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Le climat à découvert

 | 
Catherine Jeandel
, 
Rémy Mosseri

Huitième partie. Questions et enjeux

2. Enjeux de l’observation pour les études climatiques

Sandrine Anquetin, Valérie Thouret et Laurent Chauvaud

Texte intégral

Pourquoi observer ?

1L’observation du « Système Terre » est le socle fondamental et incontournable pour toutes les études scientifiques sur le climat. Tout d’abord, les observations ont une dimension exploratoire. Elles servent à recueillir des informations quantitatives aux frontières de la connaissance sur tous les compartiments du système. Elles doivent faire progresser notre compréhension sur ce système complexe, où les interactions inter- et intra-compartiments mettent en jeu des échelles spatiale et temporelle différentes et des processus encore mal connus. De plus, les observations ont une dimension thématique : elles visent à répondre à une question scientifique bien précise (e.g. contribution des glaces continentales à la hausse actuelle du niveau de la mer ? variations de concentrations des gaz à effet de serre* ? cf. III-5 et II-6). Enfin, elles apportent les premiers éléments de réponse aux questions posées par le grand public concernant les organismes vivants ingénieurs des écosystèmes côtiers ou les espèces à intérêts patrimonial, scientifique ou commercial qu’il nous faut d’évidence surveiller. Les communautés animales/végétales sont utilisées depuis plusieurs décennies comme indicateurs des changements environnementaux tant d’origine anthropique que climatique. Les études à long terme de ces différentes communautés permettent d’identifier les signaux climatiques et anthropiques dans le contexte de perturbations anthropiques croissantes.

2Par ailleurs, beaucoup de systèmes naturels évoluent par à coup, lors de phénomènes extrêmes. Identifier ces phénomènes impose une observation sur le long terme, avec une continuité dans les réseaux de mesures et les capteurs utilisés. En effet, quelles que soient les données utilisées pour isoler le signal climatique, qu’il s’agisse d’observations au sol, en altitude ou dans l’océan ou par télédétection, l’hétérogénéité spatiale et temporelle de ces observations reste une source d’incertitude importante.

3Comprendre le fonctionnement du « Système Terre » impose donc la mise en place de réseaux d’observations pérennes et qui disposent de moyens d’archivage adaptés capables d’évoluer dans le temps pour tenir compte des évolutions technologiques.

Comment observer ?

4Réduire les incertitudes des modèles climatiques impose d’affiner notre compréhension du Système Terre afin d’améliorer la représentation des processus dans les modèles. Les enjeux résident dans la mise en place, d’une part, d’une stratégie d’observation pluridisciplinaire permettant de documenter tous les compartiments du système et leurs interfaces, et d’autre part d’une synergie entre les systèmes d’observations et les modélisations pour valider par des données les hypothèses déduites des modèles.

5Dans les années 1990, la France, à travers l’Institut National des Sciences de l’Univers, a initié le concept d’« Observatoire de l’Environnement ». Aujourd’hui, on dénombre 7 services d’observation pour l’atmosphère, 5 pour l’océan et 7 pour les surfaces continentales. À l’échelle globale, cette démarche a été renforcée en 2007 à travers le Système Mondial intégré d’observation du climat (figure 1) de l’Organisation Mondiale de la Météorologie. Ce système réunit des réseaux tels que le Système mondial d’observation de l’océan, le Système mondial d’observation terrestre et le Système mondial d’observation du climat. L’observation spatiale s’appuie sur des satellites opérationnels en orbites polaire et géostationnaire et complète ainsi le dispositif d’observations depuis le sol.

6Pour répondre à des questions scientifiques plus précises ou impliquant des échelles spatiales et temporelles plus petites, (e.g. Quelle est la contribution des extrêmes dans le cycle hydrologique du bassin Méditerranéen ?), les campagnes d’observation viennent compléter ce dispositif. Elles s’appuient sur des observations renforcées de moyen terme et sur des observations ciblées en temps et en espace pour documenter les processus supposés dominants.

