Mini-conférences et débat sur l’observation de l’océan à Brest le mercredi 15 novembre 2023

La soirée “L’observation de l’océan à Brest, au service de demain” aura lieu à 18h à Brest à la fac de lettres, salle Yves Moraud.

Tout à la fois victime et modulateur du changement climatique, l’océan est au cœur des recherches actuelles des scientifiques brestois du CNRS-INSU et de l’UBO. Son observation s’avère donc cruciale. Meilleure compréhension de sa dynamique et des impacts de son réchauffement, anticipation des risques côtiers : des chercheurs de l’IUEM livreront les clés de leur domaine d’études, à travers 3 interventions courtes et grand public, suivies d’une séance d’échanges avec la salle.

La dynamique de l’océan au cœur de la recherche actuelle sur le changement climatique en cours – Florian Sevellec, chercheur CNRS au LOPS

L’activité humaine induit des changements climatiques, dont le réchauffement est une conséquence emblématique. Néanmoins ces changements ne se font et ne se feront pas de façon monotone, mais comme une tendance de fond modulée par des événements la renforçant ou la ralentissant. En tant que composante « lente » du climat, l’océan est un acteur clef de ces modulations. Ainsi, comprendre la dynamique de l’océan et ses conséquences est au cœur de la recherche actuelle sur le climat et son devenir.

Le programme Argo : quadriller l’océan pour observer, comprendre et prévoir le rôle de l’océan sur le climat – Nicolas Kolodziejczyk, enseignant-chercheur UBO au LOPS

Le programme Argo est un réseau d’observation international et global, composé de près de 4 000 flotteurs profileurs robotisés et autonomes, mesurant chacun la température et la salinité de l’océan depuis plus de 20 ans. Argo a révolutionné l’océanographie physique en fournissant des données permettant de nombreuses découvertes scientifiques, l’amélioration des prévisions météo et océaniques ainsi que les projections climatiques.

L’observatoire intégré des risques côtiers OSIRSIC : un dispositif co-construit entre gestionnaires et scientifiques – Nicolas Le Dantec, enseignant-chercheur UBO à Geo-Ocean

“La gestion des risques côtiers est un sujet qui préoccupe de plus en plus les acteurs des territoires littoraux. OSIRISC aborde cette question avec une approche systémique, en intégrant les facteurs naturels et ceux liés aux activités humaines pour mieux comprendre leurs conséquences en termes de vulnérabilité. Parallèlement à l’intérêt de mettre en place des séries d’observation à long terme répondant à des problématiques de recherche, OSIRISC s’applique à co-construire un dispositif d’observation collaborative. Il met également à disposition des gestionnaires praticiens des risques côtiers un outil d’aide à la décision, en mesure d’orienter les stratégies de gestion des risques vers une meilleure résilience. Alliant observation, formation et recherche dans un cadre interdisciplinaire, OSIRSIC s’appuie sur l’ensemble des dimensions de l’OSU-IUEM pour répondre à la fois à des questions scientifiques et à des enjeux de société.

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Christoffer Engström

Sébastien Hervé / UBO

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Cécile Nassalang / CNRS

27 octobre 2023/par cyven

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.

Résumé

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 21^st 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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NASA

Xavier Divet / UBO

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Paul Tréguer / UBO

Jing Zhang

5 octobre 2022/par cyven

Dans le cadre de la COP 26 : L’AGORA GLAZ au sein de l’IUEM !

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La 26^ème COP sur le climat s’est déroulée du 31 octobre au 12 novembre 2021 à Glasgow, sous présidence britannique. L’Agora Glaz, installée dans le hall d’entrée de l’IUEM, a permis de faire vivre en direct les événements majeurs en lien avec l’océan qui se sont déroulés au cours de cette COP26, et d’initier des discussions informelles avec des experts locaux (Denis Bailly (AMURE), Céline Liret (Océanopolis), Camille Richon (LOPS), Anne-Marie Tréguier (LOPS), Olivier Ragueneau (LEMAR), Pierre Tandeo (IMT Atlantique),Yves-Marie Paulet (UBO), Fanny Châles (AMURE) et Bleuenn Guilloux (AMURE) et la communauté du Technopôle.

