’à une profondeur de deux mètres environ dont il donnera une image planétaire quantitative de l’humidité (pourcentage d’eau contenue dans une masse ou un volume de terre), tous les trois jours avec une résolution spatiale de 35 à 50Km.

L’humidité des sols intervient directement dans les échanges avec l’atmosphère : plus elle est élevée, plus les sols sont susceptibles de transmettre de l’eau à l’atmosphère et réciproquement.

Elle conditionne aussi le développement de la végétation dont les racines trouvent dans ce réservoir l’eau dont elles ont besoin pour se développer et donc les processus d’échange d’énergie avec l’atmosphère via les processus d’évapotranspiration qui jouent aussi un rôle important aux échelles météorologiques et climatiques.

Qui dit végétation, dit évidemment photosynthèse et donc aussi cycle du carbone, et stockage et déstockage de gaz carbonique en fonction des conditions climatiques dont l’humidité des sols est à la fois un acteur et un indicateur.

Enfin à court et moyen terme l’humidité des sols, directement et via la végétation qu’elle entretient, a un impact sur le régime hydrologique : ruissellement , infiltration, alimentation des nappes phréatiques etc…

Météorologie, Climat, Hydrologie, Végétation et cycle du carbone ont tous besoin d’introduire l’humidité des sols dans leurs modèles de prévision.

C’était une lacune, mais SMOS la comblera.

La salinité de surface de l’océan

La salinité évoque a priori le sel plutôt que l’eau, si ce n’est que précisément, c’est du sel dans l’eau et que sa valeur dans l’océan, que l’on exprime en UPS, est voisine de 35 et varie en relation avec le cycle de l’eau.

La salinité de surface varie d’une région océanique à une autre de 27 UPS dans les mers du plateau continental arctique à 40 UPS en Mer Rouge et dans le Golfe Persique.

Elle est le reflet :

• des échanges énergétiques entre l’océan et l’atmosphère d’une part, via les processus d’évaporation (qui concentre) et de précipitation (qui dilue)

• et l’océan et la cryosphère d’autre part, via les processus de congélation (qui concentre) et fusion (qui dilue),

processus qu’il est très difficile de mesurer directement et qu’il est pourtant nécessaire de quantifier correctement car ils sont cruciaux dans la dynamique du climat, et qu’il est nécessaire de bien les paramétrer dans les modèles de simulation de l’évolution du climat.

C’est l’océan qui fournit à l’atmosphère (via l’évaporation principalement) l’essentiel de son énergie :

• 50% contre 30% à l’absorption directe de l’énergie solaire

• et 20% pour les continents et la biosphère qu’ils portent.

Le satellite SMOS fournira tous les dix à trente jours une carte de la salinité des surface à 0,1 UPS près, avec une résolution de 200 x 200 km : indication sans cesse renouvelée de l’évolution des échanges énergétiques entre océan et atmosphère notamment dans les régions tropicales où ils sont le plus intenses.

Les cartes d'évaporation-précipitation et de salinité de surface témoignent de la relation qui les lie. 

On voit en effet sur les deux cartes ci-contre qui représentent respectivement les moyennes annuelles globales d'évaporation-précipitation et de salinité, que les maxima de salinité dans l'océan Atlantique et dans l'océan Pacifique correspondent aux maxima d'évaporation et que les minima de salinité correspondent aux maxima de précipitations.

La salinité est aussi un paramètre essentiel de la circulation océanique et donc du transport de chaleur par les courants océaniques. C’est elle avec la température qui détermine la densité de l’eau dont les variations sont le moteur de ce que l’on appelle la «circulation thermohaline».

L’exemple le plus fameux et à juste titre compte tenu de son importance dans le système climatique, est ce que l’on appelle de manière imagée le tapis roulant qui prend naissance dans l’Atlantique nord et qui est la conséquence directe du fait que les eaux de surface de l’Atlantique tropical nord sont très salées, beaucoup plus que celles du Pacifique nord où ce phénomène n’a pas lieu. 

Les courants océaniques : Gulf Stream, puis Dérive Nord Atlantique transportent vers le nord des eaux très salées donc denses. Dans les mers du Groenland et de Norvège ces eaux densifiées par le refroidissement et une sursalure induite par la formation de la banquise plongent jusqu’à 3500 mètres de profondeur et s’écoulent vers le sud dans tout l’océan. Ce mécanisme fait que le transport de chaleur vers le nord par les courants océaniques est beaucoup plus important dans l’Atlantique que dans le Pacifique avec des conséquences climatiques bien connues, mécanisme dont on craint qu’il ne s’arrête pour cause d’une diminution de la salinité dans l’Atlantique tropical par modification du bilan évaporation-précipitations et / ou dans les mers du Groenland et de Norvège en raison d’un excès d’eau douce (précipitations, diminution de la banquise, fonte des glaciers du Groenland).

SMOS sera notre observatoire permanent de l’évolution du «tapis roulant», comme il pourra l’être également dans les autres régions de l’océan où la dynamique océanique est dépendante des mouvements verticaux.

Principe de la mesure

L’instrument de mesure est un «radiomètre interférométrique à synthèse d’ouverture», MIRAS :

• radiomètre, car l’instrument mesure le rayonnement émis par la surface de la Terre à une longueur d’onde optimale donnée ici : 21 cm (bande L) qui a en outre l’avantage de ne pas être perturbée par les conditions atmosphériques. Toute matière émet de l’énergie sous forme de rayonnement électromagnétique mais l’intensité du rayonnement dépend des propriétés électriques de cette matière. C’est ce que l’on appelle son «émissivité» qui correspond à la quantité de rayonnement qu’elle peut émettre. La mission SMOS s’appuie sur le fait qu’à la longueur d’onde choisie, l’humidité et la salinité diminuent très significativement l’émissivité du sol et de l’eau de mer respectivement. De la mesure du rayonnement on peut ainsi déduire l’émissivité de la surface et donc l’humidité du sol ou la salinité de la mer.

• «Interférométrique à synthèse d’ouverture» car, et c’est une première pour ce type de radiomètre. A l’antenne de plusieurs dizaines de mètres d’envergure que nécessiterait un seul radiomètre pour obtenir une résolution suffisante, on substitue 69 radiomètres élémentaires répartis sur les trois branches en Y du satellite capables de mesurer la différence de phase du rayonnement incident. Un traitement approprié des observations à partir de toutes les combinaisons possibles des paires de récepteurs faites sous plusieurs angles différents au fur et à mesure que le satellite suit sa trajectoire permet de couvrir une zone de 3000 km de diamètre.

Le satellite est sur une orbite héliosynchrone quasi polaire (inclinaison : 98,44°) et couvre ainsi la totalité de la Terre. Il circule à une altitude de 758 Km. Sa durée nominale est de trois ans avec une possibilité de prolongation de deux ans.

Mois d'octobre 2009

Comme pour la prévision du temps, la prévision océanique (la "Météo de l'Océan"), exige un réseau global,  permanent, et pérenne d'observations.

Dix ans après la conférence "OceanObs99" qui s'était tenue à Saint Raphaël,  a eu lieu, à Venise cette fois, "OceanObs 2009" (du 21 au 25 septembre).

Loin du tapage médiatique autour de la nouvelle campagne de "Tara", de la Boudeuse, (ou de la construction du Sea Orbiter...), plus de 600 participants venus de 36 pays ont joué à ce jeu cruel qui consiste à choisir les "impasses observationnelles"... que des moyens forcément limités rendent obligatoires !

Les lecteurs familiers de ce site savent que l'océan est un formidable réservoir d'énergie et de matière, (minérale ou organique), et que, depuis peu, les phénomènes dynamiques dont il est le siège peuvent être prévus à des échéances de quelques semaines; (tout comme, depuis plusieurs décennies, les futures conditions météorologiques le sont, pour des échéances de quelques jours).

Cependant les structures tourbillonnaires, cycloniques ou anticycloniques, déterminées par le profil de densité dans la colonne d’eau, ont une extension géographique 10 à 20 fois plus petite que les dépressions ou les anticyclones atmosphériques.

Les observations, (in situ ou depuis l'espace), doivent donc être assez nombreuses pour permettre la description de structures de taille plus restreinte. Même s'il y en a de plus en plus, (plusieurs milliers par heure), les observations demeurent largement insuffisantes, face à l'immensité de l'océan mondial.

Ceci explique pourquoi le Club s'inquiète de la médiatisation excessive d'opérations comme Tara, La Boudeuse, ou Sea Orbiter, qui est de nature à égarer l'opinion, en laissant croire que l’océan est totalement inconnu car inobservé, et que les quelques mesures -actuelles ou futures- qui sont -ou seront- effectuées à bord de ces navires vont révolutionner la science océanique, alors qu’elles ne présentent qu’un intérêt très marginal.

Il n'en a d'ailleurs pas du tout été question à Venise, de même, hélas, que... la conférence OceanObs 2009 a été totalement ignorée par les divers... Magazines de la mer ! Le Club des Argonautes s'efforce, de "lancer des passerelles" entre des professionnels des 2 bords:  scientifiques d’un côté, journalistes de l’autre.

 Il existe de nombreux systèmes d’observation de l’océan, in situ ou spatiaux, comme par exemple la constellation d'altimétrie", discutée notamment lors de la réunion OSTST de Seattle :

Leur existence comme la nécessité de les développer, semblent inconnues des médias, du public, et des politiques qui semblent plus séduits par les lettres de mission octroyées à des adeptes du tourisme océanographique. Et pourtant les enjeux sont d’importance et en découlent des conséquences logiques majeures :

• comme en Météo, aucun pays ne peut effectuer seul la totalité des observations nécessaires, 

• comme en Météo, la mise en commun en temps réel des mesures faites est de rigueur: une observation qui n'est pas partagée perd rapidement une grande partie de son intérêt (le non partage, c'est du "Perdant-Perdant" !)

• comme en Météo, le coût de la prévision est dominé par celui du réseau d'observations, tandis que les bénéfices qu'elle peut faire naître concernent des secteurs socio-économiques aussi divers que le transport maritime, la protection des zones littorales, (artificialisées ou non), le tourisme, les sciences du climat, la pêche, la Défense, la production d'énergie, ou les activités off shore. Faute de pouvoir recueillir l'ensemble de ces bénéfices, (ou pertes évitées, à court et à moyen terme), aucun acteur économique privé n'est en mesure d'en assumer la charge, de sorte que le financement public du réseau d'observation est une condition nécessaire de son existence.

• à la différence de la Météo... il n'existe aucun tissu d'accords inter-gouvernementaux, comparable à la Veille Météorologique Mondiale (VMM), qui relie des agences nationales chargées explicitement d'assurer la permanence d'observations opérationnelles définies à l'avance, conformes à un cahier des charges adopté par l'Organisation Météorologique Mondiale.

Bien sur, il existe une COI (Commission Océanographique Intergouvernementale), qui fêtera ses 50 ans en 2010 !  Quoiqu'inter-gouvernementale, elle n'est qu'un programme scientifique de l'Unesco sans vocation opérationnelle. Les projets qu'elle coordonne, (en particulier son programme GOOS: Global Ocean Observing System), se font sur une base non contraignante, selon le bon vouloir de quelques Etats Membres  qui ont choisi d'y contribuer. Et, à l'exception de quelques grands pays, (USA et Australie, notamment), il n'existe pas de structures équivalentes aux offices Météo nationaux.

Lorsqu'il s'agit d'assurer la pérennité de plusieurs milliers d'engins autonomes dans l'océan et, très au dessus... de plusieurs filières d'observation multi-satellites, un réseau d'agences publiques, (équivalentes à celles sur lesquelles repose la VMM, dans les différents pays), est... indispensable !

Les grandes espérances pour une "Veille Mondiale Océan et Climat"... (que le Club des Argonautes prône depuis plusieurs années), ont été portées successivement par le CEOS... par IGOS... par GEOSS, et dernière en date... l’Équipe spéciale de haut niveau sur le Cadre mondial pour les services climatologiques (!) qui intervient quelques années après... la mise en place d'une structure commune à la COI et à l'OMM: JComm. (Voir par exemple le point 6 de la 3ieme réunion de la JCOMM).

Ce "tuilage" d'initiatives successives trahit peut être la difficulté d'acquérir une vue d'ensemble de la situation institutionnelle... En outre, on ne connaît guère d'autre moyen de passer de comités purement scientifiques à des structures inter-gouvernementales, capables de faire naître des engagements internationaux !  La question de la rivalité éventuelle entre organisations internationales était, à juste titre, posée lors de la dernière conférence ministérielle de l'Unesco ("Quel rôle devraient jouer l’UNESCO et la COI, parallèlement au PNUE et autres institutions spécialisées de l’ONU ?").

En attendant de pouvoir un jour démêler cet écheveau institutionnel... chacun peut comprendre le rôle vital des 2 premières conférences OceanObs, tenues à 10 ans d'intervalle: en l'absence d'une "VMOC" (Veille Mondiale Océan et Climat"), ces rencontres permettent de déterminer les systèmes opérationnels d’observation de l’océan qu’il est indispensable de pérenniser pour les diverses applications évoquées ci dessus.

Sans oublier la fragilité que constitue l'absence d'accords inter-gouvernementaux, le Club se réjouit de constater l'efficacité relative de cette démarche. Le programme préconisé à Saint Raphaël il y a 10 ans, est largement réalisé: certains de ses aspects constituent une... véritable "rupture" ! Par exemple: 

• La "Révolution Argo": ces 3000 flotteurs de sub-surface qui, tous les 10 jours, échantillonnent l'océan jusqu'à une profondeur de 2 km, renvoient quotidiennement près de 300 profils de température et salinité, 

• L'usage, qui se répand rapidement, de marques électroniques sur divers animaux marins, devenus "nouvelle plate-forme pour mesures in situ". (Les anglo-saxons parlent de "Bio-logging" à l'aide de "tags"...)

• L’approche coordonnée pour traiter de problèmes communs, (comme l’absorption du CO²), à 3 sous-disciplines/communautés d'océanographes: Océano Physique, Océano Chimique, et Océano Biologique. Les progrès scientifiques apportés par les observations et la modélisation ont rendu possible cette convergence; il faut saluer, à ce propos, un exposé particulièrement mordant d'Hervé Claustre du Laboratoire d'Océanographie de l'Obervatoire Océanologique de Villefranche sur Mer (L'étude du cycle du carbone va-t-elle enfin pouvoir être abordée... "de manière holistique" ?), ainsi que celui de U. Send, relatif à l'Ocean Observatories Initiative de la NSF des Etats Unis.

• L'exigence de continuité des observations est maintenant bien reprise par les nombreux programmes ou agences concernés (ESA, GMES, COI, GEOSS, OMM, Etc.). En témoigne en particulier l'apparition de nouveaux "mots clé"... à la "World Climate Conference" de début septembre à Genève (WCC3):  Ocean Climate Services... et ECV: Essential Climate Variables !

• En même temps se dégage le concept de "constellations virtuelles" qui consiste à associer plusieurs satellites conçus de façon indépendante, dont les observations sont complémentaires, surtout lorsqu'elles peuvent être proches dans l'espace (géographique !) et dans le temps.  L'usage fécond d'observations  "co-localisées après coup"...  (par opposition au tandem Jason1-Jason2, ou au "A Train", qui sont de réelles constellations, mises en orbite à cet effet), est un héritage du projet Pilote GODAE/ GHRSST, lancé à Saint Raphaël, qui a permis de mettre de l'ordre dans les produits historiques, (issus des satellites météo), de température de la surface océanique, produits conçus de façon très hétérogène il y a 30 ans.

