Dossier : Climat   
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Le PROOF nouveau est arrivé
Extrait de la Lettre n°16 Programme International Géosphère Biosphère-Programme Mondial de Recherches sur le Climat (PIGB-PMRC)


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Proof : présentation

Le programme PROOF (PROcessus biogéochimiques dans l'Océan et Flux) a été réorganisé en 2002. La priorité des recherches entreprises reste l'étude de la réponse des écosystèmes et des cycles biogéochimiques océaniques au forçage physique. Toutefois, ces recherches sont désormais inscrites de manière plus explicite dans le contexte du changement de climat planétaire et de ses répercussions sur le milieu naturel. Cinq contraintes physiques ou chimiques majeures résultant du changement du climat planétaire et des perturbations de nature anthropique sont identifiées :

  • l'augmentation des rejets d'origine anthropique
  • l'augmentation de la température
  • les modifications de la circulation océanique
  • les modifications des dépôt éoliens d'origine désertique
  • l’augmentation des radiations UV à la surface de l’océan
  • PROOF : trois thématiques

    Trois thématiques de recherches ont été retenues. Elles visent d'une part à renforcer le potentiel des approches pluridisciplinaires déjà existantes ; d'autre part, elles ambitionnent de favoriser l'émergence de synergies nouvelles à l'interface de plusieurs disciplines.

    Thème 1 : Interactions entre changements climatiques et cycles biogéochimiques marins à travers l'interface océan / atmosphère

    L'évolution admise du climat global a accru notre besoin de comprendre comment les changements climatiques influencent les processus physiques et biogéochimiques dans le système couplé océan-atmosphère; en retour, il est nécessaire de comprendre comment ce système couplé rétroagit sur le climat. Cette thématique vise donc à favoriser le regroupement d'océanographes et d'atmosphériciens ayant, notamment, une expertise sur les gaz «climatiquement actifs», les aérosols, le transfert radiatif et la photochimie. L'objectif est d'améliorer notre compréhension des processus responsables des sources et puits de ces gaz dans l'océan superficiel, leur échange au travers de l'interface air-mer ainsi que leur influence sur la chimie de l'atmosphère.

    Thème 2 : Les effets respectifs du changement climatique et de la variabilité naturelle sur la structure fonctionnelle des écosystèmes marins et sur les cycles biogéochimiques

    Afin d'aborder les études de rétroaction des cycles biogéochimiques océaniques sur le climat, un préalable est de comprendre la manière dont les communautés vivantes dans l'océan vont «intégrer» les modifications de l'environnement et, en retour, contribuer à la modification des cycles. Ce thème encourage le regroupement des communautés d'océanographes biologistes, chimistes et physiciens pour comprendre et quantifier la réponse des organismes vivants et des cycles biogéochimiques à la variabilité du forçage physique et chimique.

    Thème 3 : Les «indicateurs» paléo océanographiques dans l'océan actuel

    Ce thème de recherche fait appel au concept d’indicateurs («proxies»), c'est-à-dire d'indicateurs (biologiques, géochimiques et sédimentaires) permettant de quantifier (empiriquement) les paramètres climatiques et environnementaux utilisés pour les reconstitutions paléo-climatiques. Ces relations empiriques doivent être dégagées dans l'océan actuel pour les extrapoler ensuite à l'analyse des carottes sédimentaires. Cette thématique regroupe la communauté travaillant sur les cycles biogéochimiques dans l'océan actuel et celle intéressée par la reconstruction de l'évolution passée de l'océan, en particulier de la paléo-productivité.

    PROOF : trois principaux domaines d'action

    Derrière la pluridisciplinarité privilégiée au niveau des thématiques, est également encouragée la diversité des outils pour mettre en œuvre ces recherches. On peut répartir ces outils en trois catégories principales.

