CONFÉRENCE DE PRESSE EXPLORATEURS DES MERS COMPRENDRE LES OCÉANS POUR MIEUX PROTÉGER NOTRE PLANÈTE 9 NOVEMBRE 2007 CNRS, PARIS Contacts presse : Exposition : CNRS : Muriel Ilous T 01 44 96 43 09 [email protected] Partenaires : CNES : Gwenaëlle Verpeaux T 01 44 76 74 04 [email protected] Ifremer : Anne Faye T 01 46 48 22 40 [email protected] CONFÉRENCE DE PRESSE EXPLORATEURS DES MERS COMPRENDRE LES OCÉANS POUR MIEUX PROTÉGER NOTRE PLANÈTE Sommaire > Programme de la conférence de presse > Les intervenants > Les interventions CONFÉRENCE DE PRESSE EXPLORATEURS DES MERS COMPRENDRE LES OCÉANS POUR MIEUX PROTÉGER NOTRE PLANÈTE Programme La conférence de presse sera introduite par Bernard Delay, directeur scientifique du département Environnement et développement durable du CNRS. • Rôle et importance des satellites dans la surveillance et la compréhension des océans par Nicolas Picot, ingénieur au CNES • Observer, comprendre et prévoir l’océan par Patrick Vincent, directeur adjoint de la Direction des programmes et de la stratégie de l'Ifremer • La Station biologique de Roscoff, un laboratoire de biologie les pieds dans l’eau par Bernard Kloareg, directeur de la Station biologique de Roscoff (CNRS/Université Paris 6) • Le projet SEAREV, Système électrique autonome de récupération de l'énergie des vagues par Hakim Mouslim, ingénieur au Laboratoire de mécanique des fluides (CNRS/Ecole Centrale de Nantes) • Jean-Pierre Ternaux présentera l’exposition « Explorateurs des mers » dont il est responsable de la scénographie et du contenu scientifique Les intervenants Bernard DELAY, directeur de recherche de classe exceptionnelle au CNRS, dirige le département scientifique Environnement et développement durable du CNRS. Après des travaux sur le fonctionnement des écosystèmes souterrains, de 1969 à 1987 au Laboratoire souterrain du CNRS à Moulis (Ariège), il a étudié la biologie et la génétique des populations des mollusques marins et des gastéropodes des eaux douces à l’Institut des sciences de l’évolution de Montpellier. Il a ensuite rejoint le Centre d’écologie fonctionnelle et évolutive (Université Montpellier 1, 2 et 3, ENSAM, CIRAD, CNRS), dont il a assuré la direction de 1996 à 2005. Ses domaines de prédilection sont la biodiversité, les changements globaux et le développement durable. Il s’intéresse particulièrement aux relations entre l’anthropisation des écosystèmes, l’évolution de la biodiversité et sa conservation dans le cadre des changements globaux. Directeur du département « Biodiversité, évolution, environnement » de l’Université Montpellier 2, Bernard Delay est membre des conseils d’administration du MNHN et du CIRAD et représente le CNRS au Conseil national de protection de la nature. Contact T 01 44 96 41 20 [email protected] Nicolas PICOT est ingénieur au CNES depuis 1996 et responsable des traitements scientifiques et de la qualité des produits des missions altimétriques. Il participe à l'ensemble des missions altimétriques menées par le CNES et contribue à développer les futures missions telles que Jason-2, SARAL/AltiKa ou Sentinels (GMES). Il contribue ainsi à l'analyse des caractéristiques et performances des instruments, ainsi qu'à la spécification, au développement, à la validation et à la mise en exploitation des logiciels de traitements afin de garantir la qualité requise par la communauté d'utilisateurs. Nicolas Picot a également participé à l'analyse et à la validation scientifique des missions spatiales d’océanographie TOPEX/POSEIDON, ERS-1, ERS-2, Jason-1 et ENVISAT, en étroite relation avec la communauté de recherche impliquée dans ces différents projets. Cette implication projet/recherche a permis d'améliorer grandement la qualité des produits. Contact T 05 61 28 32 53 [email protected] Ingénieur diplômé de l’Ecole nationale supérieure de techniques avancées (ENSTA), Patrick VINCENT est le directeur adjoint des Programmes et de la