L’objectif de l’Agora Glaz était de favoriser le dialogue au sein de la communauté locale sur cet événement à fort enjeu international et d’en décrypter les coulisses notamment grâce aux envoyés spéciaux de l’UBO (Yves-Marie Paulet, Fanny Châles et Bleuenn Guilloux).

Vous pouvez retrouver tout le programme, les replays et des liens vers les décisions majeures ici.

Voici, en quelques lignes, les décisions majeures en lien avec l’océan :

• Le Pacte climatique de Glasgow, adopté lors de la COP26, reconnaît désormais l’océan dans le cadre de la CCNUCC (Convention cadre des Nations Unies sur les changements climatiques), avec une invitation à tous les axes de travail et organes constitués à réfléchir à la manière d’intégrer et de renforcer l’action fondée sur l’océan.

• Dans son préambule, le pacte souligne “l’importance d’assurer l’intégrité de tous les écosystèmes, y compris dans les forêts, l’océan et la cryosphère, et la protection de la biodiversité… lors de la prise de mesures pour lutter contre le changement climatique”.

• Plus important encore, le pacte appelle à un dialogue annuel pour renforcer l’action fondée sur les océans, qui aura lieu chaque année en mai/juin à partir de 2022, avant de faire le rapport à la COP vers la fin de l’année.

• Les écologistes marins ont salué une “victoire importante et âprement disputée” car l’océan a été incorporé dans le régime des Nations Unies sur les changements climatiques. Cependant, ils avertissent que tout progrès pourrait être annulé par le manque d’action vérifiable à court terme pour limiter le réchauffement climatique à 1,5°C.

• “La pression sur l’océan continuera d’augmenter”, a déclaré One Ocean Flotilla, un collectif d’organisations marines qui a souligné le besoin urgent d’une action océanique, y compris “un traité sur la haute mer robuste, la protection d’au moins 30% de l’océan mondial d’ici 2030, une réduction des autres facteurs de stress océaniques actuels, notamment la surpêche, et des menaces futures telles que l’exploitation minière en haute mer. »

Le prochain événement aura lieu ici même à Brest du 10 au 12 février 2022… STAY TUNED !

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Joëlle Richard / UBO

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Charline Guillou / UBO

Joëlle Richard / UBO

Ce travail a été soutenu par le projet ISblue “Interdisciplinary graduate school for the blue planet” co-financé par une aide de l’État gérée par l’Agence Nationale de la Recherche au titre du programme « Investissements d’avenir » intégré à France 2030, portant la référence ANR-17-EURE-0015.

2 décembre 2021/par cyven

Retour sur l’Université d’été Mer et Éducation 2021 « Océan : Explorer sans limites ? »

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Thématique de l’événement

La 7ème édition de l’Université d’été Mer et Éducation portée en étroite collaboration par L’École universitaire de recherche (EUR) ISblue, l’UBO, Ifremer, Océanopolis et l’Académie de Rennes s’est tenue du 23 au 26 août à l’IUEM. Cet évènement a réuni 28 professeurs de collèges et lycées de toute le France et de Belgique, enseignant aussi bien la SVT et les mathématiques que l’art plastique et le français.
Les participants ont suivi cette formation pluridisciplinaire de 4 jours autour de la thématique « Océan : explorer sans limites ? ». La première journée a permis d’introduire les grands enjeux des parcours pour la suite de l’évènement. Les ressources des abysses, le devenir des espaces polaires ou encore l’état des écosystèmes remarquables tropicaux ont été autant de problématiques abordées.

Ateliers et conférences

Les enseignants ont ensuite été répartis en trois parcours : « Au cœur des abysses », « D’un pôle à l’autre » et « Sous les tropiques » et ont approfondi leurs connaissances sur les thèmes spécifiques des ateliers. Des interventions sur les coraux profonds, les robots sous-marins, le programme Deep-Argo, le support logistique français en Antarctique, les enjeux scientifiques et économiques de l’Arctique, l’endémisme de la faune en Antarctique, le réseau de surveillance des herbiers tropicaux ou encore le blanchissement des coraux ont permis aux enseignants d’actualiser leurs connaissances des sciences marines. Ces conférences étaient également un excellent moyen pour les participants d’échanger de façon informelle avec les scientifiques venus présenter leurs sujets.

