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Frontier Forum Chine-Europe sur les progrès des sciences et technologies océaniques

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L’Académie chinoise des sciences (CAS) et l’Académie européenne des sciences (EurASc) ont organisé le Frontier Forum Chine-Europe sur les progrès des sciences et technologies océaniques les 28 et 29 septembre 2022 en association avec l’IUEM.


Le deuxième Frontier Forum Chine-Europe s’est tenu dans le cadre de la décennie des Nations Unies pour l’océan au service du développement durable (2021-2030). Environ 300 participants y ont assisté. Vingt intervenants invités ont présenté des communications sur les actions climatiques basées sur l’océan, la gestion des Big Data, les jumeaux numériques de l’océan et l’océan côtier global. Ce Forum montre d’abord que l’océan offre de nombreuses possibilités (notamment les énergies renouvelables, le captage et le stockage du dioxyde de carbone et les émissions négatives de gaz carbonique) pour réduire les causes et les conséquences du changement climatique, à l’échelle mondiale et locale. Il met également en lumière les développements récents et spectaculaires de la technologie et des instruments d’observation de l’océan qui ont modifié notre capacité à visualiser l’ensemble de l’océan avec des “Big-Data” en termes de quantité et de qualité, qui constituent la pierre angulaire d’applications telles que l’interpolation optimale (IO) et l’intelligence artificielle (IA). Il démontre ensuite l’intérêt considérable et le large éventail d’efforts et d’intérêts internationaux pour faire avancer les jumeaux numériques de l’océan. Enfin, il illustre la puissance du concept émergent d’océan côtier global avec le développement de nombreux outils numériques pour aider les décideurs.

Recommandations : 1- soutenir la création d’IPOS (International Panel for Ocean Sustainability) dont le rôle est de fournir des conseils scientifiques consensuels aux décideurs et aux gouvernements  sur la durabilité des océans 2- organiser un 3ème Forum Frontière CAS – EurASc en Chine en 2024.

Synthetic report

Executive summary. The second China–Europe Frontier Forum on “Progress in Ocean Science and Technology” (FFPOST2) held on line on 28-29 September 2022 in the framework of the UN decade of Ocean Science for Sustainable Development (2021-2030). About 300 participants attended. Twenty invited speakers presented communications on ocean-based climate actions, Big data management, Digital Twins of the Ocean, and the Global Costal Ocean. This Forum first shows that the ocean offers numerous opportunities (including renewable energy, carbon dioxide capture and storage, and negative emissions) to reduce the causes and consequences of climate change, globally and locally. It also highlights the recent and spectacular developments of ocean observing technology and instrumentation that have changed our ability to view the entire ocean with “Big-Data” in terms of quantity and quality, which forms the base-stone of applications such as Optimal Interpolation (OI) and Artificial Intelligence (AI). It then demonstrates the tremendous interest and the wide range of international efforts and interest to push forward Digital Twins of the Ocean. Finally, it illustrates how powerful is the emerging Global Coastal Ocean concept with the development of many numeric tools as a help for decision-makers.

Recommendations: 1- to support the creation of IPOS (International Panel for Ocean Sustainability) the role of which is to provide consensus-based scientific advice to decision-makers and political processes on ocean sustainability. 2- to organize a 3rd CAS – EurASc Frontier Forum in China in 2024.

Major conclusions of the Frontier Forum:

Ocean-based climate actions, session chaired by Paul Tréguer (IUEM-UBO, France) and Jing Zhang (ECNU, China). Speakers: Jean-Pierre Gattuso (CNRS, France) and Nianzhi Jiao (Xiamen University, China). The ocean offers numerous opportunities (including renewable energy and carbon dioxide capture and storage) to reduce the causes and consequences of climate change, globally and locally. Ocean-related measures should not be considered as a substitute for climate mitigation on land or non ocean-based adaptation measures. Developing ideas of ocean solutions and persuade activities to adapt the climate variability needs joint efforts of different countries and to keep in mind the International Laws of Sea (e.g. High Seas). Any action will impact the society and life of millions of people from different parts of this world. Ocean science, observation, environmental monitoring and prediction are vital for evidence-based action to protect and sustainably manage the ocean. But there are still too many gaps in our knowledge of the ocean. Actions and solutions to the ocean health crisis depend on our level of knowledge, understanding and capacity to innovate. This is the reason why we support the creation of IPOS.  In this regard, the Monaco Ocean Week and the Xiamen Ocean Week could be good examples in practice, and the two could be linked as sister IPOS outreach.