• Avec le lancement de SMOS par l'ESA, début novembre (qui sera bientôt suivi par son homologue Nasa), il existe désormais des constellations virtuelles pour chacun des paramètres de la surface océanique que l'on peut mesurer depuis l'espace: température (SST), topographie (SSH), salinité (SSS), coefficient de rétro-diffusion à l'interface océan-atmosphère (un indicateur Vents/Vagues), et Couleur de l'Eau (OC, un indicateur de l'activité biologique).

A noter le lancement réussi, le 23 septembre (pendant la conférence à Venise !), du satellite Indien Oceansat-2, dont le diffusiomètre viendra opportunément prendre le relais de celui de QuikScat: après 10 ans de bons et loyaux services, ce satellite comportant une antenne tournante pour la mesure du vent en surface, commence à donner quelques signes de vieillesse ! A noter que la longévité record de cet engin illustre, (comme celles de TOPEX-Poséidon ou Jason-1), le  travail de bénédictin et l'obstination  qui ont permis, (de façon totalement indépendante de la COI ou de l'OMM), d'assurer la continuité des observations !

La qualité du travail des agences spatiales doit être saluée et surtout, le relais de leur action doit être pris !

La difficulté de cette transition, de la recherche aux applications, est en quelque sorte "multidimensionnelle": ceux qui, comme les Argonautes, se sont réjouis, il y a quelques années du passage "en opérationnel" du réseau de bouées TAO, ont appris sans plaisir une certaine décrépitude de ce système, depuis qu'il ne bénéficie plus des "bons soins" du NOAA/PMEL (le labo de recherche qui l'a mis en place...), du fait du découpage de taches au sein de la Noaa !

Les "bonnes paroles" de la biologiste Jane Lubchenco (son nouvel Administrateur), dans une vidéo de près de 20 minutes... n'ont guère rasséréné nos collègues américains ! Heureusement que, du coté des satellites, la transition de Jason-1 à Jason-2, (d'un leadership Cnes-Nasa vers un leadership Eumetsat-NOAA), se déroule parfaitement !

Après OceanObs 1999 et 2009, espérons qu’il ne sera pas nécessaire d’attendre 2019 pour que, (Grenelle de la mer aidant ?), les décisions politiques adéquates soient prises pour la mise en œuvre fiable d’une Veille  Mondiale Océan et Climat !

Mois de Juillet 2009

Le Club des Argonautes se réjouit de voir réunies les conditions permettant de "boucler le tour de table" relatif à Jason-3 d'ici 2010, ce qui devrait rendre possible un lancement 40 mois après [#], c'est à dire au début de l'été 2013, juste 5 ans après le lancement parfaitement réussi de Jason-2, en juin 2008.
 
La fabuleuse moisson d'observations, notamment de cet indicateur essentiel du changement climatique en cours qu'est le niveau moyen des mers, résulte désormais d'une volonté politique clairement exprimée, confortée, il est vrai, par... le "chapelet de miracles" qui se sont succédés, depuis le lancement de TOPEX-Poséïdon, il y a plus de 16 ans ! 
 
Avec, entre autres, un passage en mode survie en décembre 1995 qui avait causé quelques frayeurs pour... "retrouver la sortie" ! Avec aussi... des batteries dont on craignait qu'elles ne durent pas 3 ans, et qui ont finalement établi un record de longévité, notamment grâce à la surveillance "TLC" (Tender Loving Care !), définie par les ingénieurs du JPL. 
 
Dés octobre 1997, (4 ans avant le lancement de Jason-1), le CNES avait proposé à la NASA, lors d'une réunion du Joint Steering Committee Jason, en marge du Symposium "GODAE" de Biarritz, de commencer à discuter de la réalisation de Jason-2, en y associant les 2 agences météo-océaniques opérationnelles que sont la NOAA et Eumetsat. 
 
Il valait mieux commencer tôt... puisque "la convergence sur Jason-2" entre ces 4 agences a tout de même demandé... 7 ans de réflexion ! (sachant que chacune des 4 agences a vu arriver à sa tête, au cours de cette période, un nouveau responsable auprès duquel le travail de conviction déjà accompli était recommencer... au moins en partie !)
 
Au delà des miracles... la coopération internationale a joué un rôle clé dans la transition, en voie de réussite, de ce que nos collègues américains ont comparé, il y a quelques années à "une traversée de la Vallée de la Mort", c à d. le passage du "mode recherche" au statut "opérationnel", (qui implique de justifier, puis faire prendre en compte, l'exigence de continuité des mesures, cruciale en période de changement climatique).
 
Le couple gagnant que constitue la vision et la volonté, présent depuis le début, a rendu possible la continuité d'une série de mesures de haute précision relative à la topographie dynamique de l'océan, qui, dans un monde idéal, devrait être reconnue par les États membres de l'Unesco comme... un élément du "Patrimoine de l'Humanité"! 
 
Lors de la présidence française de l'UE en 2000, notre pays a proposé à ses 14 partenaires de l'époque le programme GMES (Global Monitoring for Environnement and Security), dont la composante la plus avancée est le "Marine Core Service", qui devrait être mis en place  par l'UE d'ici 2013, dans le sillage du projet européen "MY OCEAN", démarré il y a 3 mois et demi. 
 
La série de satellites altimétriques de haute précision que montre l'illustration ci dessous, apporte une contribution éminente à ce projet ainsi qu'a la future Veille Mondiale Océan et Climat ("VMOC"), que le Club juge indispensable, notamment pour le suivi de l'efficacité des engagements "Post Kyoto" qui devraient être pris à Copenhague en décembre.

Avec un peu de chance, la série de mesures de hauteurs dynamiques de l'océan, entamée fin 1992, pourra donc se poursuivre sur plus de 25 ans, jusqu'en 2018 et même au delà. 
 
Les dépenses de notre pays dans cette filière sont importantes: de l'ordre de 20 millions par an en moyenne sur 20 ans, pour la seule part française (dont un peu plus de la moitié sur TOPEX-Poséïdon, un tiers sur Jason-1 et 2, et le reste pour les 16 années de maintien en condition opérationnelle de ces 3 systèmes spatiaux).
 
Il est regrettable que la nécessaire continuité des investissements de la communauté internationale dans une flottille de satellites à vocation océanique ne soit même pas mentionnée dans les divers rapports du Grenelle de la Mer !  Outre les contributions françaises antérieures aux projets de l'ESA (ERS 1 et 2, Envisat), il convient d'ajouter celles en cours pour Sentinel 3A et 3B, Saral et Jason-3. La capacité de prévision océanique visée, tant pour le domaine hauturier que pour les zones côtières, implique en effet la présence en orbite d'au moins 3 satellites altimétriques, dont au moins un de haute précision.
 
Les différents "COMOP" (Comité Opérationnel) qui succéderont au Grenelle de la Mer devront prendre en compte les atouts -et les responsabilités- de notre pays dans le domaine émergent de l'océanographie opérationnelle, ainsi qu'en témoigne son rôle leader dans la mise en place du Marine Core Service, dont le GIP Mercator, en voie de transformation en société civile, est le coordonnateur.
 

[#]  Sous réserve que les quelques ~0,4 % du budget qui concernent les "long lead items" puissent être engagés sans tarder... (une des raisons qui fondent une loi immanente du secteur spatial: "Tout ce qui n'est pas décidé aujourd'hui ne volera pas dans 4 ans !")

Mois d'Avril 2009

L'océan est un acteur essentiel du fonctionnement de la biosphère terrestre constituée des couches superficielles de la Terre où la vie a pu s'épanouir. 

Sa dynamique est à prendre en compte dans le fonctionnement du système climatique dont il contrôle les variations.

Principal accumulateur d'énergie solaire, l'océan fournit à l'atmosphère 50 % de l'énergie qu'elle reçoit, et qui la met en mouvement. 

Les courants marins, à égalité avec la circulation atmosphérique, assurent la redistribution de la chaleur des régions équatoriales vers les hautes latitudes. 

Les écosystèmes marins sont aussi contrôlés par la dynamique océanique : ce sont les mouvements horizontaux et verticaux de l'océan qui déterminent la fertilité des " prairies marines " et contrôlent les conditions de survie des larves des espèces exploitées au large comme à la côte. 

C'est aussi la dynamique océanique qui façonne les littoraux à partir des apports fluviatiles, anciens et récents. 

Il n' y a pas de prévision possible de l'évolution du climat, de celle des écosystèmes marins et des espèces exploitées, et de l'évolution des zones côtières, sans connaissance de la dynamique océanique et sans la capacité de la modéliser aux diverses échelles de temps et d'espace concernées. 

La prévision opérationnelle de l'état des océans est maintenant possible, comme c'est le cas de l'atmosphère.

A l'instar de ce qui existe, pour les besoins de la prévision météorologique, cela implique des systèmes d'observation continus de l'océan et des centres opérationnels de prévision mettant en œuvre des modèles de circulation océanique alimentés par ces observations. 

Les satellites sont la clé des mesure en mer. 

• D'une part, ils permettent de mesurer directement, sur la totalité de l'océan, les paramètres essentiels que sont la température de surface, la vitesse et la direction du vent, la hauteur du niveau de la mer et d'évaluer les courants marins et leurs variations. On dispose, par exemple, depuis 1992 grâce au satellite TOPEX-Poseidon et à ses successeurs Jason 1 et 2, d'une série ininterrompue de la mesure du niveau de la mer et de la circulation océanique. 

• D'autre part, grâce aux systèmes de localisation et de transmission des données, ils permettent de déployer des flotteurs dans tout l'océan, équivalents de ce que sont les ballons sonde pour l'atmosphère.

Actuellement, dans le cadre du programme ARGO, ce sont trois mille flotteurs qui explorent les couches océaniques sur deux mille mètres d'épaisseur, en faisant des mesures de température et salinité qu'ils transmettent en temps réel par satellite. L'état de l'océan est ainsi presque complètement déterminé et, en France, le Groupe Mercator-Océan à Toulouse, assimilant toutes ces données dans des modèles de circulation océanique, fait des prévisions de la totalité de l'océan aux échelles globales et régionales.

Dans le cadre du programme européen GMES, Mercator Océan est coordinateur du projet My Ocean qui doit définir d'ici trois ans les contours d'une océanographie opérationnelle  (Marine Core Service).

A cela il faut ajouter que les moyens spatiaux permettent de surveiller les écosystèmes marins : mesures depuis l'espace de la chlorophylle de surface et  des stocks de grands pélagiques comme les thons qui; équipés de marques " pop up ", deviennent eux-mêmes des plates-formes, de mesures comme les flotteurs ARGO. C'est à court terme la prévision de l'évolution des écosystèmes marins et de leurs ressources qui est aussi en jeu. 

Ces avancées récentes de la recherche pourraient expliquer que le "Grenelle de la mer" n'évoque pas la nécessité d'une océanographie opérationnelle qui demeure cependant l'indispensable fondement des 4 thématiques proposées. Or cette océanographie opérationnelle, qui semble aller de soi, n'existe que sur le plan expérimental. Elle est financée sur des crédits recherche et n'est finalement sous la responsabilité de personne si ce n'est des groupes de chercheurs, et des instituts de recherche, qui ont compris son intérêt et l'ont mise en œuvre de leur propre initiative. 

Mais 

• Rien ne garantit aux plans national et international la continuité des mesures satellites ou in situ; 

• Rien ne garantit la pérennité du Groupement Mercator-Océan. 

Au plan européen le projet My Ocean concerne 27 pays et mobilise plusieurs dizaines de laboratoires de recherche sans la moindre garantie que le relais sera pris ensuite pour la mise en œuvre du " Marine Core Service ".

Neuf ans après que notre pays eut proposé l'initiative GMES à ses partenaires européens, (pendant la "PFUE 2000"), il serait paradoxal que le Grenelle de la Mer ne fasse pas sienne cette impérieuse nécessité d'une prévision opérationnelle de la mer, pour le climat, la dynamique des écosystèmes marins et de leurs ressources et l'évolution des littoraux.

Sans cela, les objectifs affichés du " Grenelle de la Mer " ne sont pas atteignables. C'est l'outil dont on ne peut se passer pour une gestion intelligente de la mer à toutes les échelles de temps et d'espace ; en effet, exploiter de façon durable un milieu que l'on ne connaît pas, est impossible. Mais ce qui est l'affaire de tous doit maintenant être de la responsabilité de quelqu'un. 

Compte tenu de l'existence depuis 2003, de l'initiative GEOSS, le Grenelle de la Mer se doit de recommander la mise en place d'une océanographie opérationnelle, incluant les systèmes d'observation et les centres de prévision océaniques, et d'en confier la charge à des agences nationales travaillant dans le cadre d'une coopération intergouvernementale, comme cela s'est fait pour l'atmosphère dans le cadre de l'Organisation Météorologique Mondiale (Veille Météorologique Mondiale).

Deuxième dossier de presse du Grenelle de la Mer du 3 avril 2009

Mois de Mars 2009

Le satellite GOCE vient d’être lancé avec succès par l’ESA le 17 mars 2009 à 15h35 UTC à partir du cosmodrome de Plesetsk avec une fusée russe Rockot. Le cosmodrome est situé dans la région d’Archangel de Russie (62° 54' N et 40° 23' E). Plesetsk est la base spatiale la plus au nord de la Russie utilisée notamment pour lancer des satellites militaires depuis 1963. 
Comme son nom l’indique GOCE a pour objet principal de contribuer à l’étude de la circulation océanique quoique, au demeurant les applications de ce satellite soient en fait beaucoup plus nombreuses et concernent notamment l’étude de la Terre solide d’une manière générale à partir de la connaissance du champ de gravité. 

Par ailleurs, la manière de contribuer à l’étude de la circulation océanique n’est pas du tout directe. En effet, la mesure brute de base est la mesure locale du gradient de gravité où orbite le satellite. 

Le gradient de gravité est la mesure de la variation spatiale de la gravité autour de tout point. On peut en déduire le champ de gravité au niveau où orbite le satellite et in fine par extrapolation l’équipotentielle du champ de pesanteur au niveau de la mer. Cette équipotentielle s’appelle le géoïde. La verticale locale est perpendiculaire en tout point au géoïde. Or le géoïde qui est une équipotentielle particulière du champ de pesanteur terrestre épouse en première approximation la forme des mers et des océans d’où son intérêt. Connaître le géoïde, c’est donc connaître la forme des océans et des mers et leurs variations temporelles et fournir une référence pour leur connaissance et leur étude. 

Le géoïde subit en effet des variations temporelles liées notamment à l’action gravitationnelle de la Lune et du Soleil et aux phénomènes des marées. Les transports de masse d’origine atmosphérique, océanographique, ou géophysique comme le rebond post glaciaire induisent également des variations. L’étude du géoïde est donc quelque chose de très complexe mais aussi de très riche impliquant de nombreuses études multidisciplinaires. 

Ainsi la comparaison de ce géoïde avec la forme géométrique de la surface topographique des mers que l’on obtient par altimétrie spatiale (voir l’apport récent du satellite Jason 2 lancé en juin 2008) est une information majeure sur la circulation océanique. On peut en effet montrer que l’écart entre cette surface topographique et le géoïde est une mesure quasi directe des flux transportés par les grands courants océaniques. Les progrès à attendre sur notre connaissance résultent donc de tout un ensemble de missions d’observation de la Terre, ce que se propose de faire l’ESA dans un contexte de coopération internationale. 