Nouveauté pour cette édition

Des ateliers de médiation scientifique relatifs aux parcours choisis ont été proposés aux enseignants. Ainsi, une mise en situation d’une campagne océanographique pluridisciplinaire, un jeu de rôle proposant une gestion collective d’un territoire polaire et une étude de cas sur la gestion écocitoyenne, raisonnée et durable pour la préservation des écosystèmes tropicaux en se basant sur le modèle des Aires Marines Éducatives ont permis aux participants d’assimiler les connaissances des conférences et de les contextualiser.

La dernière journée qui s’est déroulée à Océanopolis fut dédiée à la transposition pédagogique (comment réinvestir les connaissances acquises lors de l’évènement) et à la présentation des ressources pédagogiques d’Océanopolis. Ce fut également l’occasion pour les participants de faire un retour d’expérience sur l’édition de Mer et Éducation.
L’université d’été s’est clôturée sur l’annonce de la thématique de l’édition 2022 de Mer et Éducation qui sera : Océan et numérique.
A l’année prochaine !

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Sébastien Hervé / UBO

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Riwalenn Ruault / UBO

Quentin Millière / UBO

22 septembre 2021/par cyven

Le CNRS intensifie son engagement pour la sauvegarde de l’océan

Actu de la lettre

En janvier dernier, lors d’un colloque de la Task Force Océan du CNRS, quatre groupes de travail rassemblant plus de 100 chercheurs CNRS ont fait ressortir la nécessité de caractériser, d’anticiper et d’accompagner les changements auxquels l’océan est aujourd’hui confronté. C’est dans cette optique d’interdisciplinarité propre aux différents instituts du CNRS que le Groupement De Recherche Océan et MERs a été créée. Lancé pour une durée de 5 ans, le GdR Omer devrait mobiliser en tout, 4 à 5 000 chercheurs, dont 1 000 dès le mois de septembre.

Mené par Laurent Chauvaud, directeur du GdR et chargé de missions Océans auprès de la Direction générale déléguée à la science du CNRS, le groupe de travail entend faire émerger des recherches interdisciplinaires, et aborder l’océan par le prisme des sciences dites « dures » ainsi que par celui de la philosophie, la sociologie, la biodiversité et bien d’autres encore. Alix Levain et Marie Bonnin font partie du Comité Scientifique du GdR. Marie est également membre du bureau.

Structuré en quatre axes et centré sur l’océan et les mers, il évoluera autour de cinq missions principales :

l’animation de la communauté scientifique française
la coordination des activités de recherche autour de l’objet « Océan »
la veille scientifique
la formation des professions pour le développement de la recherche
la valorisation et la diffusion des travaux sur les mers et l’océan.

Le premier axe thématique concerne les perceptions et représentations de l’océan, allant de son potentiel d’inspiration et d’innovation jusqu’à sa valeur patrimoniale. Il vise à renforcer les liens qui unissent les sciences de la mer à la société. Le second se concentre sur la caractérisation et le diagnostic des systèmes marins. Il vise à explorer de nouveaux outils et approches capable d’améliorer la quantification et la caractérisation de l’état actuel de l’océan. Le troisième s’appuie sur la modélisation locale et globale de l’océan et de son évolution. La modélisation océanique étant aujourd’hui en plein essor, elle reste cependant limitée par les connaissances actuelles, les méthodes numériques… Enfin, le quatrième et dernier axe tournera autour de la conservation, de la préservation et de la gestion durable des socio-écosystèmes marins. Il s’agira notamment de proposer des actions centrées sur les aires marine protégées (AMP), l’économie bleue ou encore les changements d’usage.

