Programme National d`Etude Du Climat

Programme National d'Etude Du Climat
Le PNEDC a pour vocation de coordonner les activités françaises de recherche sur le
climat et d'encourager la fédération des efforts sur ce thème. Son avis doit donc être
pris en compte par les organismes en charge d'organiser les moyens nécessaires à
l'accomplissement des projets scientifiques. Pour cette raison, le CS a souhaité
avancer le calendrier de l'appel d'offre 2003, pour que les avis émis à l’automne soient
transmis en temps voulu à ces organismes et que les notifications de crédit puissent
être faites dans les premiers mois de 2003. Compte-tenu du laps de temps très court
entre les notifications de crédits 2002 et l'appel d'offres 2003, le CS attend des
proposants un bilan succinct et qualitatif des actions 2002, et surtout une refonte plus
ou moins importante des projets ayant soulevé des questions dans les rapports .
Projets reformulés et nouveaux projets sont priés de tenir compte explicitement, dans
le fond et dans la forme, aux demandes exprimées dans le présent appel d'offre (voir
partie “ réponse à l’appel d’offre ”).
L'appel d'offre 2002 a conduit au financement partiel (40 à 90% du montant demandé)
ou total de 22 dossiers sur 28, pour des demandes s'échelonnant de
4 à 115 Keuros. Le budget global notifié a été de 613 Keuros, en tenant compte de
toutes les sources de financement disponibles. Les moyens humains associés aux
projets représentaient de 0,8 à 20 hommesxan, allant d’un seul laboratoire jusqu’à huit
laboratoires. Le PNEDC a ainsi répondu à une double demande de la communauté :
soutenir des actions ponctuelles ainsi que des actions fédératrices
demandant des moyens substantiels (dont la coordination du projet). A l'avenir, le CS
tendra à accroître les moyens alloués aux actions fédératrices, qui répondent au
principe même d'une programmation nationale. Les actions ponctuelles sont
encouragées à se rapprocher des actions fédératrices ou à explorer les multiples
sources de financement réservées à de nouvelles initiatives.
Bilan de l’appel d’offre 2002
Analyse des dossiers
A l’issue de l’examen des dossiers soumis en réponse à l’appel d’offre 2002, le CS
considère que nombre de dossiers souffrent de problèmes de forme qui révèlent une
lecture peu attentive de l’appel d’offre. Un seul projet a été rédigé en anglais (et a ainsi
bénéficié d’une expertise étrangère), et un seul projet a bénéficié d’un engagement sur
deux ans (le projet et son budget étaient clairement planifiés) alors que cette
planification sur deux ans simplifie le travail des proposants et du CS.
a- Difficultés de coordination
Outre la qualité scientifique, le CS est particulièrement sensible à l’émergence
d’actions assurant une visibilité de l’effort national : l’effort de coordination entre
laboratoires doit apparaître de manière plus importante. Un chapeau de coordination,
explicitant les coûts induits par cette activité, est indispensable pour mettre en
évidence la complémentarité de certains projets.
Inversement, certains dossiers amalgament des actions de recherche et de
coordination qui rendent la lecture difficile. Le CS recommande de séparer d’une part

les actions scientifiques (qui rassemblent un nombre raisonnable de personnes ayant
de fréquentes interactions de travail) et d’autre part les actions de coordination, qui
fédèrent plusieurs propositions autour d’un programme commun.
b- Implication des chercheurs
Le CS a constaté que les indications données sur le personnel impliqué dans les
projets étaient peu fiables. Certains engagements dans plusieurs projets conduisent à
des proportions de plus de 100% du temps de travail, d’autres engagements (10% et
même 5%) sont trop faibles.
Il n’est pas toujours clair d’interpréter les pourcentages : le % du temps de recherche
est différent pour un chercheur ou un enseignant chercheur, il est parfois sous estimé
(quand il s'agit du travail de coordination du projet par exemple) ou surestimé pour les
collègues ne proposant que la participation aux réunions.
Afin de couper court à ce débat, le CS propose de limiter la liste du personnel aux
participants contribuant au moins un jour par semaine au projet (20%). Les personnels
consacrant moins de temps seront listés comme consultants sans indication de
pourcentage.
c- Planification
Un aspect souvent critiqué des dossiers concerne la planification des différentes
activités (que ce soit dans la définition des analyses, des personnels, ou du
calendrier). Le CS encourage à dégager action par action, une planification
raisonnable, tenant compte de la disponibilité des analyses ou données, des aléas de
personnel, et du calendrier.
d- Insertion dans le contexte international
Le CS regrette que le contexte international, et en particulier européen, ne soit pas
toujours bien présenté dans les dossiers. Il souhaite connaître le contexte complet des
projets, et en quoi la demande qui lui est proposée développe des aspects
complémentaires aux projets européens engagés par ailleurs. En règle générale, le
détail des financements européens ou nationaux obtenus par ailleurs demande
également à être mieux présenté (montant, échéances, objectifs associés).
e- Contenu des dossiers
Enfin, le CS insiste sur la nécessité de fournir un dossier complet, sur la durée du
projet, et incluant des indications claires sur les ressources complémentaires
demandées par ailleurs (mi-lourds, soutien à campagne, projet spatial…). Toutes les
pièces annexes doivent être jointes. Il recommande cependant de rester dans des
tailles raisonnables de document et de fournir les dossiers sous forme de fichier PDF.
Appel d’offre 2003
I - Cadre général
Le PNEDC répond à la nécessité de développer une compréhension intégrée du
système climatique et de ses changements en tenant compte des différentes
composantes (atmosphère, océan, cryosphère, biosphère, ...) et de leurs interactions
depuis l’échelle globale jusqu’à l’échelle régionale. Son activité scientifique s'oriente
suivant les axes suivants :