GOCE est le début d’une nouvelle série de satellites. GOCE est la première mission de base d’exploration de la Terre s’inscrivant dans le programme "Planète vivante", engagé par l’ESA en 1999 « dans le but de faire avancer la recherche sur l’atmosphère terrestre, la biosphère, l’hydrosphère, la cryosphère et l’intérieur du globe ainsi que sur leurs interactions et de mieux comprendre les conséquences des activités humaines sur ces processus naturels » selon les termes mêmes de l’ESA. D’autres satellites comme SMOS, Cryosat-2, SWARM, ADM-Aeolus, sont prévus dans ce cadre.

L’originalité de GOCE est la capacité de déterminer le géoïde moyen (les variations temporelles étant en revanche mesurées par d'autres systèmes satellitaires comme GRACE lancé en 2002 et aussi CHAMP lancé en 2000) avec une résolution spatiale de l’ordre de 100 km, résolution encore jamais obtenue par les méthodes spatiales, les méthodes précédentes ne donnant qu’une résolution de plusieurs centaines de km mais donnant également une très bonne précision pour cette résolution. Il y a une complémentarité entre ces missions. 

Pour réaliser l’objectif de GOCE, il faut déjà un senseur de très haute précision que l’on n’avait encore jamais réalisé auparavant, le gradiomètre ; il est composé de 6 accéléromètres montés sur 3 axes perpendiculaires dans une structure ultra stable. Il faut aussi faire des mesures partout à des altitudes aussi basses que possibles soit en pratique autour de 250 km d’altitude, avec une orbite quasi-polaire (96°5). Ceci est aussi une très grande performance en raison du freinage atmosphérique qu’il faut compenser tout en garantissant une très bonne trajectographie. 

GOCE est un satellite très complexe pesant plus de 1 tonne, de 5 mètres de long, de 1 m² de section avec un propulseur ionique pour compenser le freinage. La mission GOCE est prévue pour une durée de deux ans environ incluant deux phases de mesures de chacune 6 mois et une phase de calibration. In fine les anomalies du champ de gravité devraient être déterminées avec une exactitude de 1 mGal (mGal = 10^–5m.s^–2), les ondulations du géoïde moyen avec une exactitude de 1-2 cm et l’ensemble avec une résolution spatiale de l’ordre de 100 km.

L'intérêt de caractériser le gradient de pesanteur et sa variation à la surface de la Terre est très ancien ; il date du XIXe siècle. Sa mesure complémente celle de la pesanteur elle-même, puisqu’elle dit en plus comment elle varie localement, tout autour du point de référence considéré. La première de cette mesure fut réalisée sur Terre par un physicien hongrois Roland Eötvös ; pour lui rendre hommage l’unité de mesure du gradient de pesanteur et de gravité adoptée sera l’Eötvös ou E.U. (10^-9 s^-2) ; du point de vue unité, c’est une accélération divisée par une distance ; il devrait être possible de la mesurer avec une résolution du millième d’Eötvös et une précision de quelques milli Eötvös. 

Dès le début de l’ère spatiale, cette mesure fut envisagée à partir de satellites, mais c’est seulement vers la fin des années 70, après le succès de l’expérience de micro accélerométrie CASTOR/CACTUS du CNES lancé en 1975 depuis Kourou en Guyane, que des études importantes débutèrent sur ce sujet, avec le concours irremplaçable de l’ONERA. Le premier projet de mesure de gradient de gravite fut présenté par le Groupe de Recherche de Géodésie Spatiale au séminaire des Arcs en 1981, (prospective CNES), en même temps que ce qui allait devenir le projet TOPEX-Poséïdon. Son nom était GRADIO qui devint ensuite le nom de l’appareil de mesure proprement dit. 
Compte tenu du coût du projet, une coopération internationale chercha alors à se mettre en place avec la NASA et l’ESA, et le nom du projet fut ARISTOTELES. Malheureusement ce projet ne put se faire pour diverses raisons, et les opportunités espérées au milieu des années 90 ne purent se concrétiser. Plusieurs Argonautes durent batailler ferme pour que ce projet ne sombre pas définitivement !
Leur idée fut alors de réorienter le projet dans le cadre plus général de l’observation systématique de la planète Terre, et de mettre plus fortement en exergue au niveau européen (ESA), la mesure de la circulation océanique. En effet, cette caractéristique devenait accessible, d'une part grâce à la connaissance globale du géoïde, (avec une résolution encore jamais atteinte, d’où l’acronyme GOCE se rapprochant de WOCE : World Ocean Circulation Experiment), et d'autre part grâce à la mesure ultra précise de la surface topographique de la mer par altimétrie spatiale (série Jason de la coopération franco-américaine, et satellite européen Envisat). 

Rappelons qu’en 1969, la NASA organisa un atelier de travail à Williamstown aux États-Unis pour identifier les résultats accessibles avec des mesures spatiales. Plus de 150 chercheurs et ingénieurs participèrent à cette rencontre. Le document final fut appelé « Earth and Ocean applications Physics (EOPAP) » et a constitué pendant près de 40 ans  une base solide qui comportait déjà en exergue les mots « Earth » et « Ocean ». Ce lancement réussi est ainsi un point d’orgue et aussi un point de départ.

GOCE a fini par émerger de la compétition extrêmement sévère entre projets spatiaux de qualité, et a été lancé... le 17 mars 2009... 40 ans après les premières réflexions!!! et plus d’un siècle après les travaux d’Eötvös. Souhaitons que les résultats soient à la hauteur de toutes ces années d'efforts. On peut aujourd’hui être optimiste : les consortiums mis en place pour le traitement des données au niveau européen, et au niveau français  FROG, sont très bien préparés pour cela.

Mois de Juin/Juillet 2008

Depuis ce 20 juin, à 7h46 TU, l'un des vœux du Club des Argonautes est en voie de réalisation ! 

Pourquoi une telle "obsession", au sujet de la continuité de la série de mesures précises, entamée fin 1992 avec TOPEX-Poseidon ? 

A l'origine, ce qu'on appelait "TOPography EXperiment", cette auscultation précise de la surface des océans était considérée, (du moins outre Atlantique), comme une "Expérience", en "mode Recherche", donc avec un début et... une fin !

Il existe beaucoup de raisons de pérenniser cette "expérience" : 

• Comme en Météorologie, la démarche expérimentale chère à Claude Bernard (Observer, Comprendre, Prévoir), ne suffit pas ! Pour disposer d'une capacité de prévision, sur un horizon de quelques semaines, de l'état futur de l'océan, il est impératif de... continuer à observer ! Selon la formule de Michel Lefebvre : "l'altimétrie océanique nous a montré combien "l'Océan est turbulent, et même... dissipé !"

Or, pour un milieu turbulent... siège de phénomènes chaotiques... une condition nécessaire pour faire une prévision numérique de son évolution future, est de disposer d'une description précise de son état actuel : cette connaissance des "conditions initiales", comme disent les physiciens permet, (en dépit de "l'effet papillon"...), de représenter de façon réaliste des écoulements turbulents, dans l'océan comme dans l'atmosphère.

Autrement dit : Sans observations récentes et globales, pas de prévision ! (sauf à retrouver... la "grenouille d'Albert Simon" !)

• Aux lois de la physique, il convient d'ajouter un facteur socio-économique : la prévision est un "bien public" de base (en météorologie, on parle de "produit primaire"), qui peut servir à de multiples acteurs, publics ou privés, civils ou militaires, souvent par le biais d'un produit spécifique, adapté à tel ou tel utilisateur. Il est clair que, comme pour la météo, les  applications, (et les bénéfices), que permet la prévision océanique ne sont possibles que si la prévision est assurée de façon permanente.

Il y a quelques années, dans un rapport à l'Académie des Sciences des États Unis, cette transition depuis la recherche vers les applications, au profit d'une pluralité d'acteurs... dont aucun ne peut à lui seul, justifier la mobilisation permanente de moyens aussi considérables (Satellites, Mesures in Situ, Centres de prévisions...) a été qualifiée de... "Traversée de la Vallée de la Mort" ! ["Transitioning Research to operations is like crossing the Death Valley" ].

Dans le sillage des initiatives CEOS et IGOS, il y a plus de 10 ans, il existe désormais une tentative pour coordonner les efforts de différentes nations et mettre en place des infrastructures permanentes permettant de réaliser une véritable "Veille Mondiale Océan et Climat" (analogue à ce qui se passe pour la prévision Météo): il s'agit de la démarche GEOSS (et de son homologue GMES au niveau européen).

Comme cela apparaît dans notre fil de News sur le sujet, la continuité des mesures est surtout due, pour l'instant, à la robustesse des matériels, à la qualité des équipes, de chaque coté de l'Atlantique, à leur compétence et à leur acharnement ! Les démarches GEOSS et GMES ne produiront pas d'effets, du moins en ce qui concerne une flottille permanente de satellites Météo océaniques, avant plusieurs années.

Et encore... à condition que la "Traversée de la Vallée de la Mort" serve à perdre en chemin un grave défaut des débuts européens de l'activité spatiale : la règle dite du "retour géographique", (qui équivaudrait à sacrifier la continuité des données à des considérations nées au siècle dernier, avec l'Agence Spatiale Européenne !) Il serait déplorable que la coutume consistant à disséminer les travaux industriels à travers l'Europe, (à la rigueur compréhensible pour des travaux innovants de haute technologie), vienne retarder la décision urgente de construire Jason-3, modèle récurrent de la série Jason !

Il s'agit d'éviter un "scénario catastrophe" qui hantait beaucoup d'entre nous depuis fin 2006 : des mesures qui ne sont pas faites sont une perte irréparable. Dans un domaine connexe, celui des mesures de "Bilan radiatif", (en Physique des relations Soleil-Terre), demandez donc aux chercheurs qui doivent aussi répondre aux questions que leur pose la société: ils ne disposent souvent que de séries de mesures "décousues", (celles des instruments ERBE... ScaraB... et autres GERB). Faute de recouvrement entre instruments, ils en sont réduits à formuler des hypothèses ! (voir les articles sur cette question, notamment ceux d'E.Bard).

Le tir réussi de Jason-2, c'est donc aussi la joie de ce pari en voie d'être gagné :

constituer une série homogène et ininterrompue de 20 ans de mesures de haute précision sur l'océan mondial, soit plus de 300 millions de mesures de "hauteur dynamique"... cette grandeur tout a fait analogue à ce qu'est la pression atmosphérique pour les météorologues; (sans oublier toutes celles, complémentaires, d'ERS-1 et ERS2, d'Envisat, et de GFO).

Le 4ieme Rapport du GIEC a confirmé ce que plusieurs argonautes ont écrit, des 1996, (dans le Dossier de Programme Jason-1): la continuité de ces mesures est un enjeu crucial, car elles permettront de contraindre les modèles couplés océan-atmosphère, qui sont eux mêmes au cœur de nos capacités de prévision du changement climatique.

http://www.aviso.oceanobs.com/...ex.html?sword_list[0]=jason&sword_list[1]=missions

http://sealevel.jpl.nasa.gov/Movie11.html  (attention !, il faut autoriser les "pop up") 

Mois de Mai 2008

La réunion de clôture du programme MERSEA, visant à doter l'Europe d'une capacité opérationnelle en "Météorologie de l'Océan", s'est tenue à l'Institut Océanographique du 28 au 30 avril dernier. 

Le type de gestion choisi pour ce programme d'une quinzaine de millions d'Euro sur 4 ans, qui regroupait quelques 27  instituts européens ou canadien, était "Integrated Program"... (L'instrument "IP" est l'un des nouveaux outils de gestion mis en place, il y a quelques années, lors du démarrage du 6ieme PCRD). 

De ce point de vue, le programme MERSEA est une réussite: il ne sera plus possible dorénavant de comparer les différents laboratoires et instituts océanographiques en Europe à une "collection de villages gaulois dont chacun ignore ce que font les autres" !

Comme GODAE, dont il constitue en quelque sorte le "Chapitre européen", Mersea a cultivé avec bonheur le concept de "coopétition", ce subtil mélange de coopération et de concurrence qui, lorsqu'il fonctionne, permet en même temps :

• les synergies à l'échelle d'un continent (partage de taches et acquisition de la taille requise pour ce portefeuille d'activités de prévision météo-océanique, en général inaccessible à un seul pays), et

• les avancées que procure une saine émulation entre différentes équipes.

Mersea a permis de constituer une "équipe de choc" pour accompagner la naissance difficile, de l'océanographie opérationnelle... Ceci permettra de passer le relais au "Marine Core Service", (objet de la proposition "MyOcean"), l'une des composantes majeures du GMES.

MERSEA a aussi permis des avancées spectaculaires en matière de modélisation/prévision des phénomènes océaniques: on dispose désormais d'une panoplie d'outils numériques, qui permet de couvrir les différentes échelles: régionales, globale, et locales, car en océanographie comme en météorologie, la progression s'effectue plutôt dans cet ordre ! (du régional vers le global, ou du régional vers le local).

L'Océan Indien vu par le modèle Mercator-Océan au 1/12 de degré: Prévision de salinité à 100m pour le 29 avril 2008. (jour de la réunion Mersea)

Plusieurs argonautes ont suivi avec grand intérêt ces 3 jours d'exposés et de débats. Nous retiendrons les principaux points suivants :

• La capacité de prévision de nos outils numériques est entièrement tributaire de la permanence des mesures de paramètres océaniques, depuis l'espace ou in situ... Alors que, par exemple, tous les satellites altimétriques aujourd'hui en service sont largement au delà de leur durée de vie, il est assez étonnant de voir les "gouverneurs de GMES", à l'Union Européenne comme à l'Agence Spatiale Européenne, considérer comme acquise la continuité des mesures !
  Il est vrai que le lancement de Jason-2, le 15 juin prochain, viendra pallier au moins en partie, la fragilité de cette situation.
  Cependant, tant qu'on ne disposera pas d'une flottille permanente d'au moins 3 à 4 satellites altimétriques, (avec leurs modèles de rechange, au sol, ou mieux... en orbite), la permanence des observations sera le résultat de la robustesse des engins lancés fin 2001 et début 2002, (Jason-1 et Envisat), plutôt que celui d'une volonté délibérée ! Bien entendu, il est tout aussi nécessaire d'assurer la permanence des observations in situ. Toutefois les conséquences d'un manque de volonté politique dans ce domaine sont "moins irréparables"... (en effet, s'agissant de satellites, l'absence de "SOUCI"... se heurte à une loi universelle: "Tout ce qui n'est pas décidé aujourd'hui ne volera pas dans 5 ans !" )  

• Dans la chaîne d'opérations qui rendent possibles les prévisions, le coût des observations est largement prépondérant: même si les modèles numériques d'océan exigent des équipes compétentes et des puissances de calcul considérables, les coûts correspondants ne sont qu'une fraction de celui des observations in situ ou depuis l'espace. Comme dans toute chaîne susceptible de comporter un maillon faible, la méconnaissance de cette réalité comporte 2 types de risque :

• Avoir de "riches observations météo-océaniques"... peu utilisées, ou de façon très partielle, faute d'avoir mis en place les équipes et les outils numériques capables de les assimiler,

• Avoir des outils et des équipes performants, réduits au "chômage technique"... faute d'observations ! 

Le succès de GMES, tel qu'il a été rêvé il y a juste 10 ans, par les auteurs du Manifeste de Baveno se mesurera à la qualité de la navigation entre ces 2 écueils ! 