Stratégie d’Ifremer. Il est chargé des activités liées à l’étude de la circulation océanique et des écosystèmes marins, en termes de mécanismes, d’évolution et de prévision. Depuis 1987, il a exercé de nombreuses responsabilités dans le domaine de la géodésie et de l’océanographie spatiales, comme chercheur - ingénieur au Centre national d’études spatiales (CNES). Investigateur principal de l’exploitation scientifique des missions spatiales d’océanographie TOPEX/POSEIDON, ERS-1, ERS-2, Jason1 et ENVISAT, ses recherches se sont notamment focalisées sur la restitution des marées océaniques, la modélisation numérique et l’altimétrie spatiale. Il a également été responsable des performances des missions et des systèmes d’altimétrie spatiale impliquant le CNES puis, plus globalement, d’océanographie spatiale. Depuis 1995, Patrick Vincent est impliqué dans le projet MERCATOR destiné au développement d’un Centre d’Océanographie Opérationnelle à vocation européenne et devant contribuer à un réseau européen d’opérateurs pour l’océanographie dans le cadre du programme « Global Monitoring of the Environment and Security » (GMES) de l’Union Européenne. Contact T 01 46 48 22 16 [email protected] Bernard KLOAREG est professeur à l’Université Paris 6. Chercheur au CNRS de 1978 à 2003 puis de 2005 à 2007, il dirige actuellement la Station biologique de Roscoff (CNRS/Université Paris 6). Ingénieur agronome de formation, il est spécialisé dans l’étude des grandes algues marines. A l’interface entre la chimie et la biologie, ses travaux concernent en particulier la physico-chimie des constituants polysaccharidiques des algues marines, les bases moléculaires de l’immunité innée de ces végétaux et la connaissance de leurs génomes. Bernard Kloareg a dirigé l’unité mixte de recherche CNRS/Goëmar « Oligosaccharides, défense et développement chez les végétaux » qui a mis au point Iodus 40®, stimulant naturel des défenses naturelles des plantes, homologué en novembre 2002 pour protéger le blé contre les maladies fongiques précoces et mis sur le marché au printemps 2003. Contact T 02 98 29 23 05 [email protected] Hakim MOUSLIM est ingénieur de recherche au Laboratoire de mécanique des fluides (LMF, CNRS/ Ecole Centrale de Nantes) à Nantes. Ingénieur en hydrodynamique et génie océanique, il participe au développement du projet SEAREV, Système électrique autonome de récupération de l'énergie des vagues, au sein de l’équipe hydrodynamique du LMF. Ses premiers travaux portent sur le choix et le dimensionnement de systèmes d’ancrage pour le SEAREV. Ses travaux les plus récents intègrent la phase d’optimisation technicoéconomique visant à démontrer la faisabilité industrielle et la viabilité financière de ce système. Depuis juin 2006, Hakim Mouslim préside le réseau international sur les énergies renouvelables en mer (INORE) qui regroupe une centaine de membres de plusieurs pays travaillant sur le développement de projets d’énergies marines. Contact T 02 40 37 68 59 [email protected] Jean-Pierre TERNAUX est neurobiologiste et directeur de recherche au CNRS. Il est, depuis janvier 2006, directeur adjoint à la Direction de la communication du CNRS, responsable du pôle « communication scientifique ». Sa carrière de chercheur a été partagée entre le Collège de France à Paris et Marseille, où il a été directeur du Groupe d’étude des réseaux moteurs (GERM) jusqu’en 2003. Il a été, de 1986 à 2002, président du Centre de culture scientifique technique et industrielle Agora des Sciences à Marseille dont il assure aujourd’hui l’animation du comité d’orientation scientifique. Jean-Pierre Ternaux est responsable de la scénographie et des contenus scientifiques de l’exposition « Explorateurs des mers ». Contact T 01 44 96 43 90 [email protected] Rôle et importance des satellites dans la surveillance et la compréhension des océans L’océan occupe 70% de la surface de la Terre, contient 96% de l’eau