1) Changement du climat global et de sa variabilité depuis le début de l’ère industrielle
et sur les 100 prochaines années (suivi des sources et puits des gaz à effet de serre et
des aérosols et intégration dans des scénarios, interaction entre chimie et climat à
l’échelle globale, identification des mécanismes de retroactions et réduction des
incertitudes...)
2) Nature et mécanismes de la variabilité climatique (depuis l’échelle de temps
saisonnière /interannuelle jusqu’au millier d’années pour le climat récent et les
derniers cycles climatiques), sensibilité du système climatique et détection des
phénomènes abrupts ou irréversibles (transitions rapides, processus à seuil,
événements extrêmes ...)
3) Etude du potentiel de prévision depuis l’échelle saisonnière jusqu’à l’échelle
décennale, caractérisation des composantes prévisibles ou imprévisibles, impacts
régionaux du changement climatique et de sa variabilité (mise au point et évaluation
des systèmes de prévision, étude de prévisibilité, pertinence des diagnostics ...)
Ce programme contribue à la visibilité de l’effort national des différents organismes
français dans le cadre de CLIVAR. Il apporte des éléments d’expertise pour dialoguer
avec le secteur des impacts environnementaux et socio-économiques dans le
domaine de la prévision à longue échéance ou celui des modifications du climat
d’origine anthropique (en coordination avec le programme GICC du MATE). Il s’appuie
sur des études de processus de petites et moyennes échelles effectuées au sein des
programmes complémentaires (PNCA, PATOM, PROOF) avec lesquels il collabore.
Le PNEDC souhaite renforcer son rôle d’animation de la communauté nationale. Il
propose de développer des interactions scientifiques plus importantes entre les études
du climat du passé, de la variabilité actuelle, et du changement climatique et pour cela,
en parallèle d’une réflexion scientifique sur le changement global, une animation
scientifique est mise en place sur trois thèmes : le climat de l’Europe et du bassin
Méditerranéen et leurs liens avec l’Atlantique nord et le bassin arctique (Herlé Mercier
et Elsa Cortijo), les mécanismes de variabilité du climat en régions tropicales et leurs
impact sur le climat global (Yves Du Penhoat et Jean-Philippe Duvel), la dynamique du
système couplé océan/glace/atmosphère aux latitudes australes et son rôle dans le
climat (Sabrina Speich et Christophe Genthon). Cette animation par thème a pour
objectif de renforcer les liens entre les campagnes (par essence régionales), le
développement de méthodes d’analyse, et les interprétations diagnostiques des
modèles. Cette approche permettra également de s’interroger sur la méthodologie de
l’évaluation des modèles et des données et sur la pertinence de la régionalisation. En
parallèle se maintiendra une activité de modélisation et d’analyse à l’échelle globale
qui donnera un cadre intégrateur à l’ensemble des activités.
II - Thèmes de recherche
Le contexte global