Big data management for ocean science and technology, session chaired by Lionel Guidi (CNRS, France) and Huadong Guo (IRC of Big Data for Sustainable Developments Goals and AIRI/CAS, China). Speakers: Damien Eveillard (U. Nantes, France), Huadong Guo, Ketil Malde (U. Bergen, Norway), Xiaofeng Li (IO/CAS, China), Pierre Tandeo (IMT Atlantique, France), Ge Chen (Qingdao NLMST, China). With an explosion of data, the 21st century corresponds to a new step of the development of ocean science and technology. “Big-Data” is supported by the technology in ocean sciences. The recent developments of ocean observing technology and instrumentation have changed our ability to view the entire ocean with “Big-Data” in terms of quantity and quality, which forms the base-stone of applications, such as OI and AI. Regarding biology, recent progress in metagenomics has promoted a paradigm change to investigate microbial ecosystems. Environmental and metagenomic data can improve our understanding of biological processes such as carbon export. Using a model of extensive omics knowledge via constraint programming allows a definition of the ecological concept, such as the niche of organisms. Progress has been made regarding the big Earth data’s value and potential for applications in monitoring and evaluating the marine pollution, ocean acidification, marine ecosystem health management related to SDG 14. Regarding fisheries management we are now training and deploying deep learning models to automatically analyze data and identify species of interest from acoustics and images. Progress has been made regarding the coastal zone information retrieval from satellite synthetic aperture radar (SAR). The Google Cloud Platform allows large oceanographic data sets, coming from in situ and satellite reanalysis, as well as climate simulations coming from CMIP (Coupled Model Intercomparison Project). Novel and rigourous artificial intelligence (AI) methodologies are now employed to process and analyze ocean big data to improve our understanding of marine ecosystems.

Digital Twins of the Ocean component of the Digital Earth Initiatives: session chaired by Martin Visbeck (GEOMAR, Germany) and Dake Chen (SIO, China). Speakers: Martin Visbeck, Dake Chen, Pierre Bahurel (Mercator International, France), Fei Chai (Xiamen U., China), Isabel Susa Pinto (U. Porto, Portugal), Fangli Qiao (FIO, China). The presentations have demonstrated that there is tremendous interest and a wide range of international efforts and interest to push forward Digital Twins of the Ocean. DTOs are able to answer critical ‘What if’ questions and thus can help optimize societal interventions addressing global environmental human-ocean but also social challenges, e.g. pollution, sustainable fisheries, protection management. There is a lot of infrastructure already in place that can be used for creating DTOs (e.g. GOOS and IODE internationally, Copernicus EMODnet Blue Cloud at the EU level), focus must be placed on bringing together and harmonizing this data to create a comprehensive, user-friendly DTO application. A range of research institutes and government actions are supporting the implementation of DTOs. There is political momentum (UN Decade of Ocean Science for Sustainable Development, G7, One Ocean Summit and many more). However, fully entraining all actors including the private sector and lawmakers will need financial incentives to join DTO projects. To be noted: the next DITTO conference will be help in Xiamen in November 2023.

The Global Coastal Ocean: session chaired by Nadia Pinardi (UNIBO, Italy) and Nianzhi Jiao (Xiamen U., China). Speakers: Nadia Pinardi, Nianzhi Jiao, Joaquin Tintore (SOCIB, Spain), Sanzhong Li (OUC, China), Lorenzo Mentaschi (UNIBO, Italy), Yonglong Lv (Xiamen U., China). The UN Decade Program CoastPredict considers all coastal regions as an interface area. GOOS and CoastPredict will provide (1) accurate descriptions of the present state of the coastal oceans, (2) continuous forecasts of the future coastal ocean conditions, (3) basis for predictions of climate change impacts. The UN decade program Global Ocean Negative Carbon Emissions (Global-ONCE) based on integrated BCP-CCP-MCP mechanisms include land-ocean integrated management, artificial upwelling in aquaculture areas, and wastewater outflow alkalinity enhancement, which will provide demonstrations in representative environments. SOCIB (Balearic islands multi-platform observing a forecasting system) for the western Mediterranean seas aims to provide tools for decision support, products and services for ocean and climate change, ocean health, and real-time services. The geological carbon pump concept includes all geological time-scales (from weeks to hundreds of millions of year) processes on the Earth surface and in the Earth interior that cause organic or/and inorganic carbon dioxide sequestration. The ongoing climate change is expected to drive increasing extreme sea levels (ESLs) along our coasts. Coastal ecosystem health is of vital importance to human well-being. Field investigations of major pollutants (e.g. PFAAs, PPCPs, metals…) along the whole coast of China have been reported.

Acknowledgements: The conveners and participants thank the Earth Sciences Division of CAS, the Division of Earth and Environmental Sciences of EurASc, and the European Institute for Marine Studies (IUEM) of the University of Brest (UBO), for their support to organize this workshop.

