Source: The Conversation – France in French (2) – By Sabrina Speich, Professeure en océanographie et sciences du climat, École normale supérieure (ENS) – PSL
Arrêter de financer le système global de mesure de l’océan met en danger nos capacités de prévisions météorologiques et d’anticipation – ce qui coûterait au final bien plus cher que ce système lui-même.
Peu de pays sont à même de surveiller les océans, et l’arrangement mondial qui a prévalu jusqu’ici, duquel nous dépendons, montre aujourd’hui des signes de faiblesse. L’Europe et l’Asie doivent désormais décider si elles laissent ce système perdre de sa force ou si elles reprennent la main ensemble.
À l’heure actuelle, dans tous les bassins océaniques de la planète, un réseau mondial d’instruments mesure l’état de la mer.
Des navires de recherche sillonnent les océans en suivant des lignes imaginaires, les « transects », de façon répétée, pour accumuler des données de la surface aux fonds marins. Des bouées ancrées surveillent les océans tropicaux, à la recherche des premiers signes d’El Niño ou de cyclones tropicaux, et prennent le pouls de la circulation thermohaline.
Quelque 4 000 flotteurs autonomes plongent tous les dix jours à 2 000 mètres de profondeur avant de remonter pour transmettre la température et la salinité aux stations au sol par satellite. Des planeurs sous-marins patrouillent les marges continentales, et des bouées dérivantes flottent à la surface dans les eaux les plus reculées. Des centaines d’éléphants de mer portent des capteurs miniaturisés sous la banquise polaire…
Ce réseau produit des informations inestimables qui nous permettent d’anticiper l’évolution des conditions océaniques et météorologiques, d’y réagir, et de protéger l’océan.
Néanmoins, le réseau de surveillance des océans est fragile, bien plus que ne le réalisent la plupart des gens et la plupart des gouvernements – notre nouvelle étude, publiée dans Nature Climate Change, a mesuré pour la première fois à quel point.
Le résultat est alarmant. Si les observations d’un seul contributeur majeur, les États-Unis, étaient retirées du Système mondial d’observation de l’océan (GOOS), les erreurs dans notre estimation de la vitesse de réchauffement de l’océan augmenteraient de 163 %. C’est pire que de perdre au hasard 80 % de toutes les données océaniques mondiales. La raison est d’ordre géographique : les instruments américains couvrent tous les bassins océaniques et comblent des lacunes qu’aucun autre pays n’est en mesure de pallier actuellement.
Il ne s’agit pas d’une préoccupation théorique. Les coupes proposées au budget de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) et de la Fondation nationale pour la science aux États-Unis (NSF) menacent aujourd’hui la contribution états-unienne au GOOS.
La situation n’est guère meilleure de l’autre côté de l’Atlantique ; et les pressions ne se limitent pas à l’Occident. En Chine, scientifiques et décideurs s’efforcent de mettre en place une contribution nationale plus résiliente à l’observation des océans, mais sans les ressources que la situation exige.
Le système de surveillance marine sur lequel le monde s’appuie est mis à rude épreuve presque partout dans le monde.
Un système d’observation dont chaque composante répond à des questions auxquelles les autres ne peuvent pas répondre
Les débats publics sur l’observation des océans se concentrent souvent sur les flotteurs Argo.
D. Luquet, IMEV, Fourni par l’auteur
Chaque flotteur Argo est essentiellement un cylindre étanche contenant des composants électroniques sous pression, doté d’une chambre de flottabilité ingénieuse : il se remplit d’eau de mer pour couler et se vide pour remonter à la surface. Les sciences de l’océan ont été, proprement, révolutionnées par l’utilisation de ces robots autonomes au cours du siècle écoulé.
Cependant, Argo n’est qu’un élément du GOOS et la complémentarité de ses composantes est essentielle.