disponible, peut absorber 1000 fois plus de chaleur que l’atmosphère… et pourtant, il demeure pour une large part méconnu. Les satellites sont des instruments essentiels pour cette connaissance : ils permettent d’observer partout, en permanence, même sur les mers les plus démontées. Parmi les techniques d'observation des océans par satellite, l'altimétrie se révèle une aide précieuse. Les mesures de hauteur de mer fournies par cette technique sont le reflet de ce qui se passe depuis le fond jusqu'à la surface : courants océaniques, variations de température et de salinité, marées… Elle permet aussi de connaître la hauteur des vagues et la vitesse du vent. De plus, les applications de l’altimétrie se développent, audelà des océans, sur les lacs, les fleuves, les glaces, voire même la terre ferme. Le principe de l’altimétrie spatiale est de mesurer précisément l’altitude du satellite et la distance entre le satellite et la surface. En faisant la différence, on obtient la « hauteur de mer ». De cette hauteur et surtout de ses variations, on tire une vaste quantité d’informations sur l’océan et ses mouvements. Grâce à des systèmes comme Doris, qui donne très précisément la position du satellite, cette hauteur de mer est mesurée avec une précision de quelques centimètres. Parmi les programmes altimétriques, après Topex-Poséidon, lancé en 1992 par la NASA et le CNES, Jason1 relève depuis décembre 2001 un nouveau défi : l’océanographie opérationnelle. Jason1 assure la continuité des recherches scientifiques et le passage délicat à la mise au point d’applications : bulletins météorologiques, cartes d’aide à la navigation, surveillance en temps réel de l’océan par exemple. Jason 2 prendra le relais l’an prochain sur la même orbite que ses prédécesseurs. Ces programmes sont le fruit d’une coopération internationale initiée par le CNES et la NASA depuis plus de 25 ans et sont utilement complétés par les programmes de l’agence européenne (tel qu’Envisat, CryoSat ou les futurs Sentinels). Sur tous ces programmes, le CNES est un acteur majeur. Grâce à ces mesures continues, et à l’implication des laboratoires de recherche du monde entier, la connaissance de la dynamique océanique et des effets du réchauffement climatique progresse. De nombreuses applications ont vu le jour. Les variations du niveau de la mer La topographie de surface est variable sur de nombreuses échelles de temps et d'espace. Grâce à l’altimétrie par satellite, ces variations sont mesurées globalement et quasi instantanément avec une précision centimétrique, permettant de : > cartographier les déformations de la surface de la mer liées à la circulation océanique globale, > cartographier les grands courants marins, comme le Gulf Stream et le Kuroshio, de façon analogue à la pression atmosphérique dans le domaine de la météorologie, > suivre la variabilité océanique (tourbillons par exemple), les marées, les phénomènes saisonniers et climatiques comme « El Niño », > estimer le relief des fonds océaniques, mal connu mais d’un intérêt crucial. Mais l’enjeu majeur des missions d’altimétrie consiste à maintenir la continuité et la précision de la mesure du niveau moyen des mers. En effet, depuis le lancement de TopexPoséidon en 1992, une augmentation moyenne globale du niveau de la mer d'environ 3 mm/an a été observée (pouvant varier de ± 20 mm/an selon les régions). Cette hausse est un indicateur du réchauffement climatique. Un outil efficace pour la navigation Connaître la hauteur moyenne des vagues et la vitesse des vents de surface est un gain de temps et de sécurité pour la navigation. Ces données traitées par Météo-France sont disponibles en temps quasi réel. Les cartes marines effectuées par Jason servent ainsi d’aide à la navigation pour la Marine Nationale et l’US Navy. Les données Jason permettent également d’élaborer des outils de suivi et de modélisation des dérives en mer, résultat des actions