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Xavier Divet / UBO


Paul Tréguer / UBO

Jing Zhang


École d’été Mer et Journalisme 2022 Océans – Climats

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Dans une année marquée par des manifestations exacerbées du changement climatique et dans le contexte d’une reconnaissance internationale de l’importance de l’océan pour l’avenir de la planète Terre (décennie « Océan » de l’Organisation des Nations Unies, One Ocean Summit à Brest en février …), la quatrième école d’été « Mer et Journalisme », avait pour thème « Océans – Climats ».
Coorganisée par l’École Universitaire de Recherche ISblue, l’École Supérieure de Journalisme de Lille (ESJL), le Club de la Presse de Bretagne (CPB), Océanopolis et l’Institut France Québec Maritime (IFQM), elle s’est tenue les 23 et 24 août 2022 à l’IUEM, en présentiel et à distance. Les journalistes étaient originaires de France et de Slovaquie, soit 17 participants. Les médias représentés à l’école d’été étaient : Ouest-France, France Télévision, Courrier-Ouest et Radio-évasion. Deux free-lances couvrant des médias français et étrangers ont également participé (dont une ayant remporté le 2e prix de la bourse Elizabeth Neuffer).

Conférence interactive sur les variations climatiques au cours des âges géologiques

Le climat de la planète Terre est étroitement lié au cycle du carbone où l’océan joue un rôle majeur. Deux conférences interactives (animateur Paul Tréguer (IUEM)) ont traité de ce cycle du carbone à différentes échelles de temps. Au cours de la première qui servait d’introduction à l’école d’été, Stefan Lalonde (CNRS, IUEM) est remonté dans le temps en suivant ce cycle lors des « variations climatiques au cours des âges géologiques », de la période actuelle jusqu’à 3 milliards d’années. La seconde, donnée par Stéphane Blain (Sorbonne Université) a expliqué « comment l’océan (actuel) régule la teneur en CO2 de l’atmosphère » en créant des puits de gaz carbonique (CO2) par voies physique et biologique, et comment la perturbation anthropique du cycle du carbone a été engendrée par l’homme en exploitant le carbone fossile (charbon et hydrocarbures). Au cours de cette conférence ont aussi étaient évoqués différents processus visant à soustraire du gaz carbonique à l’atmosphère, afin de tenter d’infléchir la tendance actuelle pour revenir aux perspectives décidées lors des accords de Paris (2015).

Atelier sur la campagne océanographique SWINGS

Comprendre les interactions entre l’océan et l’atmosphère est essentiel pour prévoir le changement climatique. A cette fin, des campagnes océanographiques internationales sont organisées. Au cours d’un atelier interactif de l’école d’été l’une d’entre elles, la campagne SWINGS à bord du navire Marion Dusfresne, a été décrite tant dans sa phase de préparation, que dans son organisation et dans ses réalisations à bord du navire. Sont intervenus Hélène Planquette (CNRS, IUEM), Catherine Jeandel (CNRS, LEGOS), cheffes de mission, ainsi que Stéphane Blain, Christophe Cassou (CNRS, CERFACS), Fabien Perault (Ingénieur INSU) et François Réguerre (personnel embarqué de Genavir).

Atelier relatif au façonnage des paysages

Un atelier interactif (animé par Stéphane de Vendeuvre (CPB)) conduit par Martial Caroff (UBO, IUEM), a poursuivi le voyage de Stefan Lalonde dans les ères géologiques. S’appuyant notamment sur le film documentaire « La France, un fabuleux voyage », en prenant l’exemple du Massif armoricain, le conférencier a montré comment interviennent différents mécanismes (tectonique, volcanisme, évolution climatique) dans le « façonnement des paysages » qui peuvent successivement être marins puis terrestres. Noémie Courant présentait, quant à elle, le projet de « Geopark Armorique », en cours de labellisation par l’UNESCO.

Conférence et table ronde sur le GIEC

S’agissant du changement climatique en cours, Franck Lecocq du CIRED, coauteur du tome 3 du 6e rapport du Groupe d’experts Intergouvernemental sur l’Évolution du Climat (GIEC), a donné une conférence interactive pour expliquer les différentes voies à emprunter si l’on veut réaliser à court terme une « atténuation du changement climatique ». Cette conférence était animée par Stéphane de Vendeuvre (CPB). La table ronde interactive intitulée « Pourquoi les conclusions du GIEC ne passent-elles que partiellement dans les COP (Conference of Parties) ? » a bénéficié des interventions de Jean Jouzel, de Franck Lecocq, de Christophe Cassou (CNRS, CERFACS), et d’Anne-Marie Tréguier (ISBlue), tous coauteurs d’ouvrages publiés par le GIEC. Elle était animée par Olivier Aballain (ESJ Lille). Les intervenants ont rappelé la rigueur de rédaction des rapports du GIEC qui sont en fait commandés par les gouvernements. Ils ont constaté le fossé existant entre les textes adoptés au niveau des COP et leur traduction factuelle, ce qui pose un grave problème à très court terme pour faire dévier l’évolution climatique en cours dans le sens d’une réduction drastique des gaz à effet de serre.