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Argo profile les deux kilomètres supérieurs de l’océan ouvert ;
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les navires de recherche descendent plus profondément : les campagnes GO-SHIP effectuent des relevés de la surface au fond marin le long de transects (traversées) répétés sur de longues distances, fournissant des mesures de référence de haute précision qui permettent d’étalonner tous les autres instruments et aident à valider les modèles climatiques ;
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les bouées ancrées fournissent des séries chronologiques continues essentielles pour surveiller El Niño, la circulation méridionale de retournement de l’Atlantique, ainsi que les conditions dans lesquelles se forment les cyclones tropicaux …
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les planeurs sous-marins mesurent les courants côtiers, les tourbillons et les marges continentales que les flotteurs ne peuvent pas détecter ;
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les éléphants de mer transportent des capteurs dans les zones sous-glaciaires des océans polaires, inaccessibles à tout autre instrument.
En somme, chaque plateforme répond à des questions auxquelles les autres ne peuvent pas répondre.
Si l’on supprime l’un de ces éléments, la capacité du système d’observation à fournir des informations fiables se dégrade non pas proportionnellement au volume de données perdues, mais proportionnellement à l’endroit où apparaissent les lacunes.
Ce que ce réseau apporte réellement
Le Système mondial d’observation des océans est trop souvent décrit comme un « système de surveillance du climat », mais son rôle est bien plus vaste.
Toutes les prévisions météorologiques opérationnelles s’appuient sur ces données. Les systèmes de prévision numérique météo, gérés par le Centre européen pour les prévisions météorologiques à moyen terme, par Météo France et par tous les autres grands services météorologiques, intègrent des observations océaniques plusieurs fois par jour.
Sans elles, les prévisions perdent rapidement leur fiabilité.
De même, les nouveaux systèmes de prévision fondés sur l’intelligence artificielle Pangu-Weather et GraphCast, malgré leurs performances impressionnantes, s’appuient entièrement sur ce même flux d’observations. L’IA ne remplace pas les observations : elle en dépend.
Les prévisions subsaisonnières à saisonnières, qui aident à anticiper les saisons de récolte, la demande en énergie et la disponibilité en eau plusieurs semaines, voire plusieurs mois, à l’avance dépendent de manière cruciale des connaissances sur la chaleur et la salinité sous-marines.
Les prévisions de trajectoire et d’intensité des cyclones tropicaux, essentielles aux décisions d’alerte précoce et d’évacuation, dépendent de la connaissance de la chaleur contenue dans les couches sous-marines de l’océan, et pas seulement de la température de surface de la mer. En effet, les ouragans tirent leur énergie explosive des couches chaudes situées jusqu’à au moins 200 mètres de profondeur.
Les alertes de vagues de chaleur marines, désormais utilisées couramment par les gestionnaires des pêcheries du monde entier, sont impossibles sans une observation soutenue des couches sous-marines.
Les projections du niveau de la mer utilisées pour concevoir les infrastructures côtières nécessitent des décennies de mesures cohérentes, et la salinité apporte les informations de densité indispensables pour déterminer tous les courants océaniques, y compris l’Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC), le grand « courant de retournement » de l’Atlantique.
En bref, le GOOS est le pilier des services opérationnels, des alertes de tempête de demain aux plans d’adaptation du siècle prochain. Le GOOS n’est pas un luxe mais une nécessité.
Pourquoi les modèles et l’IA ne peuvent à eux seuls nous sauver
Il existe une idée fausse persistante, amplifiée par l’essor de l’intelligence artificielle (IA), selon laquelle des modèles suffisamment avancés pourraient se substituer aux observations directes. Ce n’est pas le cas.
Tout modèle de prévision, qu’il soit traditionnel ou fondé sur l’IA, repose sur l’assimilation des données : un ajustement continu de la simulation par rapport aux mesures du monde réel. Un modèle d’IA entraîné sur un passé riche en observations sera peu performant dans un présent où les observations sont rares. Dans un monde où les phénomènes extrêmes se multiplient et où l’état des océans évolue, les tendances historiques deviennent moins fiables.
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Une observation non effectuée est perdue à jamais. Les mesures satellitaires de la surface de la mer ne peuvent pas nous dire ce qui se passe à des centaines ou des milliers de mètres de profondeur, là où la chaleur s’accumule, où les courants se réorganisent et où se forment déjà les précurseurs de la météo de la saison suivante. Pour voir sous la surface, nous avons besoin d’instruments dans l’eau.
L’assurance la moins chère dont nous disposons
L’argument selon lequel l’observation des océans est trop coûteuse s’effondre face aux chiffres.