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Marie Bonnin / IRD

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Laurent Chauvaud / CNRS

Marie Bonnin / IRD

2 juin 2021/par cyven

Le manque d’accès aux données marines : un barrage à une gestion plus saine des océans

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À l’ère du numérique, alors que les bases de données océaniques sont continuellement enrichies, les écosystèmes marins s’appauvrissent et se dégradent de manière alarmante. Dans le contexte des changements globaux, ce type de données devrait nous permettre une meilleure gestion de notre consommation des ressources océaniques, afin de les préserver. Pourtant, nombre de ces informations sont difficilement accessibles et/ou peu partagées ; cet état de fait gêne la bonne compréhension des différentes modifications physiques, écologiques et sociales en cause dans ces changements écosystémiques évolutifs et rapides. Ceux-ci impliquent de constantes réévaluations et mises à jour des données océaniques. On observe cependant un progrès significatif dans la communication et la transparence de ces données. D’intéressantes alternatives pourraient venir l’enrichir.

À ce jour, d’innombrables observations satellites de la Terre sont répertoriées par les dispositifs de télédétection (ex. programmes Landsat et Sentinel), des milliers de scientifiques collectent des milliers de données sur le terrain ; un grand nombre de plateformes en résulte, offrant un accès et un partage à ces ressources en ligne.

Trop souvent, un manque évident de structuration et/ou de standardisation nuit au partage en ligne des données ; celles-ci peuvent, par exemple, être collectées par des étudiants ou des chercheurs non-académiques. Malgré des incertitudes de mesures souvent inconnues voire douteuses, de nombreuses informations importantes sont contenues au sein de ces données “désordonnées”. Comment les combiner au mieux avec celles des chercheurs académiques, et ainsi en valoriser l’ensemble ? Les bases de données actuelles pourraient s’enrichir d’une quantité conséquente de ressources ignorées ou non partagées (cf. fig. 1).

Fig. 1 : Situation actuelle (à gauche) et souhaitée (à droite) dans le contexte de la disponibilité et du partage des données océaniques. Les débits d’eau représentent la quantité de données relative à chaque source.

Trois obstacles très concrets, expliquant les difficultés d’accès aux données océaniques, peuvent ainsi être identifiés : leur mise en ligne, leur accessibilité et la navigation sur les plateformes dédiées. Le téléchargement des ressources vers le Cloud (stockage à distance) correspond à leur transfert dans une grande base de données numériques où elles peuvent être partagées. Se posent alors des contraintes (cf. fig. 2) de recherche et localisation des bases de données thématiquement proches et regroupant des informations de même nature que celles à déposer, de leurs sources d’origine et du respect des exigences de formatage.

Dans certains cas, les données océaniques ne sont pas numériques et par conséquent, pas répertoriées (informations relevées dans des carnets de bord par ex.). De même un propriétaire n’a pas forcément conscience de l’utilité de ses données pour la communauté ; c’est typiquement le cas des publications de photos sur les réseaux sociaux : les Smartphones peuvent en effet être considérés comme des outils d’enregistrement des changements d’état des mangroves ou des herbiers marins en Indonésie par ex.

Fig. 2: Paramètres de la production et du partage des données. (1) mesures sur le terrain, (2) instruments de traitements de données détenus par les producteurs uniquement, (3) ensemble de données dispersées, (4) données locales non partagées en dehors d’une institution, (5) données potentiellement intéressantes pour des utilisateurs extérieurs à l’institution, (6) barrage aux partages des données, (7) articles produits à partir de données stagnantes, (8) utilisation impossible de données aux formats inadaptés, (9) non-renseignement de la source de données mises en ligne, (10) montagnes de disciplines différentes auxquelles pourraient s’appliquer un même type de données.

