A la rencontre de femmes et d’hommes engagés pour le climat

Publié le 10/02/2021
Rédigé par Elyse Boudin – Illustrations : Elyse Boudin

Dans le cadre de notre projet “1.10 la mer monte”, nous sommes allés à la rencontre de plusieurs chercheuses et chercheurs travaillant sur la montée des eaux. Voici dans cet article un bref aperçu de leur travail, l’occasion d’en savoir plus sur les recherches menées actuellement dans nos laboratoires. 

Direction Toulouse où travaillent Angélique Mélet, chercheuse océanographe à Mercator Océan, Benoit Meyssignac, chercheur océanographe au Centre National d’Études Spatiales (CNES) et au Laboratoire d’Études en Géophysique et Océanographie Spatiales (LEGOS) et Samuel Somot, responsable de l’équipe de modélisation climatique régionale au Centre National de Recherches Météorologiques (CNRM). Angélique, Benoit et Samuel étudient tous les trois la montée des eaux notamment dans le contexte du changement climatique. Bien qu’ils travaillent ensemble sur certains projets, ils ont chacun leur spécialité et c’est ce que nous sommes allés voir d’un peu plus près.

Les vagues et la montée des eaux

Les modèles prédisant la montée des eaux s’appuient principalement sur des mesures réalisées au large. Près des côtes, l’impact des vagues doit être pris en compte. D’une part parce que les vagues agissent sur l’érosion des côtes. D’autre part, lors des coups de vent, les vagues vont « grossir » le niveau de l’eau, ce qui peut conduire avec la montée du niveau marin à envisager des infrastructures de protection comme des digues, plus hautes. La montée du niveau marin, en plus d’avoir un impact sur la hauteur des vagues, va aussi provoquer le déplacement vers le nord de phénomènes météorologiques qui sont à l’origine de la formation des vagues, Angélique travaille depuis plusieurs années sur ce sujet. “La hauteur des vagues dans les événements extrêmes est déjà pris en compte depuis longtemps, mais ce que nous montrons dans nos études, c’est que les vagues ne vont pas seulement grossir au moment des coups de vent, mais qu’elles vont grossir à cause des changements de régime de vent au temps long. […] Les tempêtes qui arrivent sur la façade Atlantique sont générées par les circulations atmosphériques entre l’anticyclone des Açores qui tourne dans un sens et la dépression du Groenland qui tourne dans l’autre sens et donc entre les deux ça fait une sorte de rail, qui vient amener des courants d’air qui se chargent d’humidité et qui viennent frapper la côte Atlantique. On sait que dans le futur ce rail des tempêtes va monter en latitude, on a pour l’instant du mal à le quantifier, mais on sait qu’il va bouger (sur des temps très long, des dizaines et des centaines d’années). Ça va augmenter la taille moyenne des vagues et leur force et donc l’érosion des côtes et le niveau à la côte.”

Quels outils pour mesurer la hauteur du niveau marin ?

Le travail de Benoit se concentre sur la mesure des variations du niveau marin pour laquelle deux outils sont aujourd’hui utilisés: le marégraphe et l’altimètre.

Les marégraphes sont utilisés depuis les années 1840 en France, il y en a une quarantaine en métropole que l’on retrouve dans les ports de quelques grandes villes comme Saint-Malo, Marseille ou encore Brest. Ces marégraphes mesurent la hauteur de l’eau à l’endroit où ils sont installés et permettent donc de connaître cette hauteur le long de la côte.

Le second outil est l’altimètre. Il est placé dans un satellite en orbite autour de la Terre et permet de mesurer la hauteur du niveau marin à plus grande échelle que le marégraphe, puisque ses mesures couvrent toute la surface des mers et océans. Ces mesures satellitaires ne sont utilisées que depuis les années 1990 avec l’envoi du satellite Topex/Poseidon qui a été depuis remplacé par les satellites Jason puis Sentinel-6. Pour fonctionner, l’altimètre envoie des ondes qui, lorsqu’elles atteignent la surface de la mer, se réfléchissent et renvoient ce qu’on appelle un écho-radar au satellite. En connaissant la vitesse de propagation de l’onde et l’altitude exacte à laquelle se trouve le satellite, il est alors possible de calculer la hauteur des niveaux marins grâce au temps que met l’onde à faire son aller-retour.