• La présentation du "petit dernier" du groupement Mercator Ocean fut un grand moment, (surtout pour ceux qui, comme plusieurs d'entre nous, ont suivi le film depuis le début !) Il s'agit du modèle global au 1/12 de degré, qui constitue mieux qu'un rêve partagé :
  il y a 13 ans, en 1995, les forces vives de l'océanographie française réunies à la Chapelle Aubareil, n'auraient jamais osé imaginer un outil aussi performant ! Bien sûr, sa mise en production hebdomadaire demandera encore quelques efforts comme l'automatisation des procédures, (notamment en contrôle qualité), ce préalable obligatoire au passage en opérationnel, prévu début 2010 !

Le succès même de cette réunion de clôture et l'engagement proche de My Ocean, héritier de Mersea, doivent amener les pouvoirs publics français à "transformer l'essai": en dépit des évolutions propres, (parfois divergentes), de chacun des 6 organismes impliqués dans cette série de prouesses du Groupement Mercator, la vision et la volonté partagées, ce couple magique présent dans toute grande réussite, demeurent plus que jamais de rigueur.

L'importance des investissements consentis depuis 20 ans, et la position de leader de notre pays, (tant dans Mersea que dans My Ocean), impliquent que l'effort commun, si fructueux jusqu'à présent, ne se relâche pas. 

A quand, une nouvelle réunion de prospective de la discipline, susceptible d'avoir le même rôle fédérateur que celle de 1995 ?! Et surtout... de faire reconnaître ce nouveau Service de la Prévision Océanique Permanente, un rouage essentiel de la "Veille Mondiale Océan et Climat", cet homologue de la "Veille Météorologique Mondiale", que les argonautes jugent indispensable ! Au-delà du financement par la recherche, ces activités doivent se voir doter d’un budget propre assurant leur pérennité. Un sujet qui ne manquera pas d'etre discuté avec passion, à Nice en novembre prochain, lors du prochain symposium GODAE !

Février 2008

Pendant trois ans (de 2007 à 2009), la planète Terre va faire l'objet de toutes les attentions, organismes internationaux, états, politiques, scientifiques s'allient pour mieux comprendre les équilibres du système Terre, Océan, Atmosphère et Héliosphère.

Trois "Années Internationales" ont été déclarées :

• L'Année Héliophysique Internationale (AHI, en anglais IHY)

• L'Année Polaire Internationale (API, en anglais IPY) 

• L'Année Internationale de la Planète Terre (AIPT, en anglais IYPE)

Ces années correspondent en fait à trois années de travaux (2007-2009), c'est pourquoi certains les appellent "triennum".

Elles ont toutes un objectif commun :

La mise en place de recherches et d'observations coordonnées au niveau international dans les différentes disciplines et un effort d'information et de sensibilisation du public sur les thématiques abordées et leurs objectifs.

Cette manifestation intervient 50 après l'Année Géophysique Internationale qui a marqué le début de l'exploration spatiale et qui pour la première fois a permis de mettre des moyens considérables sur toutes les disciplines de la Géophysique.

Voir notre article : L'Année Géophysique Internationale (AGI) 1957-1958 -Jacques Merle

Voir aussi : le site officiel de International Heliophysical Year

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

Décembre 2007

La conférence de Bali l'a encore démontré début décembre: la question d'une "gouvernance globale" pour traiter de questions vitales pour l'avenir de l'espèce humaine, (comme par ex. la modification de la composition chimique de notre atmosphère...), demeure le sujet d'intenses débats et peut encore paraître une utopie lointaine !

Cependant, depuis plusieurs années, il existe au niveau international des instances, regroupant des Agences Spatiales, ou des services Météo et des Instituts de recherche sur le climat, (certes basées sur le "volontariat et... le Best Effort") dont l'évolution récente constitue un signe encourageant en matière de gouvernance globale.

Divers Comités, (tels que CEOS/IGOS, GCOS, GOOS), ont été établis, plutôt par "spécialité professionnelle" (Espace, Climat, Océan... certains depuis plus de 20 ans); ils ont en commun le besoin de systèmes d'observations, (in Situ ou à distance...), globaux, permanents, et "inter opérables"!

Ces instances fonctionnaient de façon autonome avec, au delà de relations inter-personelles entre scientifiques ou ingénieurs en général excellentes... la nécessité de créer de multiples interfaces entre systèmes complexes... interfaces qui deviennent vite autant de sujets de coopération ou de... compétition entre les organisations nationales ou internationales concernées ! (il n'est d'ailleurs pas exclu que le néologisme "coopétition", devenu si quotidien, ait d'abord été employé, par un futur argonaute... à propos de cette situation !)

Les autorités politiques au niveau mondial ont décidé d'aller plus loin.
Après la réunion du sommet mondial du développement durable à Johannesburg en 2002, puis la réunion du G8 à Evian en 2003, prenant conscience de l’importance de la question de l’observation de l’évolution de notre environnement, elles ont convenu de rassembler en 2003 à Washington, un «Earth Observation Summit - EOS». Celui-ci a mis en place un «Group on Earth Observations - GEO» et lancé une action destinée à réaliser un «Global  Earth Observation System of Systems - GEOSS».

Une semaine avant la réunion de Bali, s'est tenu au Cap, en Afrique du Sud, le "quatrième Sommet ministériel du Groupe d’observation de la Terre GEO". Sans atteindre l'ampleur du forum de Bali, cette réunion rassemblait tout de même les délégations de 73 pays et 52 organisations internationales ! 

Le Sommet avait pour objectif d’établir un premier bilan du plan, élaboré au cours du précédent sommet en 2004 à Bruxelles, en vue de développer d'ici 2014, un "Système de Systèmes d’Observation de la Terre" (GEOSS).

Une assemblée plénière du GEO, réunie les 28 et 29 novembre 2007, ainsi qu’une exposition ont permis, à la fois de faire état des premières réalisations concrètes et de cerner les réseaux d’observations pérennes terrestres, océaniques, aéroportées et spatiales indispensables pour les prises de décisions en matière de gestion de la planète.

Au cours de la première phase de GEO, 106 projets à 2 ans ont été engagés et menés, pour la plupart, à bien. 

Ils couvrent les 9 domaines correspondants à des besoins sociétaux identifiés : 

• risques, 

• santé, 

• énergie, 

• climat, 

• eau, 

• météorologie, 

• écosystèmes, 

• agriculture, 

• biodiversité. 

En parallèle, 100 réalisations effectives sont à mettre au crédit des pays membres et des organisations internationales. Il s’agit, dans de nombreux cas, d’inscrire dans la perspective de GEO des actions déjà engagées auparavant, tel le système ARGO de bouées océanographiques ou encore le système PREV’AIR de prévision de la qualité de l’air. 

Le fait de placer ces efforts dans le cadre de GEO traduit la volonté de mutualiser les moyens disponibles au profit de l’ensemble de la communauté utilisatrice.

Parmi les projets mis en oeuvre spécifiquement pour GEO, on peut noter la mise en service de GEONETCast, un réseau de diffusion par satellite d’observations (météorologiques, océanographiques, environnementales...), à l’échelle de la planète, accessible à l’aide d’un équipement très simple et peu coûteux (une antenne satellite et un récepteur). 

La déclaration adoptée par l’ensemble des états membres de GEO fait état de l’engagement des pays membres pour développer l’interopérabilité des moyens d’observation et fournir l’accès aux données et aux systèmes de prévisions et d’information associés, dans le but d’aboutir à la réalisation totale du plan de mise en oeuvre à 10 ans décidé en 2004. 

Voir aussi les FAQ : 

GEO : Global Earth Observation - Comment doter l’humanité de moyens d’observation de la Terre exhaustifs, coordonnés et pérennes ?

Comment la recherche, et l'observation systématique de l'Océan et du Climat, sont-elles coordonnées au plan mondial?

Septembre/Octobre 2007

Le Club des Argonautes a lu avec intérêt les propositions issues du rapport du Groupe de Travail : "Lutter contre les changements climatiques et maîtriser l'énergie".

Les questions que soulève la démarche en cours sont nombreuses, et la liste de propositions qu'elle a produites... forcement incomplète.

On peut noter par exemple que l'Énergie Thermique des Mers, source d'énergie non carbonée, plusieurs fois évoquée ici ou là, mais in fine toujours absente, n'est pas mentionnée même à titre prospectif, pour les Départements d'Outre Mer, dont il est pourtant proposé de faire "une vitrine de l'excellence climatique". 

De même, l'observation de la Terre n'apparaît qu'au titre de la recherche fondamentale sous la forme : "Extension et pérennisation des Observatoires de Recherche en Environnement (ORE)", alors qu'il faudrait mettre en place un véritable système d'observation globale au service d'un outil de pilotage de la Terre qui, bien entendu, dépasse les moyens limités de la recherche fondamentale et les objectifs des ORE, même si certains d'entre eux peuvent en être des éléments.

 
Globalement, force est de constater que la mer est peu présente dans les groupes du Grenelle de l'Environnement.  Une fois de plus, le Club des Argonautes souhaite attirer l'attention sur un point essentiel : 

La nécessité de disposer d'un système pérenne d'observation de l'ensemble du système climatique et particulièrement de l'Océan Mondial.

En effet, ce dernier est une composante majeure du climat puisqu'il est le principal "réceptacle" de l'énergie solaire. Il est, autant que l'atmosphère, un agent de transport de chaleur, mais ses échelles temporelles de variation imposent dans une large mesure le rythme des variations climatiques. 
Même si la compréhension des processus en cause, et de leurs non linéarités, ne cesse de progresser, la complexité de la machine Océan Atmosphère, (qui produit le climat), résulte notamment de l'existence de phénomènes turbulents; de la sorte, et comme en Météorologie, des observations globales et permanentes de l'Océan Mondial sont et demeureront indispensables.

En matière de changement climatique, l'exigence "Comprendre pour agir" ainsi que la méthode expérimentale chère à Claude Bernard, se déclinent ainsi: "Observer Comprendre Prévoir, puis Continuer à... observer !"

Un argumentaire a été transmis à plusieurs personnalités proches du Grenelle de l'Environnement. Son titre :

Poursuivre l'engagement français pour l'observation pérenne de l'Océan Mondial.

Juillet/Août 2007

Communication de Pierre-Yves Le Traon - Responsable Programme Systèmes Opérationnels Hauturiers à l'IFREMER

Lancé en 2000 par la COI et l’OMM, le programme Argo a pour objectif de développer un réseau global de 3000 flotteurs profilants autonomes mesurant en temps réel la température et la salinité des 2000 premiers mètres de l’océan. 

Argo est un élément essentiel du système global d’observation des océans mis en place pour suivre, comprendre et prévoir le rôle de l’océan sur le climat de la planète.

Près de 2900 flotteurs sont actuellement en opération dans tous les océans. En 2006, plus de 900 de ces instruments ont été mis à l'eau, soit le nombre nécessaire pour maintenir un réseau de 3000 flotteurs actifs. 

Avec les observations des satellites, les données des flotteurs Argo sont la principale source d'information pour les chercheurs s'intéressant au climat et à l'océan, ainsi que pour les centres d'analyse et de prévision océanique. 

La France est très active dans tous les aspects du programme Argo : centre de données, développement de l'instrumentation, mise à l'eau des flotteurs, analyses scientifiques et océanographie opérationnelle via le groupement Mercator Océan. La contribution française à ce programme est coordonnée au sein du projet inter-organismes Coriolis. 

La première phase d’Argo est un succès remarquable. Pour la première fois, un véritable réseau global in-situ est mis en place. Vingt trois pays participent directement à la mise en place du réseau. De nombreux résultats scientifiques sur la caractérisation du réchauffement climatique et les changements à grande échelle de l’océan ont été obtenus ces deux dernières années et beaucoup plus sont attendus maintenant que le réseau est en place. Argo est devenu le complément indispensable des mesures satellitaires pour caractériser et comprendre les variations de l’océan. Les données sont également  utilisées en routine par les centres d’analyse et de prévision océanique et pour la prévision saisonnière du climat.

 
Le programme Argo entre dans une nouvelle phase: La démonstration de faisabilité a été faite et il faut maintenant s’assurer que le réseau sera maintenu sur les 10 à 20 années à venir. 

Une étape majeure a été franchie en Europe. En 2005 et 2006, en concertation avec ses partenaires internationaux et européens, Ifremer a coordonné l’élaboration d’un dossier Euro-Argo visant à développer une contribution européenne pérenne au réseau global Argo. A l’automne 2006, l’ESFRI a rendu officielle une liste de trente-cinq propositions de nouvelles infrastructures d’intérêt pan-européen dans sept secteurs clés de la recherche dont les sciences de l’environnement. Le projet Euro-Argo a été retenu ; à ce titre, il a pu participer à l’appel d’offres du 7ème PCRD sur les phases préparatoires des infrastructures de recherche. 

La phase préparatoire Euro-Argo doit permettre de mettre en place les accords entre les pays membres (niveau ministériel) et la commission Européenne (bureau GMES) pour une contribution pérenne de l’Europe au réseau Argo. La contribution visée est de l’ordre de 250 flotteurs/an, soit environ 1/4 du réseau global avec un échantillonnage densifié au niveau des mers régionales Européennes. La phase préparatoire est coordonnée par Ifremer (qui représente ici le projet Coriolis) et elle regroupe 15 partenaires et 11 pays (France, Allemagne, Grande Bretagne, Italie, Espagne, Pays Bas, Norvège, Irlande, Grèce, Portugal, Bulgarie). Elle va démarrer dès l’automne 2007 pour une durée de 30 mois. Outre les aspects légaux, financiers et d’organisation, des travaux techniques sur des éléments critiques du système (centres de données, technologie des flotteurs, nouveaux capteurs) seront menés ainsi que des études visant à démontrer l’impact d’Argo pour la recherche et l’océanographie opérationnelle. 

Avril 2007

Depuis octobre 2005, Mercator Océan dispose d'un système opérationnel de prévision océanique global (pour les initiés le PSY3V1). Ce modèle d'une résolution horizontale d'1/4° (26 x 26 km à l'équateur) et d'une résolution verticale de 46 niveaux, est guidé par les mesures des anomalies du niveau de la mer fournies par les satellites altimétriques (on dit qu'il les assimile), mais ne prend pas en compte les données de salinité et de température de surface.

Mercator vient de franchir une étape décisive dans la complexité de ses systèmes avec la nouvelle version du modèle global (PSY3V2)

Ce modèle de même résolution horizontale, d'une résolution verticale de 50 niveaux,  assimile désormais non seulement les anomalies du niveau de la mer mais aussi les températures de surface de la mer (données en provenance à la fois des satellites et des bouées dérivant à la surface de l'océan) et les profils de température et salinité provenant des mesures en mer (flotteurs Argo, bouées ancrées, etc.).

De plus, ce nouveau système met en oeuvre un modèle de glace couplé à un modèle d'océan qui permet de décrire l'évolution de la glace de mer à travers plusieurs paramètres tels que l'épaisseur de la glace et de la neige, la compacité (concentration), la dérive de glace et la température de la glace.

La prochaine étape prévue pou 2008 est le passage de la résolution horizontale à 1/12°.

Pour en savoir plus :

Chronique Mercator :

http://www.mercator-ocean.fr/html/actualites/news/actu_psy3v2_fr.html

Bulletin en images Mercator :

http://bulletin.mercator-ocean.fr/html/produits/psy3v2/psy3v2_courant_fr.jsp 

Dossier Océanographie Opérationnel - Modèle numériques

Janvier/Février 2007

Le prix André Prud’homme a été créé en 1992 par la Société Météorologique de France avec le soutien de Météo-France, pour honorer la mémoire de André Prud'homme, météorologiste français mort accidentellement en Terre-Adélie pendant l'Année Géophysique Internationale (1957-1958).