combinées du vent, des courants de marée et de la circulation océanique. Des services sont en cours de développement pour mieux prédire le suivi des pollutions marines ou d’opérations de recherche et de sauvetage. Des prévisions climatiques à long terme Les océans jouent un rôle décisif dans l’évolution du climat, à la fois régulateur et perturbateur. Ils emmagasinent ainsi des quantités considérables de chaleur près de l’équateur qu’ils redistribuent lentement vers les pôles, via les courants marins. Jason s’insère dans le projet d’océanographie opérationnelle Mercator, lancé en 1997 et devenu un Groupement d’Intérêt Public en 2002 (partenariat entre le CNES, le CNRS/Insu, l’Ifremer, l’IRD, Météo-France et le Shom). Mercator surveille les océans en temps réel par le biais de bulletins quotidiens de l’état de la mer ; l’une de ses applications est la prévision climatique à échéance de 2 semaines. Ces données permettront de modéliser l’état dynamique de l’océan et de prévoir les tendances climatiques pour les mois ou les années à venir : sécheresse, abondance de pluie, fraîcheur ou canicule. A la clé, une meilleure compréhension des phénomènes climatiques d’envergure tels que l’élévation du niveau des mers, liée au réchauffement climatique, ou « El Niño ». Les avantages socio-économiques de ce projet sont nombreux : évaluation des variations de certaines productions associées aux événements climatiques (céréales, cacao, etc.), gestion optimisée des sources d’énergie, etc. L’aménagement du littoral Plus de 50 % de la population mondiale vit à proximité d’une côte. Ces zones sont vulnérables, notamment face à une montée des océans pouvant provoquer des inondations à répétition, une accélération de l’érosion des falaises, etc. La prévention des risques et l’aménagement du littoral sont donc essentiels, en particulier dans les atolls du Pacifique ou au Bangladesh, très peu surélevés par rapport au niveau actuel des océans. Grâce aux données Jason, l’étude des effets à court et moyen terme de la montée du niveau de la mer, des courants et marées océaniques sur ces régions est une aide précieuse pour les décideurs politiques. L’exploitation off-shore La connaissance des courants à plusieurs centaines voire milliers de mètres de profondeur est primordiale pour le secteur de l’off-shore. L’exploration pétrolière s’aventure de plus en plus loin des côtes, dans des eaux profondes, et subit parfois de très gros dégâts dus aux tourbillons sous-marins. Les données fournies par Jason permettent de mieux gérer les opérations de pompage et de dimensionner en conséquence les plateformes. Planifier certaines activités d’exploitation ou d’entretien, qui doivent se faire par mer calme, est aussi plus aisé. Contact Nicolas Picot T 05 61 28 32 53 [email protected] Observer, comprendre et prévoir l’océan Institut français de recherche pour l’exploitation de la mer, l’Ifremer contribue, par ses travaux et ses expertises, à la connaissance des océans et de leurs ressources, à la surveillance du milieu marin et du littoral et au développement durable des activités maritimes. A ces fins, il conçoit et met en œuvre des outils d’observation, d’expérimentation et de surveillance et gère la flotte océanographique pour l’ensemble de la communauté scientifique. En partenariat avec les organismes nationaux impliqués dans le domaine de l’océanographie, l’Ifremer développe une activité de recherche pour mesurer, comprendre, quantifier et prévoir les processus physiques et biogéochimiques de l'océan. Voici quelques exemples des dernières avancées. Les variations de salinité des eaux profondes de l'Atlantique Nord, témoins des changements climatiques Des mesures physiques et chimiques des océans sont réalisées en continu par l’Ifremer pour étudier les processus dont l’océan est le siège. La température et la salinité de l’eau sont ainsi mesurées pour suivre les courants marins. A titre