Les mesures faites par les marégraphes permettent de vérifier et de valider les mesures satellitaires, mais l’utilisation de ces deux outils est aussi complémentaire. En effet, « les marégraphes mesurent la hauteur de l’eau sur les côtes tandis que les mesures satellitaires s’arrêtent à 15-20 km de la côte du fait de la perturbation des instruments par le reflet du continent ». Prendre ces mesures nous permet de voir l’évolution du niveau marin au cours du temps, notamment sous l’effet du changement climatique mais donne aussi une idée assez précise de la circulation des masses d’eau océaniques.

Prévoir grâce à la modélisation

Un grand défi pour les chercheurs étudiant le changement climatique et ses conséquences est d’arriver à créer des modèles suffisamment précis pour prévoir l’évolution du climat ou du niveau marin à l’échelle locale et non plus seulement une tendance globale. Le bassin Méditerranéen par exemple, possède quelques particularités que les modèles ne prennent pas encore en compte. En partie du fait de son climat, la mer Méditerranée subit une forte évaporation qui est contrebalancée par les apports en eau de l’océan Atlantique via le détroit de Gibraltar. Le problème étant que les modèles globaux n’arrivaient pas, il y a encore quelques années, à visualiser l’ouverture du détroit de Gibraltar qui ne fait par endroit que 14 Km de largeur. Les modèles voyaient donc une mer quasiment fermée avec peu d’apports en eau mais beaucoup d’évaporation et prédisaient ainsi que la mer était en train de s’assécher. Les modèles arrivent désormais à prendre en compte ces entrées d’eau et Samuel ayant travaillé sur cette problématique, continue avec son équipe à affiner ces modèles pour les rendre plus précis à l’échelle régionale. 

Mais qu’est-ce qu’un modèle ? 


“Un modèle océanographique, est un gros programme informatique qui va tourner sur des supercalculateurs -donc pas sur les ordinateurs qu’on a à la maison- car on a besoin de beaucoup de puissance de calcul pour avoir en même temps une échelle de représentation fine et en même temps des temps longs. L’idée est, dans toute la Méditerranée, de représenter les variables physiques -en tout cas pour un physicien comme moi-  c’est-à-dire la salinité, la température, le niveau de la mer, les courants.”

A quoi ressemble ce modèle pour la Méditerranée ? 


“Il s’agit de découper la zone Méditerranée en petites boîtes -ce sont les mailles d’une grille- et on va essayer dans chacune de ces boîtes de représenter les variables physiques: température, salinité, courants etc, et les interactions entre les différentes mailles et tout ça en 3D. Notre Méditerranée est découpée en 75 niveaux, les niveaux près de la surface font 1 m d’épaisseur pour bien représenter ce qui se passe à l’interface entre l’océan et l’atmosphère et sur l’horizontale ce sont des boîtes de 10 km sur 10 km. C’est la résolution qu’on peut se permettre aujourd’hui sur les meilleurs calculateurs de Météo France pour faire des simulations longues, c’est-à-dire des simulations qui vont autant explorer les cinquante dernières années -la période sur laquelle on a de très bonnes observations en océanographie- et les cent prochaines années pour essayer de se projeter au XXIième siècle.”

La recherche comme outil de gestion des milieux naturels

Nous voici sur les sentiers du Parc Naturel Régional de Camargue, à la Tour du Valat pour discuter avec Jean Jalbert, son directeur. Jean nous présente cette structure qui possède à la fois une activité scientifique et une activité de gestion des milieux naturels environnants. 

“La tour du Valat est un institut de recherche pour la conservation des zones humides à l’échelle de l’ensemble du bassin Méditerranéen. Notre crédo c’est, comment adapter la gestion de façon à optimiser la fonctionnalité de ces milieux et de tous les services qu’ils rendent à la collectivité tout en permettant les activités humaines. C’est pour ça qu’on a ici des activités agricoles (manade de taureaux, riz et viticulture biologiques) et des activités de chasse, qui sont non seulement des activités économiques, mais qui sont aussi suivies scientifiquement de façon à pouvoir calculer, estimer d’une part quel est le revenu économique agricole ou autre, mais aussi l’impact sur la biodiversité et à partir de là mettre le curseur, trouver où se positionner entre production et protection.”