Conférence sur la filière du nautisme dans le cadre du développement durable

S’agissant des perspectives ouvertes en matière de développement durable, la conférence d’Ingrid Peuziat (UBO, IUEM), animée par Stéphane de Vendeuvre (CPB), a répondu à la question « La filière du nautisme à l’échelle mondiale dans le cadre d’un développement durable : enjeux et perspectives ? ». Après avoir présenté la diversité des pratiques associées au nautisme, un focus sur le nautisme de plaisance, ses mutations et ses différentes initiatives visant à aller vers plus de durabilité (aussi bien dans les usages et pratiques, que les infrastructures, la construction et l’entretien des bateaux…) a été réalisé. Cette conférence géographique a montré toute l’étendue du nautisme en transition.

Atelier « Scientifiques et journalistes : comment travailler ensemble ? »

Cet atelier interactif conduit par Olivier Aballain (ESJ, Lille), a été l’un des moments clefs de cette école d’été. Il a démontré l’importance d’une convergence entre la formation des journalistes aux approches scientifiques, d’une part, et celle des scientifiques à la communication de leurs résultats au bénéfice du grand public, d’autre part.
A l’issue de cette école d’été, Pauline Letortu (UBO, IUEM) et Paul Tréguer (IUEM) ont donné rendez-vous aux participants l’année prochaine, pour la suite de la filière « Mer et Journalisme » organisée par ISblue et ses partenaires.

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Sébastien Hervé / UBO


Paul Tréguer / UBO

Pauline Letortu / UBO

Adélie Pomade, Enseignant-chercheur en droit à AMURE

Que faisais-tu avant de venir à l’IUEM ?

J’ai soutenu ma thèse à l’Université d’Orléans en 2009 sur la société civile et le droit de l’environnement. Dans cette recherche, j’ai apprécié de quelle manière la société civile participe en pratique à l’élaboration et à l’application du droit de l’environnement, et j’ai tiré les conséquences théoriques de cette analyse en proposant de revisiter les théories des sources du droit et de la validité des normes juridiques. Après ma thèse, j’ai continué à approfondir le rôle de la société civile et les jeux d’acteurs qu’elle implique, toujours en droit de l’environnement, mais au prisme de thématiques différentes : agriculture, forêt, biotechnologies, climat…

Pour cela, j’ai fait 2 post-docs en France : à l’Université de Lyon 3 et à l’Université de Rennes 1 (agriculture, activités minières), et 2 en Belgique à l’Université Catholique de Louvain et à l’Université Saint Louis de Bruxelles (forêt, instruments basés sur le marché de la biodiversité). Je suis ensuite partie 2 ans au Brésil à l’université Fédérale de Rio Grande Do Sul (FURG) en qualité de professeur invité, où j’ai exploré la relation entre les peuples autochtones, la biodiversité et le droit de l’environnement.


Mission d’observation de la biodiversité pendant la saison sèche, dans une réserve protégée du Pantanal (Centre-ouest du Brésil)

J’ai aussi coordonné des projets de recherche consacrés aux biotechnologies, nanotechnologies, ou encore à la pêche.

Pourquoi as-tu choisi l’IUEM ?

Parmi les différentes thématiques que je n’avais pas encore réellement explorées, il y avait le milieu marin.  Il constituait pour moi un nouveau laboratoire d’observation des relations Humains-environnement au prisme du droit. C’est aussi l’interdisciplinarité en termes de potentiel de travail qui m’a fait venir à l’IUEM en septembre 2018, car depuis quelques années je m’intéresse au « savoir travailler ensemble ». Cela rejoint très bien mes champs d’expertise en tant que juriste environnementaliste : spécialiste des jeux d’acteurs et de normes en droit de l’environnement d’une part, et méthodologie de l’interdisciplinarité d’autre part.

Que fais-tu à l’IUEM ?

Côté enseignement, j’interviens dans le Master 1 du Master SML. Je fais les TD inter-SML en droit de l’environnement. L’objectif est de permettre aux étudiants qui ne sont pas juristes de s’approprier la manière dont réfléchit un juriste. J’ai construis la pédagogie de ce cours autour de jeux de rôles et de travail en équipe. C’est très stimulant. A la rentrée prochaine, j’enseignerai également le droit de l’environnement aux étudiants de M2 du Master Droit des activités maritimes.

Par ailleurs, je suis responsable scientifique de l’unité d’enseignement Sciences et société. Avec Riwalenn Ruault, qui s’occupe plus particulièrement du volet pédagogique, nous nous attelons actuellement à développer une plus grande visibilité du remarquable travail accompli par les étudiants de M2 et les doctorants qui les encadrent. A suivre !

Concernant la recherche, elle se construit autour de 3 dynamiques : juridique, méthodologique et interdisciplinaire.