d’exemple, à l’échelle du globe et du millénaire, les échanges entre mers et atmosphère se traduisent dans l’eau par un courant général appelé « tapis roulant » ou circulation thermohaline. Ce tapis roulant met en mouvement près des trois quarts de toute l’eau contenue dans les océans. Le moteur de ce tapis roulant se trouve dans l’Atlantique Nord, près du Groenland et dans la mer de Norvège. Les eaux denses (salinité élevée) et froides qui plongent aux abords de la mer du Labrador débutent un parcours en grande profondeur vers le Pacifique où le courant ainsi créé remonte à faible profondeur en se réchauffant ; puis, le courant chaud peu profond résultant retourne à sa source en remontant l’océan Indien et l’Atlantique. L’étude de la circulation thermohaline à l’aide d’observations répétées et de modèles permet, par exemple, de dégager les évolutions de l’Atlantique Nord sur plusieurs années. L'analyse des données hydrographiques de température, salinité et pression pour la période 1962-2002 montre une diminution de la salinité de la composante de l'eau profonde Nord Atlantique issue du détroit du Danemark. Cette masse d'eau constitue la branche la plus froide de la circulation thermohaline. La diminution de sa salinité a été reliée à la fonte des glaces et à l'augmentation des précipitations en Arctique. Cette tendance a été confirmée 1 entre 2002 et 2004 par les campagnes océanographiques OVIDE . Mais les dernières mesures de la campagne OVIDE 2006 sont surprenantes. Contrairement aux résultats précédents, elle a en effet mis en évidence une augmentation de la salinité de l'eau issue du détroit du Danemark entre 2004 et 2006, semblant indiquer une inversion de tendance. On sait aujourd’hui que cette tendance est également observée pour les autres masses d’eaux profondes. Il ne s’agit donc pas d’une variabilité locale mais plutôt d’un impact global et récent. Ragaillardi par cet apport d’eau chaude et salée, le tapis roulant de la circulation générale océanique n’a pas de raison de s’interrompre dans un avenir proche. La campagne OVIDE 2008 permettra de montrer si cette inversion était accidentelle ou si elle se poursuit. 1 Le programme OVIDE, d’une durée de 10 ans, permet d’effectuer tous les 2 ans la mesure des données hydrographiques selon un trajet entre l’Europe et le Groenland, à travers le Détroit du Danemark. L’océanographie opérationnelle en marche Dans le cadre du projet européen Mersea qui s’achèvera en avril 2008, l’Ifremer et ses partenaires français et européens ont mis en place les briques de base du futur système européen d’analyse et de prévision de l’océan. Son objectif : fournir des services océaniques consistant en une surveillance et une cartographie régulière de l’état de l’océan, une prévision opérationnelle, et un rapport sur l’état de l’océan global et des mers européennes 2 régionales. Le GIP Mercator Océan, aujourd’hui capable de fournir des prévisions océaniques à l’échelle mondiale à une résolution de 0,25 degré (1 point de mesure tous les 3 25 km), le centre de données Coriolis que les flotteurs du réseau Argo nourrissent régulièrement depuis 4 ans, et les satellites d’océanographie tels que Jason constituent le triptyque de l’océanographie opérationnelle. En aval du système européen préparé par Mersea, dans le cadre d’un partenariat associant les secteurs public et privé, l’Ifremer développe le projet Premiver destiné à remplir de multiples objectifs au bénéfice des usagers des zones côtières : informer le public pour les usages récréatifs (régates, pêche à pied,….), évaluer la qualité microbiologique des eaux, quantifier le transport d’œufs et larves d’organismes marins, faire le suivi des apports continentaux (notamment les particules et sédiments apportés par les fleuves ou le ruissellement), étudier la prolifération planctonique et en macro algues, renforcer la sécurité maritime, réduire les risques d’exposition à