Le coût annuel total du système mondial, toutes plateformes et tous personnels confondus, s’élève à environ un milliard d’euros à l’échelle mondiale. La part européenne n’en représente qu’une fraction.
Les phénomènes météorologiques extrêmes liés aux conditions océaniques ont causé des dizaines de milliards d’euros de dégâts à travers l’Europe rien qu’en 2024.
Une seule saison d’ouragans majeure dans l’Atlantique Nord peut coûter des centaines de milliards de dollars aux États-Unis. Les vagues de chaleur marines ont anéanti des pêcheries valant des milliards et provoqué un blanchissement massif des coraux sur tous les récifs de la planète. Les prévisions saisonnières erronées ont des répercussions en cascade sur l’agriculture, l’énergie et l’aide humanitaire, avec des conséquences rarement chiffrées.
Chaque euro dépensé pour l’observation des océans rapporte plusieurs fois sa valeur. C’est l’un des investissements publics les plus rentables qui soient.
Le choix de l’Europe
L’Europe doit considérer l’observation des océans comme une infrastructure critique, au même titre que la navigation par satellite ou les services météorologiques. Cela implique un financement stable et pluriannuel pour l’épine dorsale opérationnelle du système : les bouées, les navires, les amarrages, les planeurs sous-marins et les centres de données qui traitent et diffusent les données.
La France possède la deuxième plus grande zone économique exclusive (ZEE) du monde. Présente dans les océans Atlantique, Pacifique et Indien, la France compte cinq départements et régions ainsi que sept collectivités d’outre-mer, qui abritent 2,7 millions de citoyens français. Pourtant, la France ne contribue qu’à environ 5 % des données mondiales sur le profil de température des océans.
La contribution de l’Australie est plus de trois fois supérieure.
L’Union européenne y contribue à hauteur d’environ 12 %, soit moins d’un quart de la part américaine. L’Europe et la France en particulier devraient augmenter considérablement leur contribution.
OceanObs’29, la conférence internationale décennale qui se tiendra en Chine en 2029, est l’occasion de négocier un système mondial plus équilibré, reflétant les capacités économiques et les intérêts maritimes plutôt qu’un accident de l’histoire.
La coopération scientifique entre l’Europe et la Chine devrait s’intensifier, car leurs zones d’observation sont largement complémentaires. Ensemble, elles couvriraient une grande partie des océans mondiaux.
Une opportunité qui se referme si on laisse le réseau se dégrader
Le danger réside dans l’érosion progressive des informations dont dépend désormais une part croissante de l’activité humaine et de l’économie bleue.
Les alertes cycloniques deviennent moins fiables, les prévisions saisonnières moins précises, les projections sur le niveau de la mer moins exactes. Chaque perte est peut-être tolérable individuellement. Ensemble, elles reviennent à avancer à l’aveuglette vers la transformation la plus lourde de conséquences du climat de la planète de toute l’histoire de l’humanité.
Le système d’observation des océans est un service public planétaire, construit au fil des décennies par de nombreuses nations. La France et l’Europe possèdent les institutions, l’expertise et l’intérêt maritime nécessaires pour jouer un rôle bien plus important.
Ce qui manque, c’est la décision politique d’agir, tant que le système peut encore être maintenu. La perte de la collaboration entre les nations imposerait une reconstruction bien plus difficile et coûteuse qu’un investissement soutenu dans ce qui fonctionne déjà.
Sabrina Speich a reçu des financements de l’ERC, EU Horizon 2030, CNES TOSCA et l’ANR. Elle est présidente du comité d’experts du “Ocean Observations for Physics and Climate” des programmes UN GOOS et GCOS.
John Abraham, Kevin Trenberth et Lijing Cheng ne travaillent pas, ne conseillent pas, ne possèdent pas de parts, ne reçoivent pas de fonds d’une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n’ont déclaré aucune autre affiliation que leur poste universitaire.
– ref. Le système mondial d’observation des océans est en danger : sans les États-Unis, l’Europe et l’Asie doivent jouer un rôle global – https://theconversation.com/le-systeme-mondial-dobservation-des-oceans-est-en-danger-sans-les-etats-unis-leurope-et-lasie-doivent-jouer-un-role-global-284870