Pour la partie juridique, je travaille sur l’introduction de la notion de scénario en droit. L’objectif est de déterminer quelles normes seront les plus effectives et efficaces à l’issue d’un processus décisionnel ; cela invite à envisager un degré de prospective en droit. Par exemple, nous sommes au sein d’une Aire marine protégée (AMP) avec énormément de fréquentations touristiques nautiques. Des décisions sont prises pour réguler cette fréquentation et sont concrétisées par une norme juridique dont le contenu et la forme feront qu’elle sera appliquée ou non. Pour être sûr que la norme soit appliquée, il faut arriver à anticiper la réception et le bénéfice de cette norme par les destinataires ; une sorte de logique gagnant-gagnant.

En méthodologie, je travaille sur le « comment travailler ensemble » pour mettre sous tension sciences humaines et sociales et sciences du vivant. En effet, nous parlons beaucoup du travail en interdisciplinarité, mais en pratique cela est souvent chaotique. J’essaie donc d’accompagner cette dynamique en dégageant des moyens de faciliter les échanges. Dans ce cadre, je suis intervenue dans le séminaire du LEMAR indisciplinés, et un ouvrage a été publié aux Presses universitaires de Rennes (PUR). Dans la continuité, une journée d’études a été organisée à l’Institut de l’ouest : Droit et Europe (IODE) à Rennes 1. Le fascicule de restitution de l’atelier va être édité par AMURE à l’automne.

Du point de vue de la recherche interdisciplinaire, j’explore la manière et les voies mobilisées ou mobilisables par les sciences humaines et sociales pour saisir la science participative qui est principalement explorée par les sciences de la nature. Il s’agit vraiment d’établir une tension positive entre les unes et les autres. Dans ce contexte, j’ai déposé un projet H2020 SWAFs qui questionne les leviers de l’engagement citoyen à participer aux activités de science participative, au regard de différentes disciplines. Une journée d’étude sera organisée à l’IUEM à l’automne sur le sujet.


Préparations réalisées par des femmes d’une communauté autochtone de l’Etat du Pará (Nord du Brésil), lors d’entretiens relatifs aux usages traditionnels des plantes amazoniennes

As-tu des anecdotes professionnelles à nous raconter ?

Oui ! Une belle aventure culturelle (de mon point de vue). C’est lorsque je donnais des cours à la FURG. Dans l’Etat du Rio grande do Sul, les hivers sont très froids et humides. A la FURG, les cours sont souvent dispensés le soir, à partir de 19h et jusqu’à 23h, pour permettre aux étudiants de travailler dans la journée. Les salles de cours ne sont pas chauffées en hiver. Lors de mon 1er cours j’avais une vingtaine d’étudiants dans la salle, installés sur deux rangées d’arc de cercle, emmitouflés dans leurs manteaux et pour la plupart dans leurs ponchos (en référence à la culture gaúcho du sud du Brésil). Quatre ou cinq étudiants avaient avec eux un thermos d’eau chaude et deux d’entre eux une cuia (calebasse) où ils y avaient préparé du chimarrão (qu’on connait sous le terme maté).  Pendant le cours, les étudiants pratiquent la « Roda de chimarrão », c’est-à-dire qu’ils boivent tour à tour à la cuia pour se réchauffer et alimentent le chimarrão en eau chaude. Il serait impensable de leur demander de mettre un terme à cette tradition !

Quel est ton plus beau souvenir de boulot ?

Quand j’ai reçu la médaille Vermeil de l’Académie d’Agriculture de France en 2018 ! C’était très symbolique pour moi, car il s’agissait de la reconnaissance, par des non-juristes, de la valeur ajoutée et de l’intérêt de mes travaux en droit pour leur communauté scientifique (écologie, géographie, biologie, anthropologie…).

Quels sont tes centres d’intérêt ?

Faire du bateau ! Je pratique le catamaran de sport depuis plus de dix ans. Au début c’était du loisir, et aujourd’hui, c’est en compétition, aussi bien en France qu’à l’international.

As-tu une devise ?

Ne jamais remettre à demain ce que je peux faire le jour même.

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Sylvain Chanteloup

Adélie Pomade / UBO


Adélie Pomade

Innovation technologique : le réchauffement climatique suivi jusque dans les profondeurs de l’océan

Grâce à la nouvelle génération de flotteurs autonomes profonds Deep-Arvor développés en France, le signal du changement climatique peut désormais être traqué jusque dans les profondeurs de l’océan, jusqu’à – 4 000 m. Les premières données acquises par ces instruments en Atlantique Nord apportent des informations inédites sur des masses d’eau profonde, leurs dynamiques de mélange et de déplacement. Autant de données essentielles pour comprendre comment le signal climatique se diffuse dans l’océan global. Obtenus par des scientifiques du Laboratoire d’océanographie physique et spatiale (LOPS), ces résultats sont publiés dans Journal of Geophysical Research.

