Connecter le monde autour des prévisions océaniques

L’océan couvre plus de 70 % de notre planète et fournit des services écosystémiques vitaux qui rendent possible la vie telle que nous la connaissons. Près de 40 % de la population mondiale vit à moins de 100 km de la côte, soit une densité de population deux fois supérieure à la moyenne mondiale(1). L’océan est le moteur et le régulateur du temps et du climat mondial. Elle assure la sécurité alimentaire et la subsistance de milliards de personnes, fournit des services écosystémiques tels que l’absorption du_CO2 atmosphérique et la production d’oxygène, des ressources génétiques pour l’industrie de la biotechnologie marine, des voies commerciales et de transport, des sources d’énergie renouvelable, des ressources minérales, des loisirs et du tourisme, et bien d’autres choses encore. L’économie océanique devrait atteindre 3 000 milliards de dollars d’ici à 2030 et employer quelque 40 millions de personnes(2).

Pour utiliser l’océan de manière durable et assurer la protection des écosystèmes marins fragiles, nous devons surveiller et comprendre le fonctionnement de l’océan et prévoir comment il se comportera à l’avenir face à de multiples pressions telles que la pollution, la surpêche et le changement climatique. Nous mesurons des variables océaniques telles que la température, la salinité, l’oxygène, le carbone et la chlorophylle afin de surveiller l’océan et le fonctionnement des écosystèmes à l’aide de réseaux mondiaux de navires, d’amarrages, de bouées et de véhicules sous-marins automatisés. Associées aux satellites de surveillance des océans, ces données fournissent un aperçu en temps réel de l’état des océans.

Cet instantané présente toutefois deux limites : 1) il n’offre qu’un aperçu de l’océan dans les zones où des mesures sont disponibles (qui sont particulièrement rares dans les régions éloignées telles que l’océan Austral et les grands fonds marins) ; 2) il ne saisit que l’état de l’océan pendant la durée de vie de l’instrument – il ne peut pas se projeter dans l’avenir.
La prévision océanique est une technique qui permet de surmonter ces limites en utilisant des algorithmes et des modèles informatiques fondés sur la connaissance scientifique du fonctionnement de l’océan pour combler les lacunes là où les données sont rares, pour relier une série de ces instantanés en une image en mouvement, et pour faire avancer cette image dans le temps afin de prédire les conditions futures. Il s’agit de la même technique que celle utilisée par les météorologues pour établir les prévisions météorologiques que nous utilisons dans notre vie quotidienne.

Les systèmes de prévision et d’observation travaillent ensemble et de manière complémentaire. Les modèles numériques ont besoin des données d’observation pour valider les résultats des modèles et, ce qui est tout aussi important, pour obtenir une description réaliste des conditions actuelles dans l’océan, qui sert de point de départ aux prévisions. Cette technique d' »initialisation » du modèle avec les conditions mesurées est appelée « assimilation de données » et est essentielle pour obtenir des prévisions réalistes. Inversement, lorsque les modèles ne parviennent pas à reproduire l’océan réel, cela permet de cibler les points faibles de notre compréhension des processus océaniques et des écosystèmes, ce qui nécessite des recherches et des données supplémentaires.

Les systèmes opérationnels de prévision océanique du monde entier fournissent régulièrement les prévisions océaniques nécessaires à un large éventail d’activités telles que la navigation et la sécurité maritime, les opérations de recherche et de sauvetage, la surveillance de la pollution et la lutte contre celle-ci, l’aménagement de l’espace marin et la gestion des zones côtières, la pêche et l’aquaculture, ainsi que la réduction des risques de catastrophes et la lutte contre celles-ci (ouragans, tsunamis, ondes de tempête et inondations). Les modèles numériques qui sont au cœur des services de prévision océanique sont également utilisés par les scientifiques pour étudier les tendances océaniques et climatiques mondiales, telles que le réchauffement, les vagues de chaleur marine, la fonte des glaces de mer, le déplacement des schémas de circulation, l’absorption de_CO2, l’acidification, la désoxygénation et les changements dans les écosystèmes marins.