Le jury qui s'est réuni le 3 octobre 2006 a choisi d'attribuer le prix à Alix Lombard du LEGOS(Laboratoire d’Etudes en Géophysique et Océanographie Spatiales) pour sa thèse :

 "Les variations actuelles du niveau de la mer: observations et causes",

thèse de l'Université Paul-Sabatier (Toulouse), soutenue le 25 novembre 2005. 

Ses résultats ont été une contribution essentielle aux travaux du Groupe d’Expert chargé de la première partie (Les bases scientifiques physiques) du 4ème rapport du Giec sur le changement climatique adoptée début février 2007. Le prix a été décerné le 17 janvier 2007 à Toulouse (Météo-France, Centre International de Conférences) alors que ces experts mettaient la dernière main à leur rapport. 

C’est l’occasion pour le Club des Argonautes, avec le concours d’Alix Lombard, de faire connaître l’état actuel des connaissances sur les variations du niveau de la mer.

Voir FAQ: Quelles sont les variations actuelles du niveau de la mer ? Observations et causes.

Voir aussi  News de juin 2006: Oui, le niveau moyen des mers augmente ! Pourquoi ? Comment ? ET OU ?

Novembre/Décembre 2006

Depuis quelques années les grandes rencontres internationales au niveau des chefs d’États commencent enfin à prendre en compte la question de l’environnement et du climat, ainsi que la nécessité d’établir des systèmes permanents d’observation de la Terre pour suivre et prévoir l’évolution de notre environnement. 

On peut faire débuter l’historique de ces préoccupations aux travaux de la Commission Mondiale sur l’Environnement et le Développement (Commission Bründtland) mise en place par l’ONU en 1983. C’est cette Commission qui, dans son rapport de 1987 introduisit la notion de développement durable. Elle demanda au PNUE et à l'OMM d’entreprendre des actions dans le domaine des changements climatiques. De là naîtra en 1988 le GIEC (Groupe d’Experts Intergouvernemental sur l’Évolution du Climat) qui remettra son premier rapport lors d'une conférence intergouvernementale sur le climat, qui s’est tenue à Genève en novembre 1990, où il fut convenu d’inviter les chefs d’États à s’exprimer formellement sur ces questions. 

C’est ainsi que fut organisée, à Rio de Janeiro en 1992, une Conférence des Nations Unies sur l’Environnement et le Développement (CNUED), plus connue sous son vocable anglais : «United Nations Conference on environment and Development - UNCED», encore appelée «Le sommet de la Terre», . Un document appelé «Agenda 21» représentant un plan d’action pour mettre en place le développement durable, et trois conventions-cadres, ont été signée par les plus hauts dirigeants de la centaine de pays représentés. Ces conventions sont les suivantes :

• La convention cadre-sur le changement climatique 

• La convention cadre-sur la biodiversité

• La convention cadre-sur la désertification

C’est la convention sur le changement climatique, plus connue sous son acronyme anglo-saxon : «United Nations Framework Convention on Climate Change - UNFCCC» qui a conduit au protocole de Kyoto, un traité international, visant à réduire les émissions de gaz à effet de serre pour un certain groupe de pays, et signé actuellement par 166 États souverains. 
Les parties prenantes à cette convention se réunissent régulièrement et s'appuient sur les travaux des experts du GIEC dont on attend le quatrième rapport en 2007. 

Dix ans après le sommet de Rio, une deuxième conférence des Nations Unies sur le développement durable, appelée «World Summit on Sustainable Development - WSSD», qui s’est tenue à Johannesburg en Afrique du Sud en 2002, a formellement reconnu un besoin urgent d’établir un système permanent d’observations  coordonnées de l’état de la Terre. 

Un peu plus tard, en juin 2003, les chefs d’États présents à la réunion du G8 à Evian, reprenant les recommandations du sommet de Johannesburg, ont réaffirmé la haute priorité à donner à l’observation de la Terre. 
A la suite de cette recommandation du G8, le premier sommet sur l’observation de la Terre : «Earth Observation Summit - EOS» fut organisé en juillet 2003 à Washington. Celui-ci mit en place immédiatement un «Group on Earth Observations - GEO» et lança une action destinée à réaliser un «Global Earth Observation System of Systems - GEOSS» dont la mission est  :

• de prendre en compte les systèmes d’observation préexistants - tels que le «Global Climate Observing System - GCOS» mis en place pour le climat en 1992 par l’OMM (Organisation météorologique mondiale), le PNUE (Programme des Nations Unies pour l'environnement) et l’ICSU (International Council for Science), 

• de susciter de nouveaux "observatoires" pour les domaines non encore couverts, (océan et climat), et 

• d'assurer la coordination de l’ensemble. 

Deux autres sommets sur l’observation de la Terre (EOS) suivirent, l'un à Tokyo en avril 2004, et le troisième à Bruxelles en février 2005 . Un plan décennal pour l’établissement du système global d’observation de la Terre a été adopté à l'issue de ces trois réunions.

De son côté L’Union Européenne a pris en 2000 l’initiative d’un  «Global Monitoring for Environment and Security - GMES», dont le but est d'acquérir une capacité de surveillance globale et régionale de l’environnement en coordonnant plus efficacement les infrastructures, les technologies, et les systèmes d’observations (notamment spatiaux), actuels ou futurs. GMES constitue la contribution européenne à l'initiative GEOSS.

Enfin plus récemment, en novembre 2006, ces recommandations ont été prises en compte et réactualisées, sans que des progrès importants aient été notés depuis 2003, à l’occasion de deux conférences tenues à Nairobi : 

• La douzième réunion de l’UNFCCC 

• La deuxième réunion des pays signataires du protocole de Kyoto. 

Il est difficile de suivre l’avancement des travaux de ces instances issues du plus haut niveau politique et de s’assurer qu’elles œuvrent efficacement au développement effectif d’une pluralité coordonnée de systèmes d’observations de la Terre et du climat, tant le nombre et l’imbrication de ces structures (Comités, Groupes de travail…etc.) sont complexes ! Par ailleurs de nombreux systèmes d’observations de la Terre, pour la plupart issus de la recherche, ont déjà été mis en place depuis plusieurs décennies. Il ne faut pas les fragiliser mais, au contraire, les renforcer, les coordonner, et surtout les pérenniser. 

Qu’elle que soit l’efficacité des nouvelles instances internationales, "venues du sommet", il faut noter que pour la première fois, depuis 1992 et le sommet de la Terre de Rio, un grand nombre de chefs d’États ont signifié leur préoccupation et leur désir de prendre des mesures en faveur de l’organisation d’une observation continue de la Terre. Il existe une Veille Météorologique Mondiale qui s'occupe en premier lieu d'observations météo, il reste à créer l'équivalent pour l'océan et le climat : la Veille Mondiale Océan et Climat.

Cet intérêt récent des plus hauts niveaux politiques pour ces questions, augure peut-être, si l’on est optimiste, une ère nouvelle où enfin l’espèce humaine se montrera capable de s’organiser pour observer, comprendre, et conserver ce qui lui a servi de berceau.

Pour en savoir plus :

Comment la recherche, et l'observation systématique de l'Océan et du Climat, sont-elles coordonnées au plan mondial? 

Processus d'élaboration et de publication des rapports du Groupe Intergouvernemental sur l’Évolution du Climat (GIEC)

Septembre 2006

Bien que, depuis plusieurs millénaires, de hardis navigateurs aient parcouru sa surface à la recherche de terres nouvelles, l'océan est demeuré longtemps le plus mal connu des milieux naturels terrestres. Au cours des dernières décennies du XX ème siècle la préoccupation climatique a précipité son étude, ouvrant la voie à son observation opérationnelle et à la prévision du climat. C'est ce que les Argonautes, qui n'ont pas peur des néologismes, appellent " Géoscopie". En effet l'océan joue un rôle essentiel dans les mécanismes complexes qui régissent le climat. L'océan est, avec l'atmosphère, une enveloppe fluide de notre Terre qui assure trois fonctions essentielles : il stocke la presque totalité de l'énergie reçue du soleil, il échange cette énergie avec l'atmosphère et surtout il transporte cette énergie, principalement sous forme thermique, au delà des aires de stockage initiales que sont les tropiques rendant ainsi notre planète habitable.

Editions IRD

Après un bref récit de la découverte des océans, en surface et en profondeur, et des premiers pas de la science océanographique, l'ouvrage nous fait pénétrer dans " l'ère géophysique" contemporaine qui a pris naissance autour des grandes questions scientifiques posées aux océanographes au cours de ces dernières décennies par la nécessité de comprendre le rôle de l'océan dans le climat. 

Ces questions sont regroupées et traitées autour de trois thèmes principaux : 

1. Quel est le rôle de l'océan dans l'équilibre énergétique planétaire ? 

2. Quelle est la nature et l'importance de la singularité équatoriale dans la circulation océanique ? 

3. Comment l'océan et l'atmosphère interagissent-ils, spécialement dans les basses latitudes ? 

L'ambition de l'ouvrage est de mettre en évidence un moment charnière d'une discipline scientifique mal connue du public, l'océanographie physique, qui, en moins de 50 ans, est passée d'une approche descriptive et géographique à une approche géophysique. 

Jacques Merle souhaite apporter une contribution à l'histoire de l’avancée rapide des connaissances de ce domaine scientifique à la fin du XX ème siècle, porté par des technologies nouvelles telles que les engins autonomes, l’observation spatiale et la modélisation numérique. 

Cette histoire est jalonnée par les questions et les réponses qui progressivement ont émergé à l’issue de grands programmes internationaux, de conférences, de réunions de groupes de travail, d'écoles d'été etc... 

Ce brassage de chercheurs de toutes origines disciplinaires et nationales, météorologues et océanographes confondus, incluant théoriciens et observateurs, était motivé par une ambition commune : comprendre comment la dynamique de l'océan interagit avec l'atmosphère pour déterminer le climat et sa variabilité. 

Cette épopée scientifique fut aussi remarquable par sa dimension humaine. Ignorant les frontières nationales, linguistiques ou culturelles, des relations professionnelles et amicales d'une exceptionnelle qualité ont lié les acteurs de ces programmes de recherche, en dépit de la compétition inhérente à toute activité de recherche. 

C'est une "photographie humaine" de cette époque, caractérisée par les premiers grands rassemblements scientifiques à l'échelle planétaire, que l'auteur veut aussi donner en souhaitant que cette communion scientifique soit le prélude à une prise de conscience des nations de la nécessité d'effacer les frontières pour gérer le risque climatique au bénéfice de tous. 

Juillet/Août 2006

Le N°6 de Nautilus... un dossier fort intéressant sur "La mer et le Climat"

"C'était une sorte de principe : à Nautilus, on montre comme la mer est belle. Alors, pour aborder le climat, il était simple de montrer que la vie sur Terre serait invivable sans océan; que sans les courants marins, l'Europe n'aurait pas cette douceur; et que c'est encore grâce aux océans que les énormes rejets de C0₂ de notre civilisation industrielle n'ont pas encore davantage affecté notre planète....." Extrait de l'Éditorial de Christophe Agnus.

http://www.nautilusmagazine.com/

Voir entre autres les articles de Bruno Voituriez : "Quand l'océan influence le climat" et "Les mystères du Gulf Stream", mais aussi La mer acide, Noirmoutier, Ré, Oléron, Banneg, les îles assiégées, Albert 1er: le prince océanographe.

Voir aussi dans le n° 476 de la Revue Maritime, deux articles sur le thème "Océan et Climat : 

"Le niveau moyen des mers" de Jean-François Minster et "Le Gulf Stream et le Climat" de Bruno Voituriez.

Il y a un peu plus d'un an, dans son livre : "Portrait du Gulf Stream, éloge des courants", Erik Orsenna nous invitait à une promenade autour du monde. Le promeneur curieux traquait toutes les bizarreries liées aux courants marins, se demandait si le Gulf Stream était un imposteur et apportait quelques éléments de réponses, donnant ainsi au lecteur l'envie d'en savoir plus.

Dans un partage de taches bien compris et comme il convient pour des Argonautes, aujourd'hui, Bruno Voituriez achève de répondre scientifiquement aux interrogations si fréquentes que suscite ce courant : son rôle dans le climat et son évolution liée au changement climatique, son impact sur les écosystèmes marins de l'Atlantique Nord....

Erik et Bruno sont tous les deux des "amoureux de la mer" et des "obsédés du Gulf Stream" et leurs deux livres se complètent admirablement.

Juin 2006

Du 6 au 9 juin, s'est tenu à l'Unesco, un "Workshop" sur les variations du niveau des mers, réunissant la fine fleur des Sciences de la Terre : océanographie, climat, géodésie, glaciologie... Pas moins de 42 sponsors et organismes participants invitaient au débat sur l'avancement des programmes de recherches en cours, et des actions à mener d'ici 2015. Comme l'indique le programme, c'était : "A World Climate Research Programme (WCRP) contribution to the Global Earth Observation System of Systems (GEOSS)". 

Le GEOSS, proposé par les USA en Juillet 2003, rassemble aujourd'hui 55 nations et 30 organisations internationales. L'objectif est de fédérer toutes les recherches et applications de l’observation de la Terre, afin de mettre  en place à terme un «réseau mondial de systèmes d’observation de la Terre» pour mieux comprendre notre climat et notre environnement.

Dans le triangle "Océan-Climat-Énergie", (et les relations sur les cotés de ce triangle, que le Club s'efforce de montrer), le "niveau moyen des mers" occupe une place centrale. Par exemple, l'Énergie Thermique des Mers, pratiquée sur une grande échelle n'exploiterait qu'une infime partie de la chaleur qui dilate certaines régions de l'océan !

Loin des idées fausses qui circulent sur le sujet,  Le Club des Argonautes s'est passionné pour cette conférence. 

L'élévation  du niveau des mers est liée au réchauffement de la planète. Elle a deux causes principales : 

la dilatation thermique de l'eau (effet stérique), et la fonte des glaces continentales. Son évolution peut avoir des conséquences dramatiques dans certaines régions, ("Savoir-Terre pour Savoir-vivre", c'est l'idée de base d'une Géoscopie pérenne !)

L'altimétrie et la géodésie satellitaires, conjuguées avec les meilleures mesures In Situ (marégraphes sélectionnés), donnent l'évolution du niveau moyen par provinces océaniques, avec une précision de l'ordre du mm / an. (à condition qu'il n'y ait pas d'interruption dans les séries temporelles). L'effort sans précédent depuis 20 ans, (WOCE, suivi de CLIVAR, GOOS, et GODAE,  entre autres...), montre 2 résultats essentiels : 

• alors que l'on savait de façon théorique combien la diffusion de la chaleur dans un océan plus ou moins stratifié est un processus complexe, (lié à la "géographie 3D" des courants...), la surveillance continue des variations du niveau de l'océan grâce aux mesures d'altimétrie satellitaire, nous "montre le film" ! Il existe des régions ou le niveau de la mer baisse, tandis que dans d'autres, il monte 10 fois plus vite que la moyenne». !
   

• globalement, sur 10 ans, on observe une accélération du niveau moyen: 3 mm / an, (au lieu de 2 mm /an sur les 50 dernières années), valeur que l'effet stérique ne suffit plus à expliquer ! Constat considérable, vue la controverse sur l'évolution de la cryosphère, (une croissance de la partie Est de la calotte Antarctique pourrait contrebalancer, en totalité ou en partie, la fonte de certains glaciers et du "littoral" du Groënland) !