En 50 ans, l’océan a absorbé plus de 90 % de l’excès de chaleur reçu par la Terre dû aux activités humaines, entraînant un réchauffement de l’océan global.
Grâce au réseau de 4 000 flotteurs autonomes Argo qui mesurent la température et la salinité entre 0 et 2 000 m de profondeur dans l’ensemble des océans, il a été estimé que cette tranche de la colonne d’eau est actuellement plus chaude d’environ 0.8°C par rapport à 1950. Or, d’autres mesures ponctuelles réalisées à partir des navires océanographiques ont montré que le réchauffement pénètre dans l’océan bien au-delà de 2 000 m de profondeur.

Pour mesurer ce signal profond, la France s’est lancée en 2011 dans le développement d’un flotteur Argo profond, le Deep-Arvor, capable de mesurer la température, la salinité et la concentration en oxygène dissous, jusqu’à 4 000 m. Obtenir de telles mesures à ces grandes profondeurs est un défi technologique qu’ont relevé avec succès les équipes impliquées dans le projet Equipex « Novel Argo Ocean observing System » (NAOS) initié par l’Agence nationale de la recherche (ANR), l’Ifremer et le CNRS.

                                                                  © Ifremer / O. DUGORNAY

Afin de comprendre comment l’excès de chaleur pénètre et voyage dans l’océan et comment il impacte son fonctionnement, les chercheurs du LOPS ont concentré leur effort de recherche dans l’Atlantique Nord, où les eaux chaudes venues du sud se refroidissent et plongent vers les profondeurs, contribuant ainsi à la pénétration des signaux climatiques dans l’océan profond. La redistribution de cette chaleur vers le reste de l’océan dépend de la circulation profonde qui est encore largement inconnue.

Ils ont ainsi déployé, entre 2015 et 2017, cinq flotteurs Deep-Arvor lors de la campagne RREX. Ils ont été mis à l’eau au sud de l’Islande dans une zone profonde de 3 600 m et truffée de reliefs sous-marins qui contraignent la trajectoire des masses d’eau profondes. Certaines, récemment en contact, avec l’atmosphère transportent ainsi la trace du climat récent.

Les flotteurs Deep-Arvor sont paramétrés pour plonger depuis la surface jusqu’à une profondeur de dérive d’environ 3 000 mètres à laquelle ils restent 10 jours. Ils plongent ensuite à 4 000 mètres avant de remonter à la surface pour transmettre par satellite les données enregistrées pendant leur immersion et leur remontée.

L’oxygène, une donnée-clé pour mieux comprendre la circulation profonde

Les flotteurs Deep-Arvor sont les seuls flotteurs Argo profonds à être équipés de capteurs mesurant la concentration d’oxygène dissous dans l’eau. De cette donnée, les scientifiques déduisent l’âge relatif d’une masse d’eau : plus elle est jeune et a donc eu un contact récent avec l’atmosphère, plus sa concentration en oxygène est élevée ; à l’inverse, plus elle est vieille, plus sa concentration en oxygène est faible.

« Grâce à ces mesures d’oxygène, nous avons observé comment une masse d’eau jeune récemment formée au voisinage de l’Islande et circulant à 2 750 m dans un chenal profond, se mélangeait avec une masse d’eau plus ancienne sous l’action des courants de surface particulièrement énergétiques à cet endroit, explique Virginie Thierry. En outre, aucun des flotteurs n’a suivi la trajectoire à laquelle on s’attendait au vu des courants dominants. L’un d’entre eux a même mis en évidence l’existence d’une nouvelle route profonde qui n’avait jamais été observée directement ».

Ces mesures permettent ainsi de suivre et de comprendre la propagation et la dilution des signaux climatiques dans l’océan. De telles informations sont cruciales pour améliorer les modèles de projections climatiques.

100 % du volume total de l’océan global couvert par les flotteurs profonds

A ce jour, sur les 4 000 flotteurs qui parcourent l’océan, seuls 96 plongent au-delà de 2 000 mètres. Parmi eux, 21 flotteurs Deep-Arvor sillonnent les eaux profondes de l’Atlantique Nord, de l’Atlantique équatorial et de l’océan Austral. En 2020, 16 nouveaux flotteurs Deep-Arvor seront mis à l’eau dans l’Atlantique nord. L’ambition du réseau international Argo est de maintenir en opération 1 200 flotteurs profonds dans l’océan d’ici 5 ans.

« Ce réseau dense de flotteurs profonds nous aidera à comprendre comment se répartit le signal climatique dans 100 % du volume de l’océan global, contre 50 % avec les flotteurs plongeant à 2 000 mètres, conclut Virginie Thierry. Ce mix de flotteurs nous permettra d’établir plus finement le bilan thermique de l’océan global car une partie de la chaleur reçue par l’océan demeure indétectée à ce jour ».   