des pollutions accidentelles, améliorer la connaissance scientifique du milieu, etc. Ouvert au cours de l’été 2006 à titre expérimental, le site Internet d’observations et de 4 prévisions côtières Premiver fournit aujourd’hui des analyses et prévisions des courants marins, de la température et la salinité des eaux, de hauteurs de vagues, de la production primaire, etc. sur les trois façades métropolitaines. Contact Patrick Vincent T 01 46 48 22 16 [email protected] 2 GIP : groupement d’intérêt public Argo est un programme d’observation de l’océan global qui dispose d’un réseau de 3000 flotteurs autonomes répartis dans tous les océans du monde. En mesurant en continu la température et la salinité de la surface à 2000 mètres de profondeur, Argo a ouvert de nouvelles perspectives pour les prévisions saisonnières, l’étude des ouragans ou le suivi de la hausse du niveau de la mer liée au réchauffement global. Coriolis, basé à l’Ifremer à Brest, est l’un des deux centres mondiaux de données Argo (le second est basé aux Etats-Unis). A ce titre, il constitue un portail d'accès à l'ensemble des données Argo et assure la diffusion des données vers les services océanographiques et météorologiques et les laboratoires de recherche. Le centre Coriolis traite également les données de plus de 400 flotteurs (français et étrangers) et diffuse plus de 2000 profils de température et de salinité par semaine à ses utilisateurs. 4 Adresse web de Premiver : http://www.previmer.org/ 3 La Station biologique de Roscoff, un laboratoire de biologie les pieds dans l’eau La Station biologique de Roscoff (CNRS/Université Paris 6) est un laboratoire de biologie marine expérimentale, où l'étude des modèles marins n'est pas seulement conçue comme une fin en soi mais aussi comme un moyen de mieux comprendre divers aspects de la biologie, à divers niveaux d'intégration, du gène à l'écosystème. Les thèmes généraux explorés portent sur : - le cycle cellulaire précoce, les échanges transmembranaires et les canaux ioniques, - la biologie moléculaire et cellulaire des grandes algues, - la biologie des populations des invertébrés et des algues benthiques (situées au fond de la mer), - l'écophysiologie des organismes hydrothermaux et intertidaux (situés dans la zone de balancement des marées), - la biodiversité et la biologie du phytoplancton, - l'écologie benthique de la Manche, 1 - la chimie des sels nutritifs et celle des traceurs océaniques . La génomique appliquée aux organismes marins La génomique et la post-génomique connaissent aujourd'hui des progrès spectaculaires, au point qu’il est désormais possible de concevoir les organismes vivants comme des systèmes dont on peut connaître avec précision chacune des composantes, le génome, les transcrits, les protéines et les produits du métabolisme. Depuis quelques années, la Station biologique de Roscoff a beaucoup investi dans la transposition de ce type d’approches aux organismes 2 marins, et diverses actions de dimension nationale ou européenne lui ont permis d’asseoir un fort leadership dans ce domaine. Pour des raisons liées à l’environnement et à l'histoire de la vie, c'est en effet dans le milieu marin que s'épanouit la plus grande diversité biologique. La génomique et, au-delà, la biologie des systèmes offrent des outils très puissants pour explorer et comprendre cette biodiversité. Les océans apparaissent donc à nouveau aujourd’hui comme une source majeure de nouvelles découvertes fondamentales en biologie, par exemple pour mieux comprendre l’émergence et le développement des lignées pluricellulaires et le fonctionnement des écosystèmes. Les recherches en génomique sur des modèles marins devraient également donner lieu à de nombreuses applications, dans le domaine de la gestion des ressources halieutiques ou aquacoles (gestion des stocks de pêche, amélioration génétique des espèces cultivées) et pour le développement des biotechnologies