Une fois téléchargées sur le Cloud, se pose le problème de l’accès à ces données. Celles-ci sont souvent classées par disciplines, régions océaniques et sous différents formats. Les liens entre ces ressources sont donc fragiles et facilement rompus. De plus, les utilisateurs ne sont pas toujours informés des mises à jour du fait de l’impossibilité de communiquer avec les producteurs de données. Enfin, la navigation se complique à mesure que le volume et la diversité des ressources augmentent. Les données océaniques, réparties sur différentes plateformes, sont peu évidentes à évaluer (qualité/précision de mesure) et à dater (données anciennes/récentes). Néanmoins et même si l’outil de recherche Google propose un accès assez simple à des données récentes, un système de navigation qui offrirait une combinaison optimale de toutes ces données, allègerait le coût de la Recherche en sciences marines sur le long terme et à large échelle géographique.

La plupart des solutions à ces problèmes existent déjà mais sont exploitées partiellement ou appliquées à d’autres domaines que l’Océanographie. S’en inspirer permet d’envisager une combinaison de différentes approches pour accéder à un maximum de ressources. Le procédé “d’optimisation combinatoire” consiste, dans ce cadre, à coupler les technologies de navigation à l’utilisation de réseaux sociaux (cf. fig. 3)

Fig. 3 : Combinaison de diverses solutions (représentée par le moulin), cette combinaison fournirait une plateforme de découverte et d’accès aux données, ainsi que de nombreux outils et applications.

Pour exemples : l’utilisation d’un « grand livre » (registre) facilite la lecture de paramètres mesurés et classés, issu du domaine comptable, il concourt à la traçabilité des sources et à la transparence des données. Le registre le plus simple est le DOI (identificateur d’objet numérique), déjà appliqué à de nombreuses ressources en sciences. Les DOI certifient la provenance et sont associés aux données source. Par ailleurs, l’utilisation d’un blockchain (chaîne de blocs) permet la traçabilité et assure la sécurité du partage des données, jusqu’alors son principal domaine d’application est celui de la cryptomonnaie. Il permet un enregistrement ponctuel des modifications des données ainsi qu’une gestion de données combinées dans un cadre interdisciplinaire. Enfin, l’utilisation d’un extracteur et transcripteur automatique tire parti de l’intelligence artificielle, pour un traitement rapide d’une grande quantité d’informations, il réduit aussi les coûts et efforts associés au téléchargement et à la navigation (ex. : NPL / Natural Language Processing).

De nouveaux appels au partage volontaire de données pourraient enfin venir compléter l’utilisation des outils mentionnés précédemment. Des revues scientifiques reconnues soutiendraient la collecte d’une grande quantité de données pour leur valorisation. Un index de citation existe déjà pour les articles scientifiques et l’ensemble des données répertoriées, via le service d’information universitaire du Web of Science (WOS). La présence systématique d’un index pourrait désigner la source des données océaniques ayant donné lieu à une publication dans les revues scientifiques, en vue d’un regroupement de ces données.

Certaines communautés numériques utilisent également des monnaies non officielles dans diverses régions, pour favoriser les dépenses locales. Une monnaie communautaire numérique (DCC /Digital Community Currency) pourrait donc être créée afin de soutenir les fournisseurs de données océaniques en fonction de la quantité, la qualité et la transparence des ressources partagées. Cette monnaie serait en outre échangée contre d’autres ressources en ligne. Un tel procédé augmenterait la visibilité de jeux de données conséquents et soutiendrait le financement de campagnes scientifiques. Les agences gouvernementales pourraient aussi en bénéficier pour faire face aux catastrophes naturelles et des réseaux sociaux spécialisés dans les échanges entre chercheurs profiteraient également de ces partages. Une combinaison de ce type de réseaux avec les plateformes de données en ligne (ODCM/Ocean Data Combinatorial Machine) permettrait notamment une gestion des mises à jour en plus de nouvelles collaborations entre chercheurs.

Des enseignes internationales comme Amazon ont déjà résolu, à des fins commerciales, des problèmes similaires concernant la gestion et la compilation des données. Cette entreprise utilise des agencements spécifiques pour stocker ses articles dans d’énormes entrepôts, leur accessibilité est optimisée en permanence. La transparence est également assurée sur l’origine, la composition, la fabrication de nombreux produits et des interactions directes sont prévues avec les clients. Ce type d’exemple rend envisageable, le regroupement des données marines, leur accessibilité ainsi que des échanges entre producteurs et utilisateurs. Une transposition durable au domaine océanique permettrait la création de bases de données universelles pour une gestion plus saine des Océans. Coordonner des actions efficaces pour atténuer le déclin des écosystèmes marins passe par une meilleure gestion de nos données océaniques, collaboration et partage maximal restent donc essentiels.