Lire l’article complet publié dans Journal of Geophysical Research Oceans : ISOW spreading and mixing as revealed by Deep-Argo floats launched in the Charlie Gibbs Fracture Zone

Le réseau de flotteurs Euro-Argo

Lancé en 2000 par la Commission océanographique intergouvernementale de l’Unesco (COI) et l’Organisation météorologique mondiale (OMM), le programme international Argo est le premier réseau global d’observation in-situ des océans. Il permet d’observer, comprendre et prévoir le rôle de l’océan sur le climat de la planète. Grâce à Argo et aux observations de surface des satellites, les scientifiques ont déjà pu affiner considérablement les estimations du stockage de chaleur par les océans. Ce paramètre est un facteur déterminant pour estimer l’ampleur du réchauffement climatique et pour mieux comprendre les mécanismes de la hausse du niveau moyen des mers.

Euro-Argo est la contribution européenne au réseau international Argo, constitué de près de 4 000 flotteurs autonomes qui mesurent en temps réel la température et la salinité de l’océan. Ces flotteurs sont déployés à l’échelle de la planète, depuis la surface, jusqu’à 2 000 ou 4 000 mètres de profondeur (voire 6 000 mètres pour quelques-uns). Euro-Argo s’engage d’ores et déjà dans la transition vers un nouveau design « global, profond et multidisciplinaire ». Dans cette perspective, il opère la nouvelle phase d’Argo, avec une extension aux plus grandes profondeurs et aux régions d’intérêt spécifique pour l’Europe (couverture des zones polaires, mers marginales, zones côtières). Désormais, le réseau intègre aussi une composante biogéochimique : certains flotteurs sont équipés de capteurs de mesure de la concentration en oxygène, en Chlorophylle a, en nitrates et en particules en suspension mais aussi du pH, et de la pénétration de la lumière.

Créé en 2014, l’ERIC Euro-Argo est une structure européenne qui a pour objectif d’optimiser, de pérenniser et de renforcer la contribution de l’Europe au programme Argo. Elle assure ainsi un rôle de coordination et est en charge de l’achat et du suivi de flotteurs européens, avec l’ambition de maintenir ¼ du réseau global. L’infrastructure, dont le siège est situé au centre Ifremer de Brest, compte aujourd’hui 12 pays Membres (Allemagne, Bulgarie, Espagne, Finlande, France, Grèce, Irlande, Italie, Norvège, Pays-Bas, Pologne, Royaume-Uni).

L’Ifremer participe à ce grand programme notamment en maintenant 10 % du réseau, en hébergeant un des deux centres mondiaux d’analyse et de stockage des données Argo et l’ERIC Euro-Argo depuis sa création.

En savoir plus : Comment observe-t-on les océans ? Le réseau de surveillance Argo

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Lia Siegelman du LEMAR Lauréate de la bourse L’Oréal-UNESCO 2019

Lia a reçu la Bourse France L’Oréal-UNESCO “Pour les Femmes et la Science” mardi 8 octobre 2019 au Muséum national d’histoire naturelle à Paris.

Pourquoi cette récompense honorifique ?

Ce prix prestigieux lui a été remis pour ses travaux de thèse sur l’effet des fronts océaniques de fine échelle (< 10 km) sur le climat. Des données in-situ récoltées sur des éléphants de mer instrumentés dans l’océan austral ainsi que des données satellites d’altimètres ont été utilisées. L’originalité de la première partie de sa thèse est liée au fait d’avoir combiné ces données, de nature très différente. Lia a démontré que les fonds océaniques de fine échelle dans l’intérieur de l’océan étaient associés à des flux de chaleur importants dirigés vers le haut, c’est-à-dire  vers la surface. Dans les modèles de climat actuels, la dynamique des fronts de fine échelle n’est pas prise en compte en raison de la résolution basse de ces modèles et elle a trouvé qu’ils sont pourtant importants dans les océans car associés à des flux de chaleur importants.  Ainsi, elle a démontré que ces fronts altèrent considérablement la capacité de l’océan à absorber de la chaleur.

Cette bourse permettra à Lia de séjourner au NASA Jet Propulsion Laboratory, à Pasadena en Californie, où elle pourra analyser la simulation numérique de l’océan global grâce à leur supercalculateur à très haute résolution, unique au monde, en complément de données satellites. L’objectif principal est de mieux comprendre l’impact de ces fronts sur le système océan-atmosphère, et plus particulièrement d’étendre ses résultats à tous les océans et à toutes les saisons. Lia inscrit ainsi ses travaux de recherche dans le cadre de la future mission spatiale franco-américaine NASA-CNES, « Surface de l’eau et topographie de l’océan » (ʺSurface Water and Ocean Topographyʺ, SWOT), dont le lancement est prévu en 2021.

Qu’est-ce que la Bourse France L’Oréal-UNESCO “Pour les Femmes et la Science” ?