marines. L’exemple des algues marines C’est notamment le cas des algues marines pluricellulaires. Le séquençage imminent de leurs génomes et l’expression de différents gènes ainsi identifiés ouvrent des perspectives extrêmement intéressantes pour développer des biotechnologies à partir de ces espèces végétales originales. Les domaines d’application sont nombreux : - mise au point de nouveaux bio-produits pour la santé et les nanotechnologies, 1 Composés chimiques qui permettent de suivre le mouvement des masses d’eau. La station pilote le Groupement d’intérêt scientifique « Institut de la génomique marine » et le réseau d’excellence européen « Marine genomics Europe ». 2 - développement de bioprocédés de « chimie bleue » : modification des polysaccharides, nouveaux catalyseurs…, - amélioration génétique des espèces cultivées : connaissances et méthodes, voies de biosynthèse des produits naturels, bases moléculaires de la résistance aux maladies, marqueurs génétiques pour les programmes de sélection. Pour en savoir plus : http://www.sb-roscoff.fr Contact Bernard Kloareg T 02 98 29 23 05 [email protected] Le projet SEAREV, Système électrique autonome de récupération de l'énergie des vagues Outre leur contribution à la diminution des émissions de gaz à effet de serre, les énergies renouvelables présentent le double avantage de réduire la dépendance des Etats vis-à-vis des importations d’énergies fossiles et d'être fondées sur des technologies de pointe créatrices d'emplois et d'exportations. Au sein de l’Union Européenne et sur ces nouveaux créneaux, les états membres détiennent des positions mondialement dominantes qu'il leur appartient de conforter. Le défi est de produire demain de l’énergie « propre » qui soit compétitive avec les énergies « sales » d’hier et d’aujourd’hui. On sait que les courbes de coût de ces deux types d’énergies vont se croiser un jour, les énergies propres étant de moins en moins chères à mesure que leur utilisation se banalise et se généralise, les énergies sales, elles, voyant leur coût lié aux ressources fossiles exploser. De nouvelles technologies doivent être développées dès maintenant pour être prêtes le jour venu… Dans ce cadre, la possibilité d’exploiter les énergies de la mer et notamment l’énergie des vagues et de diversifier ainsi les ressources énergétiques est une opportunité à saisir. Les technologies qui abordent ce domaine sont très novatrices et leur développement est plus que d’actualité. Parmi ces systèmes qui défient les forces de Poséidon, le SEAREV est très prometteur. Ce Système électrique autonome de récupération de l’énergie des vagues a été créé par l’équipe d’Alain Clément au Laboratoire de mécanique des fluides (LMF, CNRS/École Centrale de Nantes), est aujourd’hui en cours de transfert à un consortium d’industriels français qui devraient en assurer la commercialisation dans les années à venir. Depuis deux ans, ces industriels se sont saisis du concept issu des recherches du LMF et breveté par le CNRS pour en faire un produit performant et commercialisable vers 20112012. L’énergie des vagues L’énergie des vagues s’exprime en kilowatt par mètre de front d’onde (kW/m). On considère la puissance moyenne annuelle transportée par mètre perpendiculaire à la direction de propagation des vagues. Les valeurs maximales à la surface du globe, 100 kW/m, se trouvent au Cap Horn, alors que dans le Golfe de Gascogne en face de nos côtes, on trouve des niveaux de 40 kW/m. La ressource moyenne globale en énergie des vagues se situerait entre 1 1,3 et 2 TW d’après le World Energy Council, soit l’ordre de grandeur de la puissance électrique mondiale installée (~2TW). L’énergie récupérable avec les moyens envisagés 2 aujourd’hui serait de l’ordre de 140 à 750 TWh/an . Les développeurs estiment que l’on pourrait installer en mer des parcs de machines avec une densité de puissance de l’ordre de 3 2 25 MW par km de mer