L’observation globale du climat. © World Meteorological Organization

7L’étude des impacts associés à l’évolution du climat est un élément important à combiner avec ces observations. Dans ce contexte, il est indispensable de mesurer les réponses biologiques aux changements induits par de nouvelles conditions climatiques ainsi que d’établir des priorités en identifiant des régions du monde pour lesquelles les modèles climatiques sont mis en défaut (e.g. la convection tropicale encore mal décrite conduit à des tendances pluviométriques très contradictoires d’un modèle climatique à un autre), mais aussi des régions pour lesquelles la demande sociétale s’impose due notamment à la pression démographique croissante (e.g. Bangladesh).

8Les enjeux sont donc de maintenir ces dispositifs d’observation à long terme, de structurer la communauté scientifique autour d’objectifs ciblés et de coordonner les programmations scientifiques à l’échelle internationale pour financer les campagnes d’observations intensives. Le programme AMMA* (Analyse Multidisciplinaire de la Mousson Africaine) est un exemple récent de cette stratégie multiplateforme et multi-échelle.

Et l’Homme dans tout cela…

9Les progrès récents des sciences du climat sont liés au fait que les scientifiques ont compris l’urgence de mettre en place une démarche pluri et interdisciplinaire coordonnée pour progresser dans la compréhension du Système Terre. La mise en lien des systèmes d’observation associés à chaque compartiment et la volonté d’assurer leur concomitance sur des fenêtres temporelles de plus en plus grandes ont permis de progresser, d’une part sur la compréhension des processus expliquant la variabilité de chaque compartiment et d’autre part, sur l’identification des processus dominants aux interfaces.

10Aujourd’hui, une démarche scientifique interdisciplinaire est désormais en construction entre les sciences du climat et les sciences humaines et sociales pour progresser sur l’étude des impacts associés à l’évolution du climat (e.g. Comment les sociétés s’adaptent-elles aux forçages climatiques ? Quels sont les impacts de l’évolution de la ressource en eau sur la population ? etc.) Comme toute démarche scientifique, ces questions imposent une stratégie d’observation intégrée et interdisciplinaire. La mise en place de tels systèmes est probablement un des grands défis que la communauté scientifique doit aujourd’hui relever (figure).

Bibliographie

Références bibliographiques

• J.-M. MOISSELIN, M. SCHNEIDER, C. CANELLAS et O. MESTRE - « Les changements climatiques en France au XXe siècle », La Météorologie, n° 38, 2002.

• A. LOMBART - « Les variations actuelles du niveau de la mer : observations et causes climatiques », La Météorologie, n ° 59, 2006.

• C. PASTRE - « L’observation atmosphérique, quel avenir ? », La Météorologie, n° 49, 2003.

• C. VINCENT, E. LE MEUR, D. SIX et E. THIBERT - « Un service d’observation des glaciers des alpes françaises " glacioclim-alpes ", pour quoi faire ? », La Houille Blanche, n° 3, 2007.

• Site Internet de l’INSU : http://www.insu.cnrs.fr/co/osu

• Site Internet de la WMO : http://www.wmo.int

Table des illustrations

Légende L’observation globale du climat. © World Meteorological Organization
URL http://books.openedition.org/editionscnrs/docannexe/image/11499/img-1.jpg
Fichier image/jpeg, 203k

Auteurs

Hydrométéorologue, Directrice de Recherche au CNRS, LTHE, Grenoble.
sandrine.anquetin@ujf-grenoble.fr

Physico-chimiste de l’atmosphère, Physicienne adjointe au CNAP, Coresponsable du Service d’Observation MOZAIC-IAGOS, Observatoire Midi-Pyrénées, Toulouse.
valerie.thouret@aero.obs-mip.fr

Écologiste marin, Directeur de Recherche au CNRS, Responsable de l’Observatoire de l’IUEM, LEMAR, Brest.
laurent.chauvaud@univ-brest.fr

© CNRS Éditions, 2011

Conditions d’utilisation : http://www.openedition.org/6540