Recherche & Innovation
Réaliser des avancées de pointe en matière de surveillance, de modélisation et de prévision des océans afin de favoriser la prise de décisions durables.
Une nouvelle ère pour la prévision océanique
L’océan évolue rapidement. Pour préserver les écosystèmes marins, faire face au changement climatique et favoriser des pratiques océaniques durables, nous avons besoin d’une précision et d’une rapidité sans précédent dans la surveillance et la prévision des océans. Mercator Ocean relève ce défi en intégrant l’intelligence artificielle (IA) dans ses systèmes de modélisation, à la pointe de l’innovation avec le développement du Jumeau Numérique Européen (EU DTO).
L’IA révolutionne la façon dont nous comprenons et prévoyons la dynamique des océans. En apprenant à partir de grandes quantités de données historiques, en reconnaissant des modèles et en générant des prévisions rapides, l’IA offre de nouvelles possibilités :
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Calculs plus rapides
Produire des prévisions en quelques secondes au lieu de quelques heures. -
Précision accrue
Améliorer la précision de la prévision des courants marins. -
Une intégration plus large des données
Intégration transparente de divers flux de données. -
Réduction des besoins en ressources
Fonctionne efficacement sur les ordinateurs GPU, en utilisant beaucoup moins de ressources que les centres HPC traditionnels.
Mercator Ocean : Renforcer les capacités existantes
S’appuyant sur des décennies d’expertise en océanographie physique, en modélisation de données et en simulation, Mercator Ocean intègre l’IA pour renforcer ses capacités existantes. Nous exploitons la capacité de l’IA à traiter de grandes quantités de données océaniques provenant de diverses sources, notamment des observations par satellite, des capteurs in situ et des ensembles de données de réanalyse (comme GLORYS12 – GLObal ReanalYSes at 1/12 of degree).
Ces ensembles de données historiques de réanalyse, affinés au fil des décennies, constituent des terrains d’entraînement idéaux pour les modèles d’intelligence artificielle, qui ont besoin de données historiques substantielles et bien conservées pour déchiffrer la dynamique complexe des océans.
Système d'IA phare : GLONET
Le système phare de prévision basé sur l’IA de Mercator Ocean, GLONET (GLONET : GLObal Neural Network), illustre cette approche. S’appuyant sur des années de données de réanalyse, il simule les courants océaniques, la température et la salinité sur 21 niveaux verticaux à l’échelle mondiale, fournissant rapidement des prévisions à 10 jours.
Par rapport aux modèles traditionnels, GLONET améliore considérablement les prévisions des courants océaniques et offre de nouvelles possibilités d’analyse de scénarios et de simulation de la réaction du climat.
Jumeau Numérique de l'Océan européen (EU DTO) :
La puissance de l'intelligence océanique
Le Jumeau Numérique Européen de l’Océan (EU DTO) est une initiative transformatrice fournissant une réplique numérique avancée de l’Océan pour soutenir la prise de décision éclairée pour la durabilité et la résilience. Cette plateforme interactive permet aux utilisateurs d’observer les conditions actuelles de l’océan, d’analyser les changements historiques et d’explorer les scénarios futurs grâce à des simulations sophistiquées.
En intégrant les données et les services du Copernicus Marine Service et de l’EMODnet dans un cadre numérique unifié, l’EU DTO tire parti de l’excellence et des atouts scientifiques européens pour fournir des connaissances exploitables sur les océans. À la base, l’ODD combine de vastes ressources de données, des modèles avancés et des outils alimentés par l’IA, rendant les informations sur les océans accessibles aux décideurs politiques, aux chercheurs, à l’industrie et au public.
Mercator Ocean joue un rôle central dans la construction de cette infrastructure, en dirigeant l’intégration des données et des services de modélisation, et en apportant son expertise en matière de prévisions océaniques et de modèles d’IA opérationnels tels que GLONET. Grâce à l’IA, l’ODD de l’UE redéfinit la manière dont l’Europe surveille, comprend et réagit à l’évolution de l’environnement marin.
Par rapport aux modèles traditionnels, GLONET améliore considérablement les prévisions des courants océaniques et offre de nouvelles possibilités d’analyse de scénarios et de simulation de la réaction du climat.
Horizon Europe : investir dans l'innovation océanique
Mercator Ocean participe activement à plus de 20 projets Horizon Europe financés par l’UE. Ces initiatives de collaboration favorisent la recherche et le développement technologique de pointe dans le domaine de l’observation, de la modélisation et de la prévision des océans. Ils contribuent à une meilleure compréhension des processus océaniques, au développement d’outils numériques avancés et à l’élaboration de stratégies éclairées pour relever les défis mondiaux.
Les initiatives clés comprennent par exemple
- EDITO (Jumeau Numérique de l’Océan) : Au cours de la phase 1, EDITO a validé son potentiel en intégrant divers données, modèles et outils. La phase 2 permettra d’étendre la portée de la plateforme, en garantissant l’accessibilité aux non-experts tout en améliorant ses services pour les chercheurs et les contributeurs institutionnels. Les initiatives clés comprennent la mise à l’échelle de l’infrastructure cloud-native, l’intégration de données à haute résolution dans un catalogue central unifié et la mise en œuvre d’une validation robuste pour les contributions de tiers. D’ici à 2030, EDITO envisage une plateforme DTO pleinement opérationnelle, servant de référence mondiale pour les solutions océaniques numériques.
- DTO-BioFlow (Intégration des données de surveillance de la biodiversité dans le Jumeau Numérique de l’Océan) portera sur les défis actuels en matière de collecte, d’harmonisation, d’accessibilité et d’analyse des données relatives à la biodiversité marine, sur l’intégration de ces données et des outils d’analyse dans les architectures DTO, et sur l’applicabilité d’une composante biodiversité DTO opérationnelle pour traiter les cas d’utilisation pertinents pour les politiques.
- Le projet FOCCUS (Forecasting and observing the open-to-coastal ocean for Copernicus users) porte spécifiquement sur l’extension côtière du service de surveillance de l’environnement marin de Copernicus et l’améliore afin de mieux servir les utilisateurs côtiers et les États membres.
- NECCTON (New Copernicus Capabilities for Trophic Ocean Networks) transforme la capacité européenne à prévoir et à protéger la biodiversité des écosystèmes marins. De nouveaux modèles et produits pour les poissons, la pollution, la biogéochimie et les habitats benthiques permettront au Copernicus Marine Service de mieux informer les décideurs, les gestionnaires et le public sur la gestion durable de l’océan.
- Le projet SEACLIM (European SEAs CLIMate impact prediction through regional models) fournit des prévisions détaillées des changements décennaux à multidécennaux dans les environnements marins en utilisant des modèles océaniques régionaux, des indicateurs et des démonstrateurs de services climatiques pour ouvrir la voie à une nouvelle ligne de service dans le Copernicus Marine Service.
- CoCliCo (Coastal Climate Core Services) développe une plateforme web open-source informant les utilisateurs sur les risques côtiers actuels & futurs dans le but d’améliorer la prise de décision sur la gestion des risques côtiers et l’adaptation, en établissant un service central intégré dédié à l’adaptation des côtes à l’élévation du niveau de la mer.