Comme toute mesure physique, le chiffre de 3 mm /an  n'a aucun sens si on ne l'assortit pas d'une barre d'erreur. L'estimation de la précision met en jeu un grand nombre de questions aussi variées que le rebond post glaciaire, la tectonique des plaques, les systèmes de référence géodésique, sans oublier l'instrumentation et ses dérives éventuelles (marégraphes, radar-altimètres, et radiomètres micro-ondes embarqués). 

Ainsi, outre son intérêt direct pour des millions de personnes, futures "réfugiées du climat", la variabilité du niveau des mers est un sujet interdisciplinaire ... A l'instar du " SWT (Science Working Team) du projet Jason-1",  ce fut le grand mérite de cette conférence de réunir des chercheurs et ingénieurs qui... ne parlent pas la même langue, au sens propre comme au sens figuré !

Un "argonaute", bien que retraité, (comme tout membre du Club...), a eu le privilège de se glisser parmi eux ! 3 propositions, (qui ne surprendront pas les visiteurs familiers de ce site), ont été faites : 

1. Sur une question qui attire autant le public, les élus, et la presse, (sans oublier les compagnies d'assurance !), et où interviennent différentes sortes d'incertitudes, il est vital de former les chercheurs à "communiquer", non seulement entre eux, mais aussi vers l'extérieur ! On sait que dans son 3ieme rapport, (2001), le GIEC a fourni une "fourchette globale" du réchauffement possible (2 a 6 degré). Il est clair que le 4ieme rapport (2007) devrait éviter de mêler 2 éléments n'ayant rien à voir: la connaissance imparfaite de la sensibilité du climat d'une part, (c a d la relation entre température moyenne et concentrations en gaz a effet  de serre ), et sagesse imparfaite de l'humanité... d'autre part, (c a d les scénarios d'émission).
   
   Alors qu'un "Run" de modèle climatique ne risque pas de... changer la sensibilité du climat, la façon de parler de "scénarios d'émission", (c a d d'une poursuite plus ou moins rapide de la démarche "Protocole de Kyoto"...), pourrait avoir "un effet" sur ces scénarios ! 
   
   

2. Exprimer "fort et clair" (au niveau du GEOSS), combien la continuité de ces mesures est critique: comme en Météo, il y a plusieurs décennies, il est urgent de la soustraire à la compétition entre sujets de recherche et entre institutions (Agences spatiales, européennes ou non...) Pour cela, il faut soit doter les Instituts de Recherche de moyens pérennes, soit créer des services "ad hoc" (a l'exemple des services météo). Ce choix relève de chaque gouvernement, mais doit être fait (et garanti par des engagements internationaux, un bon moyen de mettre cette nécessaire "Veille Mondiale Océan et Climat", à l'abri des effets de mode et des aléas de la vie politique !)  
   
   Dans le cas de la création de services "ad hoc", (hors secteur Recherche), le maintien du dialogue avec les scientifiques s'impose ! Il s'agit d'éviter 2 situations redoutées: 

• avoir des "chercheurs qui... manquent de mesures" (même s'ils savent... garder la mesure !) ou... 

• avoir des "observations sans chercheurs qui les observent !" (Ce qui est fréquent, hélas, dans les pays du Sud !) 

3. S'intéresser davantage à un sujet sur lequel le Club a pas mal réfléchi (cf. ci-dessous), et qui est "connexe du niveau moyen": quelle serait l'incidence d'une éventuelle exploitation industrielle de l'ETM ?

En guise de conclusion, un hommage à  l'humoriste Raymond Devos, qui vient de nous tirer sa dernière révérence... Chacun se souvient que, lorsqu'un maître d'hôtel l'avait averti "La mer est démontée !", Devos n'avait pas hésité à lui demander: "Quand est-ce que vous la remonterez ?" Le malheureux avait répondu: "C'est une question de temps..." Aujourd'hui, un scientifique ajouterait sans doute: "II faut prendre des mesures" !

Avril 2006

La langue de glace de Drygalski est une énorme feuille de glace et de neige qui s'avance sur 80 km, dans la partie centrale de la mer de Ross. "C-16", un iceberg géant, (1000 km2), en a arraché l'extrémité, le 30 mars 2006, (image de droite), donnant ainsi naissance à un nouvel iceberg (celui en forme de carré). Cet "accident de circulation océanique" n'a pas échappé au radar imageur, "ASAR" du satellite Envisat (ESA) !

En outre, le même ASAR (Advanced Synthetic Aperture Radar) avait déjà capté, le 15 avril 2005, un évènement analogue: "B15A", un iceberg 3 fois plus gros que "C16"... avait déjà commencé à raboter, il y a près d'un an, cette péninsule glaciaire décidément très exposée ! Sur l'image du 15 avril 05, on aperçoit d'ailleurs C-16, échoué sur la partie nord de l'île de Ross .

2/2 Quinze ans de progrès en altimétrie radar

Du 13 au 18 mars, plus de 500 chercheurs et ingénieurs de 60 pays se sont réunis à Venise pour le Symposium "Quinze ans de progrès en altimétrie radar".

En dépit de l'arrêt fin 2005 de TOPEX-Poseidon , plus de 13 ans après son lancement, les océanographes et les climatologues disposent encore de 3 satellites munis d'un altimètre radar : GFO (Geosat Follow On), Jason-1, et Envisat. L'arpentage permanent de l'océan mondial peut donc se poursuivre ! Et avec lui, la moisson de résultats qu'il permet (études de processus et leur représentation dans les modèles). 

Il nous reste à "croiser les doigts" pour que cette présence simultanée de 3 systèmes de mesures, (dont un système de haute précision : Jason-1, le "petit frère" de TOPEX- Poséidon...), tous en orbite depuis au moins 4 ans, se prolonge encore 3 ans, (jusqu'en 2009), de façon à avoir un recouvrement de quelques mois avec leurs successeurs (Jason-2/OSTM + Alti-Ka). On ne peut hélas compter sur une longévité aussi exceptionnelle que celle de Topex-Poséidon, fruit de véritables prouesses de NASA /JPL et du CNES !

Les objectifs négociés il y a 20 ans, (ceux des programmes WOCE et TOGA), visaient une meilleure connaissance de la "Planète Bleue", de ses courants océaniques (notamment la circulation "méso-échelle"), et des mécanismes du couplage Océan-Atmosphère, qui interviennent dans la variabilité naturelle du climat.

Outre les résultats "contractuels", il y avait les résultats "attendus ou espérés" : marées, ondes internes, calottes polaires, niveau moyen des mers, vents, hauteur des vagues, topographie des fonds et des dorsales océaniques: comme cela a déjà été décrit en détail sur ce site, ils ont tous été atteints ou dépassés ! Enfin, il y a les résultats "inattendus", en Sciences de la Terre bien sur, (notamment en Hydrologie continentale), mais aussi pour la caractérisation fine des instruments.

Ce progrès en "métrologie de la surface océanique" se conjugue avec celui des modèles du champ de gravité, de sorte qu'après "retraitement" des mesures brutes, (soigneusement archivées), de nouveaux résultats sont envisageables ! (y compris... à "titre posthume", en ce qui concerne TOPEX-Poséidon !)

• la "recette de cette spirale vertueuse" est maintenant bien connue : diffusion, en temps quasi réel, de la totalité des informations (sans aucune exclusivité pour les équipes de recherche sélectionnées par le CNES et la NASA...), dialogue permanent entre chercheurs et ingénieurs, (notamment pour les étalonnages et les corrections : ionosphère, troposphère, biais d'état de mer), vol "en formation" de 2 systèmes de haute précision (mission "Tandem"), et enfin "approche intégrée", (ou "multi-variée") : on associe toutes les mesures disponibles (pas seulement celles des altimètres...),  en particulier, celles du système GRACE, (mesure du champ de gravité), tant pour l'orbitographie que pour la surface moyenne océanique.

• Ces résultats, parfois inespérés, (variation du niveau moyen des mers, série climatique de haute précision, ininterrompue depuis 1992, et que les modèles de climat vont désormais s'efforcer de reproduire...), montrent la justesse des choix scientifiques, (et programmatiques), faits depuis 20 ans; ils illustrent le "couple magique" que peuvent constituer une vision et une volonté partagées dans différentes institutions, sur plusieurs continents, par un ensemble de chercheurs et d'ingénieurs.  La richesse et la diversité des "objectifs géoscopiques" désormais accessibles sont clairement apparues à Venise !

• De façon paradoxale, cette situation constitue pour le Club un motif de jubilation, et... une inquiétude grandissante ! En effet, faute d'une "Veille Mondiale Océan et Climat", ces séries continues de mesures globales, indispensables tant pour la prévision "méso-échelle", que pour la compréhension et le suivi du Changement Climatique, peuvent s'interrompre à tout moment : ce que les océanographes et les agences spatiales ont réussi à faire "en mode Recherche", doit désormais passer "au stade opérationnel", une transition que certains ont comparé, (dans un rapport à l'Académie des Sciences des États Unis), à : "Traverser la Vallée de la Mort" ! 

C'est pourquoi les Argonautes appellent de leurs vœux l'instauration d'une "Veille Mondiale", à l'image de la "Veille Météorologique Mondiale", qui assure chaque jour, à l'échelle du globe, le recueil et la diffusion des mesures nécessaires à la prévision météo... Il est temps de pérenniser dans un cadre international adapté les différentes initiatives de la communauté  scientifique, aujourd'hui morcelées à travers plusieurs programmes internationaux, et celles des agences, notamment de la NOAA et d'Eumetsat, déjà partenaires dans des projets tels que Argo, Jason-2... et sans doute Jason-3.

L'installation à Genève, au sein de l'OMM, du Bureau du projet GEOSS (Global Earth Observation System of Systems) suffira-t-elle à  accélérer un engagement à long terme des gouvernements, tel que le préfigure pour l'Europe, le programme GMES  (Global Monotoring for Environment and Security) ? C'est ce que nous souhaitons !

A l'invitation du CNES et de l'ESA, trois membres du club ont participé à ce Symposium passionnant : F. Barlier, M. Lefebvre, et R. Zaharia.

Mars 2006

Le 9 octobre dernier, une avarie du lanceur Rockot, a entraîné la perte du satellite d'observation de la Terre Cryosat.

Conscients de l'enjeu de la mission de ce satellite pour l'étude du changement climatique, les États membres de l’Agence Spatiale Européenne (ESA) ont décidé le 24 février dernier, la fabrication et le lancement d'un deuxième satellite, Cryosat-2. L'objectif de mise sur orbite est mars 2009.

Ce satellite est spécialement conçu  pour évaluer avec précision, les modifications des épaisseurs des glaces continentales (2 mm/an) et des glaces de mer (2 cm/an). En complément aux mesures actuelles par satellite ou terrestre, elles viendront alimenter de nombreuses équipes de recherche par le monde qui travaillent sur la compréhension des phénomènes polaires, influence de l'homme, activité solaire.

Il fera partie d'une flottille de satellites EOS lancés et à lancer par la NASA et l'ESA, spécialisés chacun dans un domaine d'observation de la Terre. 

Le métier du spatial est difficile et risqué. Le développement et la fabrication de Cryosat avaient coûté 136 millions d'euros et duré 5 ans. Compte tenu de l'expérience acquise Cryosat 2 bénéficiera des développement antérieurs, sa fabrication demandera 3 ans et son coût devrait être moindre.

De l'intérêt des mesures permanentes....

Pour en savoir plus sur Cryosat 2 :

http://www.esa.int/esaCP/SEMALGMVGJE_France_0.html

Entre Novembre 1965 et Février 1966, puis en Février 1967 étaient lancés cinq satellites, dont trois au moins -Diapason et les deux Diadème - étaient destinés à faire des mesures de position et de vitesse (du satellite sur son orbite ainsi que de stations sol par rapport au satellite). 

Ils ont permis des progrès spectaculaires des méthodes et instruments de la géodésie spatiale avec une connaissance toujours plus précise de l'orbite ouvrant la voie aux applications à la géodésie au profit notamment de la navigation et de l'altimétrie.

On peut les considérer comme les ancêtres d'Argos, de Doris, de Topex-Poseïdon,  des Jason, et même de... Galileo.

Voir News de Décembre 2005 

Février 2006

Mercator-Océan se prépare à intégrer une dimension biologique dans la production des ses bulletins de prévision de l'océan.

Aujourd'hui, Mercator-Océan maîtrise une prévision opérationnelle de l'état et de la dynamique de l'océan grâce aux simulations numériques de ses modèles physiques. 

En outre, l'équipe projet et le Groupe Mission Mercator-Coriolis  ont su comprendre assez tôt l'importance des paramètres biologiques des océans, ce qui permet d'envisager une gestion durable des ressources marines.

L'intégration d'une composante biologie marine dans les modèles d'océanographie physique est en cours et permettra de répondre à de nouveaux besoins. 

Prévoir l'évolution des zones de production primaire dont dépend l'alimentation humaine et même qui sait peut être un jour, transformer certaines provinces océaniques désertiques en zone poissonneuses, toutes questions pour lesquelles des modèles biologiques couplés à la physique seront un atout, sans oublier bien entendu la modélisation du climat et le rôle décisif du vivant, peu pris en compte aujourd'hui.

Janvier 2006

La mission de Topex/Poséïdon s'est terminée ce 5 janvier 2006 après la défaillance d'une roue à inertie indispensable à sa stabilisation. En  dépit des prouesses auxquelles les ingénieurs du JPL (Jet Propulsion Laboratory de la NASA) nous ont habitués, il n'a pas été possible d'y remédier.

Avec un enthousiasme bien compréhensible, Le Club des Argonautes a déjà vanté les mérites de cette mission au succès sans précédent :

Trois cent millions de lieues au-dessus des mers
Quinze ans d'altimétrie radar par satellite. Venise Mars 2006

Aussi... est-ce avec satisfaction que nous avons appris, l'approbation par le CNES, le 9 décembre, du lancement du programme Franco-Indien AltiKa : altimétrie radar à une fréquence de 35 GHz pour l'étude de la circulation océanique qui sera opérationnel en 2008 sur un satellite indien Oceansat3.

Le programme AltiKa s'inscrit dans la suite des "systèmes altimétriques couplés" représentés par les missions complémentaires "TOPEX-Poséïdon + ERS1&2" (de 1992 à 2002) , puis par "Jason-1 + Envisat", à partir de 2002. 

Avec le futur Jason-2, (aussi appelé OSTM : Ocean Surface Topography Mission...), il constituera la 3ieme génération de ces "couples de rêve", tels que les chercheurs et ingénieurs du CNES et de la NASA les ont recommandés en 1991, dans un "Livre blanc" sur l'altimétrie spatiale (le "Purple Book"!), remarquable par sa vision à long terme, formulée alors que les rapports du GIEC et la nécessité de disposer de séries temporelles sur le climat étaient encore peu connus... 

Malheureusement, la continuité des observations entre Jason-1 et Jason-2 est fragilisée par le retard pris par Jason-2 qui, dans un monde idéal, aurait du être lancé en 2006, de façon à garantir l'inter-étalonnage de ce système de haute précision avec son prédécesseur Jason-1 (lui même recalé, au cours des 8 premiers mois de sa mission, avec "l'ancêtre TOPEX-Poséïdon"...) 