Médiation scientifique

Assurée par Pierre Fourrier, doctorant de l’École Doctorale des Sciences de la Mer et du Littoral (EDSML – Université de Bretagne Occidentale), en 1^ère année de thèse en Chimie Organique Marine au Laboratoire des Sciences de l’Environnement Marin (LEMAR), à l’Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM).

L’article

Pendleton, L. H., Beyer, H., Grose, S. O., Hoegh-Guldberg, O., Karcher, D. B., Kennedy, E., Llewellyn, L., Nys C., Shapiro, A., Jain, R., Kuc, K., Leatherland, T., O’Hainnin, K., Olmedo, G., Seow, L., Tarsel, M. (2019). Disrupting data sharing for a healthier ocean. ICES Journal of Marine Science, 76(6), 1415-1423. https://doi.org/10.1093/icesjms/fsz068

Les auteurs

Cet article est issu d’une collaboration internationale entre des chercheurs du World Wildlife Fund (WWF) (Washington, USA) ; du Nicholas Institute for Environmental Policy (Duke University, USA) ; du Global Change Institute (University of Queensland, Australie) ; de l’Ifremer (IUEM, UBO, Plouzané) de l’unité de recherche AMURE ; de la Conservation Science Unit (WWF, Indonésie) ; de l’Australian Institute of Marine Science (Townsville, Australie) ; et de l’IBM Corporation, Corporate Citizen & Corporate Affairs (New-York, USA).

La revue

« The ICES Journal of Marine Science » publie des articles originaux, des essais d’opinions (« Food for Thought »), des projets pour l’avenir (« Quo Vadimus ») et des revues critiques qui contribuent à notre compréhension scientifique des systèmes marins.

Contacts

Auteurs : consulter l’annuaire de l’IUEM

Bibliothèque La Pérouse : Suivi éditorial, rédaction, corrections et mise en page : Fanny Barbier

Service Communication et médiation scientifique : communication.iuem@univ-brest.fr

27 avril 2020/par cyven

ISblue au Salon étudiant des masters 2020 à Paris

Actualité archive

Samedi 25 Janvier 2020, la 16^ème édition du salon des masters et mastères spécialisés (SAMS) organisé par Le Groupe Le Monde (Le Monde, L’Obs, Télérama, Courrier International), a vu défiler pas moins de 6000 étudiants souhaitant poursuivre leurs études après la licence ou compléter leur formation avec un cursus spécialisé.

ISblue (Interdisciplinary School for the blue planet) était présente afin d’apporter un éclairage sur les différentes disciplines et divers parcours relatifs aux sciences et technologies de la mer et du littoral qu’elle dispense dans les écoles d’ingénieurs (ENSTA Bretagne, ENIB, IMT Atlantique), à l’Ecole navale, et à l’IUEM avec le Master Sciences de la Mer et du Littoral (SML).

Les enseignants-chercheurs Guillaume Roullet, Claire Hellio, Jean-François Maguer ainsi qu’Hugo Guillou, étudiant en Master SML mention Physique Marine parcours Hydrodynamique navale, et Aurélie Mercier, étudiante en Master SML mention Chimie et Sciences du vivant (et membre de l’Association étudiante de l’IUEM “Sea Ti Zen“), ont répondu sans relâche à toutes les questions des visiteurs : recrutement, sélection, cours, programme, stage, vie étudiante, débouchés..

L’équipe ISblue a pris part à cette journée aux côtés d’une centaine d’établissements : grandes écoles de commerce et d’ingénieurs, instituts, universités… Plus de 3 000 programmes, toutes spécialités confondues, étaient présentés sur les stands par les différents organismes participants. Des conférences thématiques animées par des journalistes du Monde et un « espace coaching » avec des coachs disponibles sans rendez-vous proposaient également un soutien à l’orientation des étudiants.