     


    1 : Projet BARMED


    2 : Projet KEOPS


    3 : Projet BIOSOPE


    4 : Projet APPLE


    5 : Projet UVECO


    6 : Projet OCEVAR
     

    L'observation in situ

    Il s'agit essentiellement des recherches pluridisciplinaires menées lors des campagne océanographiques à partir des navires de façades de l'INSU ou des navires hauturiers de l'IFREMER ou de l'IPEV. Quatre zones/chantiers prioritaires ont été identifiés :

  • La Méditerranée en s'appuyant, en particulier, sur le service d'observation DYFAMED (http://www.obs-vlfr.fr/sodyf/home.htm) (figure 1, projet BARMED).
  • L'océan austral en s'appuyant, en particulier, sur le service d'observation OISO (http://www.ipsl.jussieu.fr/services/Observations/fr/OISO.htm) (figure 2, projet KEOPS).
  • L'Atlantique Nord-Est / Golfe de Gascogne.
  • L'océan tropical (figure 3, projet BIOSOPE).
  • Les expérimentations de laboratoire

    L'objectif de ces expérimentations est double : d'une part, elles visent à «démonter» et comprendre, dans le cadre d'un forçage maîtrisé ou contrôlé, les phénomènes observés dans le milieu naturel (figure 4, projet APPLE). D'autre part, elles permettent de tester des scenarii d'évolution future de certains forçages anthropiques et/ou climatiques et d'en apprécier les effets sur les organismes marins et, finalement, sur les cycles biogéochimiques (figure 5, projet UVECO).

    La modélisation

    La modélisation couplée physique biologie est centrale dans le programme PROOF, en considérant explicitement le transfert d'échelles entre la méso-échelle, le bassin océanique et l'échelle globale. Cette modélisation tire profit des observations in situ ou de télédétection qui fournissent les champs d'initialisation et de validation des modèles (figure 6, projet OCEVAR). Elle tire également profit des expérimentations de laboratoire qui permettent d'établir la paramétrisation des processus clés.

    PROOF dans le contexte international

    Les thématiques scientifiques identifiées et soutenues par le programme PROOF s’inscrivent dans les programmes internationaux relevant d’IGBP, du SCOR ou des deux qu'ils soient nouvellement lancés ou en cours d'élaboration. Ainsi la thématique 1 du programme PROOF relève du programme SOLAS (Surface Ocean Lower Atmosphere Study). La thématique 2 est en adéquation avec les axes thématiques du nouveau programme IMBER (Integrated Marine Biogeochemistry and Ecosystem Research). Enfin le thème 3 s’inscrit dans la réfléxion de prospectives menée par le groupe PJTT (Paleo-JGOFS Task Team) issu de JGOGS et du programme international IMAGES et est également un des axes de recherche coordonné du projet GEOTRACES (accepté comme planning group du SCOR en 2003).

    En interagissant de manière constructive avec les comités scientifiques de ces nouveaux programmes d'IGBP, le comité scientifique du programme PROOF veille à cette mise en phase des activités nationales et internationales. Cet accompagnement vise à permettre à la communauté française d'améliorer la valorisation future de ses activités sur le plan international.

    PROOF : gestion de données

    Le programme PROOF a mis en place une charte pour la gestion des données. L'objectif est de mettre à disposition le plus rapidement et plus efficacement possible, d'abord à la communauté concernée, puis à la communauté scientifique dans son ensemble, toutes les données acquises dans les différents projets soutenus par le programme PROOF. La présentation de l'ensemble des projets PROOF ainsi que les données anciennement archivées sont désormais regroupées au sein d'un nouveau site PROOF : http://www.obs-vlfr.fr/proof/index_vt.htm.

         

    Contact :
    Hervé Claustre
    Laboratoire d'Océanographie de Villefranche
    UMR7093, - B.P. 08
    06238 Villefranche-sur-mer

    Catherine Jeandel
    OMP - LEGOS (CNRS/CNES/IRD/UPS)
    14, Ave E. Belin
    31400 -Toulouse

    Marie-Alexandrine Sicre
    LSCE (CEA-CNRS) - Bât 12, Domaine du CNRS
    Av. de la Terrasse
    F-91198 Gif-sur-Yvette Cedex

         


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