Mesures et observations scientifiques sur des temps longs

La tour du Valat effectue un suivi des milieux et des espèces depuis de nombreuses années sur ses 2700 hectares. « Dès les années 50, quand la tour du Valat a été établie, nous avons mis en place des protocoles de suivi sur un certain nombre de paramètres et sur plusieurs espèces dont principalement des oiseaux. Depuis plus de 60 ans, on a tous les ans, avec le même protocole, conduit les mêmes observations. On s’aperçoit que ce capital scientifique dont on ne connaissait pas à l’époque l’utilité, se révèle aujourd’hui d’une utilité assez extraordinaire.« 

Nous voici maintenant à Montpellier où Eric Servat, directeur de l’Observatoire des Sciences de l’Univers nommé Observatoire de REcherche Méditerranéen en Environnement (OSU OREME), nous parle de l’importance des suivis sur des temps longs et des missions de l’OREME.

« Les observations sur du moyen et long terme sont essentielles pour la compréhension et la modélisation des systèmes que nous étudions et donc de leurs évolutions. L’OREME a la fonction d’à la fois accompagner, labéliser et encourager ces observations sur un temps long, initialement en milieu Méditerranéen mais aujourd’hui nous avons des équipes qui travaillent du pôle Nord au pôle Sud et d’Est en Ouest dans des régions extrêmement variées sur la planète.« 

En quoi consistent ces observations sur des temps longs ? 


“L’observation systématique, c’est identifier d’abord des lieux qui sont représentatifs ou qui sont porteurs d’enjeux et ensuite de les équiper de tous les instruments de mesures qui vont permettre de collecter un certain nombre de paramètres, donc d’effectuer des mesures qui vont être des témoins de l’évolution à moyen et long terme, soit des sites soit des écosystèmes.”

Et pour conclure 

La recherche est un élément essentiel pour trouver des bonnes réponses aux enjeux d’aujourd’hui et de demain et notamment ceux liés au changement climatique. -Jean Jalbert

Il nous tenait à cœur de vous emmener avec nous pour ce petit tour des structures de recherche, à la rencontre de chercheuses et chercheurs impliqués dans les questions du changement climatique et de la montée des eaux en France. 

Vous pouvez retrouver les portraits d’Angélique, Benoit, Samuel, Jean et Eric mais aussi de bien d’autres acteurs dont le travail est lié au changement climatique dans notre exposition photographique et virtuelle juste ici.


Sources:

Interviews réalisées entre le 10 et le 27 janvier 2020.

Pour aller plus loin :

Angélique Mélet

Les vagues et la montée des eaux

MELET, Angelique, ALMAR, Rafael, HEMER, Mark, et al. Contribution of wave setup to projected coastal sea level changes. Journal of Geophysical Research: Oceans, 2020, vol. 125, no 8, p. e2020JC016078.

Dernier article

MELET, A., TEATINI, P., LE COZANNET, Gonéri, et al. Earth observations for monitoring marine coastal hazards and their drivers. Surveys in Geophysics, 2020, vol. 41, p. 1489-1534.

Benoit Meyssignac

Quels outils pour prévoir la hauteur du niveau marin ?

PONTE, Rui M., MEYSSIGNAC, Benoit, DOMINGUES, Catia M., et al. Guest editorial: Relationships between coastal sea level and large-scale ocean circulation. Surveys in Geophysics, 2019, vol. 40, no 6, p. 1245-1249.

Dernier article

PRANDI, Pierre, MEYSSIGNAC, Benoit, ABLAIN, Michaël, et al. Local sea level trends, accelerations and uncertainties over 1993–2019. Scientific Data, vol. 8, no 1, p. 1-12.

Samuel Somot

Prévoir grâce à la modélisation

SOTO-NAVARRO, Javier, JORDÁ, Gabriel, AMORES, A., et al. Evolution of Mediterranean Sea water properties under climate change scenarios in the Med-CORDEX ensemble. Climate Dynamics, 2020, vol. 54, no 3, p. 2135-2165.

Dernier article

CAILLAUD, Cécile, SOMOT, Samuel, ALIAS, Antoinette, et al. Modelling Mediterranean heavy precipitation events at climate scale: an object-oriented evaluation of the CNRM-AROME convection-permitting regional climate model. Climate Dynamics, p. 1-36.

Jean Jalbert – la Tour du Valat

GEIJZENDORFFER, Ilse R., BELTRAME, Coralie, CHAZEE, Laurent, et al. A more effective Ramsar Convention for the conservation of Mediterranean wetlands. Frontiers in Ecology and Evolution, 2019, vol. 7, p. 21.

Eric Servat – OSU OREME

Les structures de recherches

Mercator Océan, CNES, LEGOS, CNRM, Tour du Valat, OREME

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