Comprendre et quantifier les mécanismes d'ajustement climatique et les modifications
du climat moyen et de sa variabilité sont d'une importance majeure et de la
responsabilité de la communauté scientifique du PNEDC. Des réponses solides et
efficaces demandent d'améliorer la coordination nationale et européenne, en tenant
compte d’une analyse de nos forces et faiblesses dans un contexte international. Une
des richesses de notre communauté est certainement de pouvoir rassembler des
compétences diverses sur une même thématique; cette richesse de compétence s’est
aussi avérée une faiblesse dans certains domaines (comme la modélisation)
puisqu’elle a entraîné une multiplicité des outils dispersant le potentiel de la
communauté. Un effort structurant est indispensable pour maintenir une capacité de
mobilisation sur le thème du changement climatique au niveau international.
Les études des mécanismes d’ajustement climatique sont indispensables pour
réduire la marge d’incertitude dans les simulations de scénario, elles permettent
d’identifier les processus responsables des rétroactions positives ou négatives à
l’œuvre dans le système climatiques, et de mieux comprendre et d’améliorer la
représentation du comportement du système climatique.
La stratégie pour mener à bien ce type d’études s’appuie sur deux axes. Le premier
utilise la synergie entre le secteur spatial et la simulation numérique. La recherche va
bénéficier de différentes missions spatiales qui devraient permettre de mieux cerner le
rôle d’un certain nombre de mécanismes clés comme par exemple, les nuages et les
aérosols (missions CALIPSO, AQUA-train), processus de surface et salinité (SMOS),
variation du niveau des mers (JASON, GOCE). Ces nouvelles observations devraient
permettre un meilleur contrôle des performances des modèles et une amélioration de
leur paramétrisation.
Dans un second axe, la sensibilité des modèles qui sera estimée et évaluée sur le
climat présent sera évaluée sous des conditions de forçage externe du passé pour
identifier les liens formels d’interactions entre les composantes. La robustesse des
mécanismes qui contrôlent les rétroactions climatiques reste une des questions
majeures pour s'assurer de la capacité de ces modèles à prévoir le climat du futur.
Comprendre l’évolution du climat sous l’impact des émissions anthropiques et à
quel niveau il faudrait réduire les émissions pour atteindre un objectif climatique
donné est l’objectif des études d’interaction entre climat et chimie. Les retroactions
entre le cycle des gaz à effet de serre (CO2, méthane, et autres gaz) doivent être
étudiées par une stratégie incrémentale sur le système intégré. Différents éléments
doivent progressivement être mis en évidence (impact de la ventilation océanique des
hautes latitudes, prise en compte de la spéciation biologique, rôle de la biosphère
terrestre…). A l’échelle locale, les modifications de l’usage des sols (déforestation,
irrigation, érosion) jouent aussi un rôle essentiel – en particulier sur les ressources en
eau. La prise en compte des échanges entre surfaces continentales, hydrologie,
biosphère et atmosphère permettra d’introduire de nouveaux processus dans
l’évolution du changement climatique.
L’histoire de la Terre montre que son évolution passée a été marquée d’événements
rapides qui ont conduit à de nouveaux états du système climatique. Y-a-t-il un risque
d’évolution irréversible du climat lors du prochain siècle ? De nombreuses
interrogations sont posées par le changement de la cryosphère, des sols gelés, et des
instabilités des calottes et de la circulation océanique profonde. Pour aborder ces

problématiques, une approche interdisciplinaire s’impose pour prendre en compte les
composantes lentes du climat telles que les glaciers, la circulation océanique
profonde, la dynamique de la végétation où peuvent se produire des processus
irréversibles. L’étude des données paléoclimatiques sera intensifiée pour chercher ce
genre de comportement dans les climats du passé. Ce domaine également devrait
bénéficier de la collaboration entre les équipes de modélisation et les observateurs.
Il est très difficile, sur les enregistrements actuels de faire la part des choses entre les
variations naturelles, les variations liées à l’impact grandissant des activités humaines,
et dans ce dernier cas, d’identifier l’origine et la nature de la pollution. Ce thème de la
détection des changements climatiques devrait se développer au niveau national
en utilisant mieux les bases de données qui nous sont particulières tout en veillant à
leur intercalibration avec les autres base de données; d’autres études sont également
possibles en exploitant les données satellitaires disponibles sur une durée de plus de
20 ans, ou à travers les archives disponibles à résolution annuelle (dendrochronologie,
glaciers, sédiments varvés, coraux, spéléothèmes…). Il sera fructueux de stimuler une
collaboration avec les historiens pour compiler les archives historiques d’événements
climatiques et les mesures instrumentales anciennes (collaboration avec le
programme ECLIPSE).
Pour aborder pleinement ce sujet , il sera nécessaire de quantifier les facteurs de
variabilité tels que les fluctuations de l’irradiance solaire, le volcanisme, le
changement de la composition chimique de l’atmosphère, ou les modifications de
l’usage des sols et d’évaluer l’impact des forçages externes et des rétroactions
internes du système climatique à la fois sur le climat moyen (optimum médiéval, petit
âge glaciaire) et sur sa variabilité (stabilité des modes de grande échelle). De multiples
simulations de longue durée seront nécessaires pour évaluer et étudier le
comportement du système climatique sur ces périodes.
En parallèle, un effort doit être fait autour de l’utilisation et de l'interprétation des
proxies en terme de variables climatiques à partir d’une meilleure compréhension
de l’enregistrement sédimentaire de la variabilité annuelle et interannuelle sur des
périodes instrumentées et à l’actuel. Une approche “ multi-proxy ” sera privilégiée car
la confrontation de signaux variés et complémentaires permet une interprétation plus
robuste. La constitution de bases de données permet à la fois de rassembler (et donc
de sauvegarder) les informations disponibles et de faciliter leur combinaison. Enfin un
effort majeur de méthodologie reste à poursuivre pour synchroniser les différents
enregistrements, qu’ils soient marins ou continentaux.
La comparaison puis le raccordement des mesures satellitaires aux mesures
instrumentales puis isotopiques sur des archives diverses (coraux, sédiments marins
et continentaux, glaces…) à haute résolution temporelle est un défi majeur.
Régionalisation
Pour caractériser le climat moyen et sa variabilité dont celle liée aux événements
extrêmes à l’échelle de la centaine de km, pour déterminer et comprendre les
mécanismes à l’origine de cette variabilité, pour définir des scénarios d’évolution en
réponse à des forçages locaux ou provenant d’autres régions, pour explorer la
possibilité de détection et d’attribution du changement climatique à cette échelle,
l'approche doit passer de l'échelle globale à l'échelle régionale. Les scénarios