Souhaitons que Jason-1 connaisse, lui aussi, une longévité record, de façon que la série climatique, homogène et bien étalonnée, entamée en 1992, ne soit pas interrompue ! La capacité des modèles numériques d'évolution du climat à reproduire, au moins en partie, la carte des variations du niveau moyen des mers sur plus de 15 ans peut être un test décisif du réalisme de ces modèles.

Nous évoquons souvent l'importance de la "continuité des moyens d'observations" pour la connaissance de l'évolution de notre Planète (Voir notre rubrique "Géonautique"). A cet égard, les systèmes spatiaux sont les seuls à pouvoir nous offrir des mesures précises, et homogènes sur la Terre entière. 

Mais, aujourd'hui, rien ne garantit la permanence de ces observations de l'océan et du climat ! Les sondages atmosphériques, eux, sont effectués "en routine": l'arrivée d'un nouveau responsable, par exemple à l'Office Météorologique chargé de les faire, ne peut avoir pour effet de retarder ou d'interrompre cette activité... Lorsque nous réussirons à faire en sorte que de précieuses séries temporelles ne soient plus tributaires d'un changement dans telle ou telle Agence Spatiale, la Géonautique, (et sa conséquence naturelle... "la Géoscopie"), sera devenue une réalité ! 

De même qu'il existe des institutions nationales pérennes , réunies au sein de l'Organisation Météorologique Mondiale, pour garantir la prévision météo, (c'est la "Veille Météorologique Mondiale, la VMM"...), de même, il sera nécessaire que de telles institutions nationales se créent pour "océan et climat" et assurent à leur tour une VMOC "Veille Mondiale Océans et Climats" (notamment pour permettre que le débat sur le changement climatique se fonde davantage sur des mesures que... sur des croyances !). Il est vrai que la VMM, poussée par la nécessité de créer des réseaux mondiaux et des procédures d'échanges des observations de l'atmosphère, a fait ses preuves depuis plusieurs décennies. 

Les propos tenus en 1994 par notre collègue de la Météo, Claude Pastre, n'ont pas pris une ride !

"Une liste d'instruments ne constitue pas un système ! Il ne fait aucun doute que les agences spatiales opérant de par le monde soient capables de faire développer tous les instruments dont a besoin la recherche scientifique sur le climat. On peut même penser qu'il y a de bonnes chances qu'elles en fassent voler des prototypes prochainement sur des plates-formes expérimentales; mais il y a loin d'une collection d'instruments prototypes à un système d'observation. Il faut rajouter deux choses au moins :

• un concept de système qui assure la cohérence de toutes les parties pour obtenir un tout capable de remplir une mission prédéfinie, et

• un engagement de continuité qui fasse que l'on dispose d'une série de mesures sur quinze à vingt ans pour être dans les ordres de grandeur des phénomènes auxquels on s'intéresse.

Ces aspects, s'ils sont à peu près acquis en météorologie, commencent à peine à être abordés en matière de climat. On ne voit pas trop aujourd'hui comment ces difficultés seront surmontées car, pour l'instant, aucun organisme ne s'est vu confier la mission de surveiller les évolutions du climat: disposer d'un système d'observation du climat, c'est assurément l'affaire de tous ... est -ce une bonne raison pour que cela ne soit de la responsabilité de personne ?"

12 ans plus tard, des initiatives telles que "Global Earth Observations System of Systems" (GEOSS), et son volet européen GMES, préfigurent, (après GOOS et GCOS), cet avènement nécessaire de la "Geoscopie". Cependant leurs différents éléments continuent à être financés en grande partie comme "de la Recherche", (c'est le cas d'AltiKa).

Reconnaître qu'il s'agit désormais d'une activité opérationnelle, c'est tout l'enjeu de la transition, toujours délicate, de la Recherche aux Applications ! Autre facteur critique: reconnaître que cette activité d'intérêt général ne peut fonctionner sans financement public !

Un accord international, comme pour la météorologie ou la navigation aérienne, devient une urgence !

Comme l'a dit le poète Rafael Alberti: "Il est des portes sur la mer qu'on ouvre avec des mots !" 

Décembre 2005

Les capacités du lanceur Diamant paraissaient limitées, mais elles ont permis d'initier un programme de géodésie spatiale, utilisant deux techniques disponibles en laboratoire :

En optique, le développement d'émetteurs laser de forte puissance permettait des mesures de distance par réflexion sur des réflecteurs cibles, implantés à bord du satellite. Des mesures furent obtenues par le Service d'aéronomie du CNRS, sur le satellite américain BEB, depuis l'Observatoire de Haute Provence dès le 25 Janvier 1965.
En électronique, des développements sur les oscillateurs à quartz avaient abouti à la fabrication d'instruments de grande stabilité en fréquence, les variations de température étant régulées par thermostat.
Ces deux techniques furent mises en oeuvre avec succès. Rappelons que la France fut le second pays à réaliser des tirs laser sur satellite. Une des premières restitutions d'orbite laser de précision métrique fut présentée au COSPAR (Committee on Space Research) à Mar del Plata (Argentine) en 1965. Du point de vue des applications de la géodésie spatiale aux sciences de la Terre et des océans, ces réalisations furent "fondatrices" pour la communauté scientifique française.

La balise radioélectrique était pilotée par un Oscillateur Ultra Stable à quartz (OUS) . Les signaux émis étaient reçus par des stations terrestres également équipées d'OUS. La mesure de l'effet Doppler lié aux vitesses relatives entre satellite et stations permettait de déterminer les positions de stations éloignées, et notamment le rattachement géodésique Nice-Beyrouth.

Grâce à la qualité du suivi de trajectoire, cette première liaison géodésique ouvrait la voie à beaucoup d'autres et fut à l'origine d'une filière scientifique et technologique encore active aujourd'hui.

En 1968, une expérience plus ambitieuse fut organisée dans le cadre d'une Recherche Coopérative sur Programmes du CNRS.
Trois stations conjuguant Doppler et laser étaient implantées, à l'Observatoire de Haute Provence, à Stéphanion en Grèce, et à Colomb-Béchar.
Les mesures sur Diadème2 (D1D) utilisées pour le calcul d'orbites et de la position, par rapport au centre de la Terre, des stations permirent une précision métrique. Le premier rattachement géodésique entre l'Europe et l'Afrique fut ainsi obtenu.
Lors de cette campagne, plus de 100 000 mesures de distances par laser avaient été effectuées, sans oublier les expériences de synchronisation des horloges de stations. Cette double expertise, exceptionnelle à l'époque, fut à l'origine de programmes prestigieux tels que TOPEX-Poséïdon et, aujourd'hui, GALILEO. C'est ainsi que des experts français furent invités à des ateliers de réflexion de la Nasa sur l'utilisation des systèmes spatiaux pour la connaissance de la Terre et des Océans (Williamstown 1969).
Même s'il n'a finalement pas vu le jour, le système GEOLE proposé par la France, véritable précurseur des systèmes modernes de navigation, y fut l'objet d'une forte recommandation. La France se vit confier la première expérience mondiale de géodésie utilisant des mesures laser dans le cadre du projet ISAGEX (International Satellite Geodesy Experiment) soutenu par le COSPAR.

Cette News n'est pas seulement la célébration d'un évènement du passé, mais montre comment une vision et une volonté politique pérennes peuvent permettre des "développements durables" !

Septembre 2005

Le 29 août dernier, l'ouragan Katrina, d'une force peu commune, a dévasté la Louisiane, et s'est propagé dans le Mississipi, l'Alabama et l'ouest de la Floride.

Si la prévision des ouragans s'est beaucoup affinée grâce aux observations par satellites, aux avions de reconnaissance, et aux modèles, il reste encore du chemin à parcourir (notamment pour établir un couplage entre les modèles des différents compartiments de la biosphère).

Aux États Unis, c'est le NHC de la NOAA qui est chargé des prévisions. Les pronostics pour le reste de la saison montrent une activité cyclonique importante.

Si chaque catastrophe amène beaucoup de malheur, elle permet aussi d'observer les phénomènes réels et de vérifier les modèles, les perfectionner et ainsi faire progresser la connaissance. 

Le site Aviso Altimétrie a d'ailleurs publié une version simplifiée, en Français, de cette première analyse NOAA/AOML.

De façon prémonitoire, Mercator Ocean avait consacré le bulletin océanique de l'été à l'analyse du comportement dans le Golfe du Mexique de son modèle haute résolution, et avait souligné le rôle des poches d'eau chaude larguées par le "Loop Current" dans la propagation et le renforcement des cyclones tropicaux, et Aviso en mai 2003, avait consacré sa News Letter à "Comment utiliser l'altimétrie pour identifier les régions d'intensification des cyclones".

Enfin, une question se pose toujours après chaque catastrophe naturelle,  il y a-t-il une une aggravation de cet évènement liée au réchauffement de la planète? Le débat est ouvert. Voir le site Real Climate.

La NASA insiste sur le fonctionnement en tandem des deux satellites qui "offrent aux chercheurs des opportunités sans précédent  pour observer des phénomènes de petite échelle, comme les marées côtières, les tourbillons et leur effet sur la circulation générale océanique , et la meilleure compréhension des ondes planétaires (basse fréquence), qui transportent des signaux liés au changement climatique"

Si bien que la NASA a finalement décidé de prolonger la mission de TOPEX-Poséïdon, respectant ainsi l'engagement pris en octobre 1997, (lors d'une réunion CNES NASA), de ne "jamais réformer un satellite qui transmet encore des données utiles". 

Ceci a été rendu possible grâce au soutien de la communauté scientifique internationale et aussi grâce aux efforts des équipes de projet pour réduire les coûts d'exploitation de la mission.

Juillet/Août 2005

Juin 2005

Un magazine entièrement consacré à la mer,  qui  s’intéresse à tous les aspects de la vie des océans, mais aussi de la vie sur et autour des océans.  
100 pages pour mieux connaître et aimer les océans.

Le premier numéro est disponible dans tous les kiosques à journaux depuis le 17 mai.

Abonnement: 4 numéros et un hors-série par an, soit 5 occasions de mieux
découvrir les océans pour 23 euros /an.

http://www.nautilusmagazine.com  

Christophe Agnus, fondateur et directeur de Nautilus, pense à ce magazine depuis 15 ans. C'était un rêve qui est devenu réalité.

En 1990, la guerre du Golfe oblige à repousser un projet bien avancé avec un grand groupe de presse.
En 1998, Christophe Agnus quitte L’Express, après dix ans de reportages, de Papouasie-Nouvelle Guinée au Rwanda, de la Silicon Valley à Sarajevo, de la mer d’Aral à Koweit City ou au Bangladesh. Il fonde Transfert magazine et Transfert.net, Clic d’Or 2000, Grand Prix des Médias(meilleur site Web de la presse) 2001, Grand Prix Narrowcast 2000. Transfert est vendu en octobre 2001 à L’Île des Médias, et le journaliste quitte Paris pour s’installer en Bretagne avec sa famille. 
 
En 2003, il publie « Skippers de l’impossible » (Altipresse) et collabore à Géo, Ça m’intéresse et Le Point. En 2004, il publie « Le Roman du Vendée Globe » (Grasset) et collabore à Géo, Ça m’intéresse et Les Echos, avant de se lancer dans le projet Nautilus.

Nautilus est le premier membre français de « 1% for the Planet », fondation (créée par Patagonia) réunissant des entreprises dépensant au moins 1% de leur chiffre d’affaires pour la protection de l’environnement.
Engagement logique : Nautilus veut faire mieux connaître et aimer les océans, parce qu’on ne protège bien que ce qu’on aime.

Tous les jours, le blog de Nautilus donne des informations sur les océans et la vie Nautilus :  http://blogs.lexpress.fr/nautilus/

Sommaire du premier numéro : 
Portrait : David Doubilet, fabuleux photographe sous-marin.
Dossier : Les pinnipèdes, surdoués des mers.
Reportage :  La pêche des grands fonds. 
Enquête : Les énergies renouvelables de la mer. 
Reportage : Le requin blanc de l’aquarium de Monterey.

Le prochain numéro Hors série spécial sera consacré à Jules Vernes et la mer.

Quinze ans d'altimétrie radar par satellite. Venise Mars 2006. 

Quinze ans après le lancement des satellites d'observation géophysique ERS-1 et Topex/Poseidon, l'Agence Spatiale Européenne (ESA), et le Centre National d'Études Spatiales (CNES), organisent un Symposium sur ce thème. Cet évènement exceptionnel sera aussi soutenu par la NASA et d'autres partenaires impliqués dans la mise en place d'un service permanent d'observation de l'océan par altimétrie spatiale.

Deux autres réunions se tiendront simultanément: la rencontre annuelle du "Science Working Team" Jason-1, (rebaptisé "Ocean Surface Topography Science Team") et la Workshop du Service International Doris (International Doris Service - IDS). Rappelons que Doris est un instrument d'orbitographie de haute précision, embarqué sur les satellites TOPEX-Poséïdon, Jason1, Envisat, Cryosat, (et sur la série SPOT 2 à SPOT5). Il permet de localiser en temps réel, à quelques centimètres près, le satellite sur son orbite. 

L'IDS est un organisme qui assure la promotion des activités de géodésie et de géophysique rendues possibles par le système DORIS, par ses 15 ans de mesures, et par la cohérence qu'il apporte au système géodésique de référence, fondement de cette "auscultation de haute précision". Nos amis Michel Lefebvre et François Barlier ont joué un rôle éminent dans la conception et la mise en place, par le CNES et l'IGN, de ce système, héritier d'une tradition "Liaison Montante", entamée avec Éole et qui s'est poursuivie avec Argos. 

Ces trois évènements auront lieu du 13 au 18 mars 2006 à Venise.

Voir site Aviso : http://www.jason.oceanobs.com/....

26 ans après le premier Colloque d'Océanographie Spatiale, (Venise 1980), on passera en revue les espoirs et les promesses de l'altimétrie spatiale, qui ont tous été tenus ou dépassés:

• Le pari de réduire l'erreur de mesure de 15 à 1 cm, condition nécessaire
  pour accéder à des signaux océaniques au spectre très vaste, et contribuer ainsi à un grand nombre de questions: de la  prévision "Meso-echelle sur quelques jours", (qui intéresse la Pêche Hauturière, le Transport maritime, et les activités Off Shore), jusqu'à la détection du Changement Climatique, en passant par la Prévision Saisonnière dans la bande inter- tropicale.

• Le pari d'avoir en permanence au moins 2 altimètres en vol, dont au moins
  un de haute précision. Les rédacteurs visionnaires du "Purple Book", (CNES
  NASA 1991), ont ouvert la voie de l'expérience GODAE, une démonstration
  convaincante de nos nouvelles capacités de prédiction, menée à bien grâce,
  notamment à cette richesse d'observations. 

Aujourd'hui, l'altimétrie spatiale intéresse un éventail de disciplines. 
Au départ, il s'agissait d'océanographie, de mieux connaître l'état futur des masses océaniques et leur rôle sur le climat. Au fil des années, on a vu se dessiner une mosaïque de besoins complémentaires tels que:

• cartographie du plancher océanique, notamment les dorsales et les volcans sous marins,

• amélioration de la connaissance du champ de gravité (écarts à la symétrie sphérique),

• contribution à la théorie des plaques tectoniques, (avancées permises par les 2 cartographies précédentes) 

• surveillance des calottes polaires ainsi que du niveau des lacs et des
  rivières, (qui peut apporter une contribution décisive à la "fermeture" du
  bilan hydrologique, à l'échelle globale ou à celle d'un bassin versant),

• et, tout récemment, (de façon totalement imprévue bien sûr), observations du Tsunami du 26 décembre, qui permettront d'améliorer les modèles de propagation.