Une édition 2020 emprunte d’échanges, de dialogues animés et de belles images présentant les visions, les établissements et la région Bretagne qui aura éveillé un intérêt, si ce n’est une vocation, pour l’océan et son rôle vital pour notre planète dans un contexte de changement climatique.

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Fanny Place / UBO

6 février 2020/par cyven

mardi 05 novembre 2024

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

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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.

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

Crédit carte

Argo

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7 novembre 2019/par cyven

Camps terrain pour les M1 !

Actualité archive, actualité Merinno, actualité-SML

Les étudiants de Master 1 de la mention STPE de Géosciences du SML pendant la traversée des Alpes ou nous abordons par des exemples de terrain, tous les témoins

de l’histoire géologique qui mettent en évidence la naissance, l’évolution, la disparition et l’incorporation de lambeaux d’un océan dans une chaine de montagne.

C’est un camp de terrain itinérant encadré par 3 Enseignants chercheurs, un tectonicien, une géochimiste pétrographe, un géologue géophysicien tous passionnés de géologie.

Nous, nous déplaçons, travaillons, campons, déjeunons et dinons tous ensemble pendant une semaine au début de leur cursus.

26 novembre 2018/par ruault

L’Océan au coeur des enjeux climatiques

L’OCEAN AU CŒUR DES ENJEUX CLIMATIQUES

Comprendre les processus à l’œuvre dans le cadre du changement climatique est un véritable enjeu pour les sociétés humaines, pour aujourd’hui, mais également pour le futur. Car l’océan est un acteur fondamental de la régulation du climat : il emmagasine, transporte la chaleur et absorbe une quantité de CO₂ très importante. Les scientifiques s’attachent à comprendre les interactions entre l’océan et le climat en étudiant les processus physiques, chimiques et biologiques qui sont à l’œuvre. Ils essaient de répondre aux questions suivantes : En quoi l’océan influence-t-il le climat ? Dans quelle mesure les changements climatiques actuels ont-ils un impact sur l’océan, les littoraux, sur les écosystèmes et sur les sociétés humaines ? De nos jours, la majorité des chercheurs qui travaillent en sciences de la mer sont concernés, de près ou de loin, par des questions qui sont liées au climat.

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Comprendre le présent

La pompe biologique de carbone,
régulatrice du climat

L’océan absorbe près de 30 % des émissions de dioxyde de carbone que l’Homme génère en brulant du charbon ou du pétrole contribuant ainsi à ralentir le changement climatique.

La circulation océanique, transporte et redistribue l’énergie

L’océan emmagasine, transporte et restitue la chaleur contribuant ainsi à réguler les températures. Mais le changement climatique modifie la circulation océanique.

Biodiversité et écosystèmes à l’épreuve du changement

De la rade de Brest à l’autre bout du monde, les chercheurs tentent de comprendre l’effet du réchauffement sur la biodiversité marine et sur les écosystèmes.

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Les sociétés humaines sont déjà confrontées aux défis posés par le changement climatique. Et les populations vivant sur le littoral sont particulièrement concernées.

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Préparer l’avenir

Collaborer pour atténuer les effets et s’adapter aux conséquences

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Depuis la COP 21 qui a eu lieu en 2015 à Paris, l’océan est davantage pris en compte dans les négociations climatiques.

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16 juillet 2018/par sherve@univ-brest.fr

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Mini-conférences et débat sur l’observation de l’océan à Brest le mercredi 15 novembre 2023

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

Dans le cadre de la COP 26 : L’AGORA GLAZ au sein de l’IUEM !

Voici, en quelques lignes, les décisions majeures en lien avec l’océan :

Retour sur l’Université d’été Mer et Éducation 2021 « Océan : Explorer sans limites ? »

Le CNRS intensifie son engagement pour la sauvegarde de l’océan

Le manque d’accès aux données marines : un barrage à une gestion plus saine des océans

Contacts

ISblue au Salon étudiant des masters 2020 à Paris

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