occupée, ce qui pourrait alimenter de 7000 à 8000 foyers français en électricité (moyenne annuelle hors chauffage). Comment fonctionne le système SEAREV SEAREV est un système offshore de deuxième génération composé d’un flotteur clos et étanche dans lequel est suspendue une roue chargée qui joue le rôle d’un pendule embarqué. Cette roue à axe horizontal, de grand diamètre (9m), dont la moitié supérieure est évidée, a sa masse concentrée dans la moitié inférieure, lestée de béton, d’où l’effet de pendule. Sous l’action de la houle et des vagues, le flotteur se met à osciller, entraînant à 1 12 1 Terawatt (TW) = 10 Watt La production mondiale d’électricité en 2004 était de 17000 TWh 3 6 1 Megawatt (MW) = 10 Watt 2 son tour un mouvement de va-et-vient de la roue pendulaire. Chacun a son propre mouvement, et c’est le mouvement relatif entre le flotteur et la roue qui actionne un système hydro-électrique de conversion de l’énergie mécanique en électricité : des pompes hydrauliques liées à la roue pendulaire chargent des accumulateurs à haute pression ; en se déchargeant, ces derniers livrent à leur tour leur énergie à des moteurs hydrauliques qui entraînent des générateurs d’électricité. Plusieurs flotteurs SEAREV mouillés au large forment un parc (ou ferme). L’électricité est ramenée à terre par un câble sous-marin. ©CNRS/Ecole Centrale de Nantes Le Searev Une maquette testée en bassin à vagues L’Ecole Centrale de Nantes possède la plus grande cuve à houle de France : 30mx 50mx5m. C’est l’outil idéal pour mettre au point les systèmes houlomoteurs. Le logiciel de pilotage des 48 générateurs de vagues peut y produire à la demande des champs de vagues reproduisant fidèlement, à une échelle ad-hoc, des états de mer réels, mais aussi des vagues géantes exceptionnelles, des houles croisées parfaites, etc.. Une maquette à ème l’échelle 1/12 du prototype SEAREV a été testée dans ce bassin. Deux campagnes d’essais ont été menées en juin et octobre 2006. Elles ont permis de valider le concept général, y compris la méthode d’amplification du mouvement par contrôle adaptatif de la roue en temps réel, et de recaler par les données réelles les logiciels de simulation établis préalablement sur des modèles virtuels idéaux. Ces essais ont également permis de mettre à jour des instabilités de comportement du flotteur dans des conditions bien spéciales, ce qui a entraîné la définition d’une nouvelle forme de flotteur est aujourd’hui à l’étude par simulation numérique et par essais en bassin. Les essais à la mer du prototype grandeur réelle Le système grandeur réelle (24 m sur 14m, 1000 tonnes dont 400 tonnes pour la roue pendulaire) devrait avoir une puissance électrique installée de 500 kW. On estime que dans une région correctement exposée aux vagues comme le littoral Atlantique français, chaque unité pourrait alimenter près de 200 foyers à terre en moyenne sur une année. Un premier prototype devrait être construit pour 2009, puis testé en mer et mis au point en 2009-2010. Dans le cadre du Contrat de Projet État/Région (CPER) 2007-2013, la région Pays de la Loire se propose d’accueillir et de financer un site d’essais à la mer sur son littoral, au voisinage de l’embouchure de la Loire. Ce projet d’infrastructure de recherche collaborative est soutenu par le CNRS. Il pourra accueillir le SEAREV, mais aussi tous les autres projets de machines houlomotrices aujourd’hui en construction en Europe. Une ferme houlomotrice sera constituée de plusieurs dizaines de ces modules SEAREV ancrés par 30 à 50 m de fond, donc à 5 ou 10 km des côtes. Les flotteurs situés au ras de l’eau seront bien balisés mais quasi invisibles depuis la côte. Si l’un des modules est défectueux, les autres continueront à fonctionner et à produire de l’électricité ; la maintenance se fera au port après décrochage puis remorquage de la machine défectueuse. Contact Hakim Mouslim T 02 40 37 68 59 [email protected]