Ayant participé aux efforts qui, depuis plusieurs décennies, ont permis une connaissance quantitative et durable de la circulation océanique, les membres du Club des Argonautes se réjouissent de cette initiative hautement symbolique:

• Elle couronne des années d'efforts, pour que la "coopétition" entre Agences Spatiales, comporte plus de "coopération" que de "compétition", avec un bénéfice immédiat pour la mise en place, si critique, d'un Service Public d'observation permanente de la Biosphère, qui prolongera ce qui existe déjà en Meteo... 

• Elle attire l'attention sur une activité, qui est souvent considérée comme acquise, comme "allant de soi", alors même qu'en dépit de succès retentissants, elle conserve une extrême fragilité: nous avons la chance d'avoir encore 4 altimètres en fonctionnement... Ceci ne sera sans doute plus vrai en mars 2006, car la mission TOPEX- Poséïdon devrait être interrompue d'ici là, (après 13 ans de "bons et loyaux services"). La même crainte existe pour GFO (Geosat Follow On) de l'US Navy, qui a largement dépassé sa durée de vie. Bien plus grave: ceux qui ont travaillé dans le spatial savent une règle universelle, (quels que soient les progrès dans la conception et la réalisation des satellites): "Tout ce qui n'est pas décidé aujourd'hui ne volera pas dans 5 ans" ! Ceci veut dire en clair que sauf "recouvrement", (de moins en moins probable), entre Jason-1 et Jason-2 (car le temps perdu ces 2 dernières années ne peut plus être rattrapé...), on risque une "interruption de service" en 2008 (lorsque Jason-1 et Envisat seront en fin de vie).

La flottille actuelle a été mise en place dans le cadre d'un effort de recherche. Des conférences internationales, se penchent sur la mise en place d'un "Global Earth Observations System of Systems" (GEOSS). Elle permettront peut être de conjurer ce risque par une initiative commune des agences concernées (Europe, USA, Inde, Chine, Japon, Australie) pour rendre permanente cette flottille qui est une composante essentielle de ce GEOSS.

Le Symposium de mars 2006 a Venise ne peut que contribuer a cette transition, toujours délicate, de la "Recherche aux applications".

Mars 2005

C’est ce vendredi 18 mars 2005 que les Éditions du Seuil ont publié cet ouvrage.

Les "Argonautes" amoureux de la mer se réjouissent de la parution de ce livre qui invite le lecteur à une connaissance amicale et complice des océans. 
Comme l’indique la rubrique consacrée de ce site, nous sommes des scientifiques retraités et notre rencontre avec l’écrivain s’est faite par hasard et hors des cadres institutionnels. Une rencontre sur un point de littérature  et non de science océanographique!

Rencontre par un hasard avec une probabilité infime!  
Un immense hasard donc, mais pas miraculeux car nous ne croyons pas aux miracles. 
Par un «hasard favorisé» et plus probable que d’autres parce que c’était une rencontre entre lui et nous. Lui un amoureux, un « fou curieux »  des choses de la mer, nous de jeunes retraités raisonnables et raisonneurs, soucieux de l’avenir des hommes. 

Disons qu'à l'occasion de cette rencontre, le hasard a «bien fait les choses». Le livre avec ses questions sur le Gulf Stream (*) pose le, les, problèmes du devenir de notre planète Terre, une planète rare et d’autant plus précieuse qu’elle abrite sur sa surface cette mince pellicule de sol, d’air et d’eau. 
Cette infime niche écologique; 
Ce minuscule réduit galactique, où la vie est possible; 
La biosphère, cet unique et irremplaçable habitat qu’il nous appartient de gérer. 
Merci à l’auteur de nous avoir questionné. Ses questions ont rencontré les nôtres. L’aider à y répondre a conforté notre réflexion.

(*) Animation de la hauteur de mer au niveau du Gulf Stream. Cette animation a été réalisée avec le modèle haute résolution Mercator (PAM: Prototype Atlantique Méditerranée), sans assimilation de données, sur l'année 1999.

2/3 Écrivain et sportif!

Ce vendredi 4 mars , nous avons pu voir  Erik Orsenna , successivement, à la barre de son Dragon, puis invité de Thalassa. 

Entre deux confidences sur ses grandes passions, l'écriture et la mer (ah! le vertige de l'embarquement sur la feuille blanche), nous avons appris avec plaisir la sortie imminente de son prochain livre  : "Portrait du Gulf Stream, Éloge des courants".

Le Club des Argonautes a eu le privilège d'être sollicité par l'auteur à l'occasion de cet ouvrage qui, prenant le Gulf Stream comme prétexte, offre une promenade en mer parmi quelques merveilles peu connues des mouvements océaniques.

Il vous recommande d'embarquer avec lui, à votre tour. En route pour la mer, vous ne serez pas déçus!!

Notre Terre n'est pas en danger, (elle a survécu à plusieurs changements climatiques): c'est l'habitat de l'espèce humaine et ses conditions de  vie qui sont en cause. Pour les préserver, nous devons apprendre à  piloter ce  vaisseau spatial qu'est la Terre, notre demeure. De simples passagers-consommateurs, devenons "Géonautes" avertis et actifs.

Pour piloter il faut connaître et comprendre. Soyons intelligents: le savoir est l'avenir de l'homme. Pour comprendre la Terre il faut l'observer: mettons en place les systèmes permanents d'observations et de mesures, seules sources de notre savoir. Les moyens spatiaux le permettent. Ils existent déjà pour observer l'atmosphère, au service de la météorologie, étendons les à tous les compartiments de la Biosphère !

Piloter, c'est évaluer les risques et éviter les écueils. Soyons prévoyants. Nous savons comment limiter nos émissions de gaz à effet  de serre sans réduire drastiquement notre niveau de vie: Faisons le sans délai, avec ou... sans Protocole (suivez notre regard ... Outre  Atlantique !)

Piloter c'est avoir confiance en l'avenir: la Terre, en dépit de ses limites, est riche. Soyons inventifs. Le soleil l'inonde en permanence d'une énergie rayonnante, (la surface océanique -700 fois la France- reçoit en permanence mille fois plus que la demande mondiale en énergie primaire !) : sachons l'utiliser dans le vent et les mouvements de l'océan; retrouvons la dans l'énergie thermique des mers, sans doute une clé pour la transition salvatrice dans le secteur Transports, du "Tout Fossile" au "Tout Hydrogène Renouvelable" ! 

Pour gouverner efficacement un vaisseau, il faut un équipage à  l'unisson où  chaque équipier est à son poste de manœuvre. Soyons entreprenants et  agissons tous, de l'individu dans son quotidien aux instances internationales, en ayant conscience de ce qui fait notre humaine et commune identité.

Naviguer c'est louvoyer, contourner, s'adapter à des forces que l'on ne peut contraindre. N'oublions pas que le futur ne sera jamais complètement  prévisible et faisons notre cette invitation de Saint-Exupéry à la vigilance : " L'avenir n'est jamais que du présent à mettre en ordre, tu n'as pas à le prévoir mais à le permettre "

Janvier 2005

2/2 Un membre du Club des Argonautes à l'honneur......

Pourquoi oppose-t-on si souvent "recherche fondamentale" et "recherche appliquée"? Ces deux activités ne peuvent vivre l'une sans l'autre, pas de recherche appliquée sans recherche fondamentale et pas de vérification de nouveaux concepts issus de la recherche fondamentale sans recherche appliquée!

L'hommage que l'ANAE (Académie Nationale de l'Air et de l'Espace) rendait à Michel Lefebvre lors de son passage volontaire à l'Honorariat, mercredi 2 février a permis une double illustration :

- La démarche Observer, Comprendre, Prévoir est bien la colonne vertébrale du progrès de la connaissance, notamment en Sciences de la Terre.

- Des allers et retours fréquents entre la théorie (comprendre) et la pratique (observer et prévoir) sont des facteurs clés du succès, c'est à dire dans le cas qui nous concerne la transition vers une activité opérationnelle, que Michel appelle joliment "Géoscopie". Il va même jusqu'à dire que la "Géoscopie" est une clé de l'avenir des "Géonautes".

Autre mérite de la présentation de Michel : rappeler l'intérêt d'un dialogue permanent entre chercheurs et ingénieurs, une condition nécessaire à la bonne articulation entre recherche fondamentale et recherche appliquée. L'immense succès du programme Topex Poséidon et de son successeur Jason1, est d'avoir favorisé un tel dialogue à l'échelle de la planète, au sein du "Science Working Team" (SWT).

Le parcours non conventionnel de Michel Lefebvre, Capitaine au Long Cours, Astronome, puis Responsable Scientifique au CNES méritait bien cet hommage. Gérard Brachet, ancien Directeur Général du CNES et que... Michel a embauché au CNES en 1971, a su le faire avec son talent habituel.

FR3 Région Toulouse n'a pas voulu être en reste et a consacré un "six minutes" dans son émission régionale de lundi soir.

Pour ceux qui voudraient en savoir plus : 

Présentation (document word long à charger) de Michel Lefebvre à l'ANAE le 2 février.

Trente millions de lieues au dessus des mers

Enjeu Terre

Williamston

Janvier 2005

Les océanographes du Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) ont récemment franchi une étapeimportante dans le domaine des mesures océanographiques in-situ. 
Ils ont installés un réseau de collecte de données, appelé "Station W", situé sur le bord ouest du Gulf Stream. 

Lorsque cette station ancrée, sera complètement opérationnelle, elle permettra de mesurer en continu sur une profondeur de 3000 mètres, l'intensité du Gulf Stream nord, ses variations de température et de salinité, et les caractéristiques en profondeur du courant sous le Gulf Stream.
Par rapport aux équipements existants, ce système a l'avantage d'apporter une meilleure description le long de la verticale.

http://www.whoi.edu/page.do?pid=12455&tid=282&cid=10187

L'année 2004 s'est  terminé par un séisme dans l'océan indien, d'une ampleur exceptionnelle  ( voir les explications du site Encyclopédie Wikipedia ), avec beaucoup de victimes et des conséquences catastrophiques pour les régions touchées..

Aurait-on pu éviter ou minimiser les pertes humaines? Presque toute la presse traite de la question d'un système de surveillance et d'alerte. Les avis sont très partagés.

Un Claude Allègre moins bien inspiré que dans la préface du livre La terre vue de l'espace, est fataliste et n'envisage pas de solution (l'Express du 3 janvier 2005)  :

"Faut-il tout prévoir, même là où il ne se passe, en général, rien? Le monde doit s'habituer à ce que les catastrophes naturelles fassent de plus en plus de victimes, tout simplement parce que les zones à risques seront de plus en plus peuplées!"

Pourtant un système d'alerte performant est en place depuis près de soixante ans dans l'océan Pacifique. Il n'en existe pas pour les autres océans. La COI (Intergovernmental Oceanographic Commission) au sein de l'Unesco, avait déjà, à plusieurs reprises, recommandé  un système d'Alerte Tsunamis pour l'Océan Indien, sans succès hélas, tant pour des raisons politiques que financières.

Le bien fondé d'un système d'alerte est reconnu, mais certains spécialistes font preuve d'un pessimisme surprenant (le Figaro du 7 janvier 2005). Ils affirment que cela prendra beaucoup temps, sera très coûteux et techniquement difficile.

Pourtant, "selon un expert australien chargé par son gouvernement de plancher sur un système d’alerte pour l’Océan Indien, l’installation coûterait environ 15 à 20 millions de dollars. Phil McFadden, interrogé par Associated Press, estime que 30 sismographes seraient nécessaires, ainsi qu’une dizaine de marégraphes et six bouées de détection (DART, Deep-ocean Assessment and Reporting of Tsunamis ). Cependant, ce système ne sert à rien si l’île ou le village menacé par le tsunami n’a pas le téléphone, avertit McFadden. " (Science et Avenir, 4 janvier 2005). 

Que représente cette somme modeste par rapport aux quelques milliards de dollars qui sont mobilisés pour venir en aide aux sinistrés?

Paul Tapponnier, directeur du Laboratoire de Tectonique à l'Institut de Physique du Globe de Paris n'a pas l'ombre d'une hésitation: "Il ( le système d'alerte) doit être mis sur pied d'urgence. Vu l'élan de solidarité mondial sans précédent des derniers jours, gageons que les moyens seront rapidement réunis".(Le Monde du 4 janvier 2005).

Système d'alerte efficace, infrastructures associées, éducations des populations, moyens de communication, règles d'urbanisme prenant en compte les risques, c'est toute une organisation intégrée qui doit être mise en place, tirant profit d'une approche en réseau.   

Mais observer et comprendre ce qui se passe sur notre planète est tout aussi nécessaire, comme le formule Paul Taponnier :

"Tout système d'alerte doit être constamment nourri et amélioré par la recherche fondamentale. Il faut chercher à mieux connaître et mieux comprendre le fonctionnement des failles terrestres. Il est vital de continuer à développer l'observation de notre planète à la frontière des techniques existantes. Il n'est guère de domaine où l'investissement dans la recherche fondamentale doive être plus grand et plus soutenu sur le long terme."

On peut ajouter que réciproquement les séries de données d'observations opérationnelles alimentent la recherche et la font progresser. Il y a en quelque sorte deux activités qui se confortent l'une l'autre (comme cela se produit en météorologie  depuis plusieurs décennies).

A cet égard nous disposons de toute une gamme de satellites qui nous permettent d'observer très finement notre planète..... Observer >>> comprendre>>>> prévoir.

Il suffit de feuilleter le livre d'Anny Cazenave et Didier Massonet "La Terre vue de l'espace" pour se rendre compte de la richesse des informations que peuvent apporter les mesures depuis l'espace : la topographie des fonds marins, la forme de la terre, la cartographie des déformations du sol dues au tremblement de terre, les mouvements verticaux de la croûte terrestre etc....  

Les derniers évènements nous apportent malheureusement une illustration dont on se serait bien passé. Il se trouve que, deux heures après le séisme de Sumatra, les satellites d’altimétrie radar TOPEX/Poseidon et Jason-1 sont passés au-dessus du Golfe du Bengale. 

Ils ont mesuré le niveau de la mer sur 3.000 km au moment où le tsunami frappait le Sri Lanka. Yves Ménard précise dans un article de Libération du 8 janvier 2005 :

"L'observation en direct du passage d'un tsunami est rendue possible par la très grande précision des radars embarqués. «Comme leur tâche d'observation est large, un cercle d'environ 2 kilomètres de moyenne, les radars de Topex-Poseidon et Jason filtrent l'état de la mer», ..... Les données collectées le 26 décembre par les satellites d'observation serviront à vérifier les modèles de propagation des tsunamis dont disposent les scientifiques". 

L'internaute intéressé peut d'ailleurs "faire tourner" l'un de ces modèles de simulation sur le site de l'UNESCO/IOC : Simulation Tsunami.

Dans notre article du mois dernier (Vers une Veille Mondiale "Océan et Climat"), nous n'avions pas indiqué la raison d'être d'institutions comme l'OMM (Organisation Mondiale de le Météorologie) et la COI :  le coût annuel d'observations permanentes bien choisies est une fraction des bénéfices ou des pertes évitées qu'un système mondial d'auscultation permanente de notre planète, intégré du local au global, peut apporter.

La problématique est un peu celle de la prime d'assurance, toujours un peu chère.... tant qu'on a pas eu d'accident !