Océan Atmosphère - Institut national des sciences de l`Univers

Océan
Atmosphère
PROSPECTIVE
CENTRE NATIONAL
DE LA RECHERCHE
SCIENTIFIQUE
2006 - 2011
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Sous la direction de
Didier Tanré, Président de la CSOA
Ont participé à la rédaction et l’édition
Gérard Ancellet, François Baudin, Eric Brun, Martine De Angelis, Danièle Hauser, Herlé Mercier,
Laurent Mémery (Secrétaire de la CSOA), Nicole Papineau, Marie Alexandrine Sicre, Marc Trousselier, Michel Vauclin
Avec la participation de
Jean-Claude André, Gilles Bergametti, Stéphane Blain, Gilles Bœuf, François Carlotti, Hervé Claustre,
Pascale Delecluse, Michel Desbois, Alain Dinet, Jean-Marie Flaud, Christian Georges, Francis Grousset,
Daniel Guedalia, Catherine Jeandel, Patrick Mascart, Patrick Raimbault, Dominique Raynaud, Frédérique Rémy,
Gilles Reverdin, Evelyne Richard, François Vial,
Secrétaire de rédaction
Christiane Grappin
Remerciements à
Lise Demagny et Catherine Fhima
Publié en mai 2007
Bilan et prospective 2006 – 2011
Exercice de la commission spécialisée océan-atmosphère
de l’Institut national des sciences de l’Univers
Synthèse des ateliers préparatoires
et du colloque de Lille
21 – 23 novembre 2005

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Editorial .................................................................................................................................................................. p 4
Résumé des conclusions ........................................................................................................................................ p. 6
Introduction générale ..............................................................................................................................................p 8
I
Bilan
Introduction .......................................................................................................................................................... p 14
Grands projets nationaux .................................................................................................................................... p 15
Actions internationales ........................................................................................................................................ p 18
Résultats majeurs des programmes nationaux.................................................................................................... p 24
Applications opérationnelles ................................................................................................................................p 27
Conclusion.............................................................................................................................................................. p 29
Programme atmosphère et océan multi-échelles ............................................................................................................ p 30
Programme national de chimie atmosphérique ............................................................................................................ p 31
Programme national en environnement côtier .............................................................................................................. p 32
Programme national d’étude de la dynamique du climat .............................................................................................. p 34
Processus biogéochimiques dans l’océan et flux ............................................................................................................ p 36
Programme national de télédétection spatiale .............................................................................................................. p 38
II
Prospective
Priorités et orientations scientifiques
Avant propos : « Quelle science en réponse à la demande sociétale ? » .......................................................................... p 43
Réduire les incertitudes sur la modélisation du Système Terre ........................................................................ p 44
Les interfaces........................................................................................................................................................ p 48
Impacts du changement global ............................................................................................................................ p 51
Grands projets coordonnés.................................................................................................................................... p 56
Prospective des milieux ........................................................................................................................................ p 58
III
Organisation de la recherche
Structuration de la recherche .............................................................................................................................. p 62
Systèmes et moyens d’observation ...................................................................................................................... p 68
Annexe 1 : Liste des navires ................................................................................................................................p 81
Annexe 2 : Liste des Services d’observation ........................................................................................................ p 81
Annexe 3 : Charte « Instrument national »........................................................................................................ p 82
IV
La communauté scientifique
Ressources humaines ............................................................................................................................................ p 84
L’insertion de la communauté océan-atmosphère dans les universités.............................................................. p 93
Liste des acronymes .................................................................................................................................................. p 98
Sommaire