Depuis 2007, les Bourses France L’Oréal-UNESCO “Pour les Femmes et la Science” visent à révéler et à récompenser de jeunes chercheuses talentueuses dans les sciences formelles, les sciences du vivant et de l’environnement, les sciences de la matière, les sciences de l’ingénieur et technologiques et de promouvoir la participation des jeunes femmes dans la science. Depuis la création de ce programme, 230 d’entre elles ont déjà bénéficié d’une telle bourse.

Ce programme a pour objectif de reconnaitre et de récompenser des femmes scientifiques sur tous les continents. Chaque année, les Prix L’Oréal-UNESCO distinguent des chercheuses émérites qui, par leurs travaux remarquables, ont participé au progrès de la science. Le programme identifie également des jeunes femmes scientifiques à fort potentiel afin de leur attribuer des bourses de recherche.

Les bourses sont remises par la Fondation L’Oréal et s’inscrivent dans le cadre d’un partenariat avec la Commission Nationale française pour l’UNESCO et l’Académie des sciences.

En 2019, la Fondation L’Oréal remettra 35 bourses, d’un montant unitaire de 15 000 euros pour chaque doctorante et 20 000 euros pour chaque post-doctorante. Au moins cinq de ces bourses seront dédiées à des chercheuses effectuant leurs travaux dans les DOM-TOM.

Crédit photos et illustration

Lia Siegelman

Jean-Charles Caslot pour la Fondation L’Oréal


Lia Siegelman

Retour sur OceanObs’19 à Honolulu

Dans le cadre de sa série de conférences décennales, OceanObs’19 a regroupé à Honolulu du 16 au 20 septembre 2019 la communauté mondiale des observateurs des milieux océaniques, des scientifiques aux utilisateurs finaux.

Objectifs de la manifestation

Cette conférence décennale dont la première a eu lieu en France en 1999, a cherché à améliorer la réponse aux besoins scientifiques et sociétaux par un système intégré d’observation des océans, afin de mieux comprendre l’environnement marin, de surveiller le climat et d’informer sur les stratégies d’adaptation, ainsi que d’utiliser durablement des ressources océaniques. OceanObs’19 a poursuivi l’élaboration de stratégies visant à mettre en place un système pérenne d’observation multidisciplinaire et intégré de l’océan et à mieux relier les observateurs, les modélisateurs et les communautés d’utilisateurs. Les contributions (sous la forme d’articles blancs communautaires appelés « community white paper ») ont permis d’orienter l’élaboration de la stratégie tout au long de la conférence pour la prochaine décennie. La conférence et ces articles blancs s’articulent autour de 10 thèmes essentiels pour le bénéfice de la société qui étaient les suivants « Observing System Governance », « Data & Information Systems », « Observing Technologies & Networks », « Pollution & Human Health », « Hazards & Maritime Safety », « Blue Economy », « Discovery », « Ecosystem Health & Biodiversity », « Climate Variability & Change » et « Water, Food, & Energy Security ».

Implication des scientifiques de l’IUEM

L’IUEM et l’Ifremer étaient présents à cette manifestation, particulièrement les agents du LOPS (Pascale Lherminier, Nicolas Kolodziejczyk, Guillaume Charria, Jérôme Paillet) mais aussi du Lemar (Patrice Brehmer) et avec une forte contribution à distance de Fabrice Ardhuin du LOPS. US Imago (Unité propre IRD sur le campus de Plouzané) était aussi présente. Elle est liée de manière indirecte au LOPS, au Lemar et à l’IUEM. Un poster décrivant l’IUEM a été présenté à la conférence et l’IRD, tutelle de l’IUEM, était l’un des sponsors officiels. Les principaux thèmes soutenus par les agents de l’IUEM dans leurs articles blancs (déjà 240 000 vues) ont porté sur les contributions des navires aux systèmes d’observation ; l’infrastructure de recherche JERICO ; l’observation en France de l’océan côtier et du littoral, ainsi que sur le rapport coût efficacité des capteurs biogéochimiques mais aussi de capteurs utilisés en biologie marine.  Enfin, les agents de l’IUEM ont aussi présenté d’autres contributions notamment le projet européen H2020 Trialtlas et ont participé aux animations du Hall d’expositions notamment sur le stand de l’Agence américaine d’observation océanique et atmosphérique (NOAA).

Les scientifiques ont fait remarquer aux organisateurs la faible participation des pays Africains et des pays dits du Sud en général. Le renforcement de leur capacité d’expertise sur les milieux océaniques devrait être une priorité pour la décennie a venir, entrant ainsi une cohérence avec la Décennie des Nations Unies pour les sciences océaniques au service du développement durable (2021-2030). Gageons que l’IUEM et ses partenaires auront à cœur de contribuer à cette noble mission.

Crédit photos

Pascale Lherminier / Ifremer

Patrice Brehmer / IRD