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onformément à sa mission, l’Insu organise régulièrement des prospectives scientifiques par domaine de
recherche. Ce sont des temps forts pour la communauté concernée qui fait le bilan des actions entreprises
les années précédentes, dégage les axes scientifiques majeurs des années à venir et définit les moyens dont
elle a besoin pour les réaliser. La communauté océan-atmosphère regroupe les chercheurs, ingénieurs et
techniciens qui travaillent à mieux comprendre le fonctionnement des enveloppes fluides de la Terre et du climat. Cette
communauté, depuis toujours, cherche à faire progresser les connaissances du domaine comme à répondre aux demandes
sociétales de plus en plus nombreuses, et effectuer le transfert des nouveaux acquis vers des applications opérationnelles.
C’est ainsi que, dans le domaine, les premiers programmes nationaux de l’Insu ont été créés pour répondre aux besoins
exprimés par les météorologues, ou ceux exprimés par les scientifiques impliqués dans les recherches menées autour de la
destruction de la couche d’ozone.
Dans ce document, le bilan scientifique présenté concerne la période qui a suivi le dernier colloque de prospective de Brest en
2000, et en reprend les différentes thématiques, l’atmosphère, le climat et tous les aspects de l’océanographie, physique comme
biologique. La constante de toutes ces recherches peut se résumer à vouloir comprendre ce qui signifie observer, analyser,
modéliser. Afin d’y parvenir la communauté a besoin d’organiser de grandes campagnes de mesures et de réaliser des
observations à long terme grâce aux services d’observations et aux satellites. Plusieurs projets ont été ainsi réalisés.
Un des projets phares est le programme Amma d’étude de la mousson africaine. Ce programme ambitieux qui doit se dérouler
sur 10 ans au moins, a su mobiliser des physiciens, des chimistes, des biologistes, mais aussi des chercheurs des sciences
humaines et sociales. Il faut aller encore plus loin et arriver à ce que chacun, avec des méthodes et des cultures de travail
différentes, puisse se retrouver dans des projets définis en commun. Soulignons également le succès du transfert de
connaissances vers les applications opérationnelles que cela soit en océanographie (Mercator-Océan) ou en ce qui concerne la
qualité de l’air (Prev’Air) qui représente une première contribution importante au programme GMES, un des enjeux
majeurs des prochaines années.
Il était donc essentiel d’effectuer un nouvel exercice de prospective afin de prendre en compte les évolutions survenues ces
dernières années et définir les enjeux des dix années à venir. Cet exercice s’est déroulé sur une année et a commencé par des
forums interactifs, des réunions de groupes de travail sur des sujets ciblés. Après une phase de réflexion et d’interaction avec
l’ensemble des scientifiques, cet exercice s’est conclu par un colloque en novembre 2005 qui a réuni plus de 250 participants.
Dans ce cadre, la communauté océan-atmosphère s’est bien sûr attachée à définir les questions scientifiques auxquelles elle
doit répondre, mais surtout comment elle doit encore mieux répondre aux demandes sociétales. Les mots clés peuvent se
décliner en : intégration, modélisation du Système Terre ; processus ; mais aussi interfaces entre milieux océanique,
atmosphérique et surface continentale, ou entre chercheurs et société, ou entre disciplines...
C
Editorial

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De plus, la communauté a toujours été très présente sur la scène internationale et de nombreux thèmes de recherche s’insèrent
dans les grands programmes internationaux. Plusieurs projets initiés au niveau national sont maintenant soutenus par la
commission européenne. Le colloque a permis de réfléchir à la manière d’intégrer cette dimension internationale et européenne.
La prospective a également souligné la nécessité de mieux prendre en compte les intérêts régionaux. Elle a ainsi proposé une
nouvelle organisation des programmes nationaux et émis d’autres recommandations présentées dans ce document.
Je souhaite insister sur les moyens dont a besoin la communauté pour réaliser ces objectifs. Cette science est une science
d’observation. L’obtention des données nécessite des moyens lourds (flotte océanographique, avions, satellites, ballons…) et des
services d’observations pérennes pour acquérir des séries longues de mesures. Ces recherches nécessitent aussi des moyens de
calculs importants pour réaliser les simulations du Système Terre, développer des méthodes d’assimilation de données,
constituer des bases de données. Mais elles ne peuvent s’effectuer sans des hommes et des femmes, chercheurs mais aussi
personnels techniques et administratifs. Les prochaines années vont voir des départs massifs à la retraite s’opérer et ce séminaire
a également permis d’identifier les futurs manques, les évolutions nécessaires dans les métiers et les embauches à venir.
Une des spécificités de ce domaine thématique est d’une part qu’il se compose des personnels de plusieurs organismes et
d’autre part qu’il y a une coopération exemplaire entre le CNRS, Météo France, le Cnes, l’IRD, l’Ifremer pour ne citer que
les organismes avec lesquels les relations sont les plus fortes. Ces organismes ont été associés à cette prospective de l’Insu qui
est aussi la leur. L’Insu seul ne peut organiser, porter et réaliser les projets ; c’est grâce à cette coopération avec nos spécificités
et nos différences que ces recherches ont pu, et pourront, être effectuées.
Je souhaite remercier la commission spécialisée océan-atmosphère de l’Insu, son président qui a organisé la discussion et la
réflexion ainsi que tous ceux et toutes celles qui à des titres divers ont apporté leur contribution à cet exercice de prospective.
Je souhaite également remercier tout particulièrement l’équipe qui a organisé le colloque, et réalisé ce document. Enfin, je
souhaite au nom de tous dédier cet exercice de prospective aux deux acteurs majeurs de notre communauté qui nous ont quitté
brusquement, Gérard Mégie et Christian Le Provost.
Que ce document soit un outil utile et qu’il permette à tous et à toutes de continuer à progresser dans leurs recherches, et
aux organismes de mettre en œuvre ces objectifs ambitieux.
Nicole Papineau
Directrice scientifique adjointe de la division océan-atmosphère de l’Insu 2004-2006