Coriolis : océanographie physique

Le domaine d’intérêt de ce réseau concerne les paramètres nécessaires aux missions de l’océanographie opérationnelle et de la recherche sur le climat (température, salinité, courants...) ainsi que les interactions air-mer et les données en rapport avec « l’océan vert » (oxygène, chlorophylle...).

Description du Soere Coriolis

Le système d’observation in situ concerné est celui de l’observation pérenne de l’état de l’océan, principalement hauturier. Il est en lien étroit avec l’océanographie opérationnelle et une communauté de chercheurs océanographes, intéressés en particulier par le rôle de l’océan sur le climat ou les grands cycles biogéochimiques. Son domaine d’intérêt concerne donc des paramètres requis pour accomplir les missions de l’océanographie opérationnelle et de la recherche sur le climat, en premier lieu, température, salinité, courants, mais aussi éventuellement interactions air-mer, ainsi que des paramètres plus en interaction avec l’océan vert, oxygène, paramètres bio-optiques.
 La plus-value principale attendue du Soere par rapport à l’existant (structure inter-organismes Coriolis, différents services d’observation labellisés ou en cours de montage) est de mieux répondre aux attentes de la communauté recherche concernant la mise à disposition en temps différé d’un ensemble très complet de données in situ qualifiées, de précision estimée et compatibles entre elles, tout en réfléchissant de façon concertée à leur analyse et à leur modalité d’utilisation afin de mener les études requises pour appréhender le rôle de l’océan dans le système climatique et contribuer de façon active aux exercices du GIEC. Il s’agit en particulier d’identifier les erreurs dont souffrent les jeux de données et de les caractériser, de mettre en commun des méthodes de validation/correction de données, et de développer des méthodes d’analyse.

Ceci se fera en renforçant les liens entre Coriolis et les chercheurs français intéressés par la donnée in situ et son analyse dont certains se sont déjà structurés au sein de différents services d’observation. Le Soere sera aussi un lieu de concertation entre les services d’observation, qui permettra de mieux quantifier l’effort mené en France autour de la donnée océanographique en domaine hauturier, d’évaluer et de fixer des priorités tant en termes financiers que personnels requis pour mener à bien les actions proposées. Son contour est volontairement ouvert pour accueillir éventuellement d’autres systèmes d’observation susceptibles d’être labellisés, ou des actions de validation de nouveaux jeux d’observation d’intérêt au moins régional à planétaire.

ICOS  : 50 stations de mesures de concentration au sol, réseau de suivi de flux pour écosystèmes représentatifs et surface de l’océan

IAGOS : 20 avions de lignes instrumentés

Pertinence des paramètres mesurés, protocoles de mesure, démarche qualité

Les paramètres retenus par les différents services et actions d’observation en France et par la structure inter-organisme Coriolis sont les paramètres océaniques dont le rôle est le plus direct dans le système climatique : température et salinité océanique dans le haut de la colonne d’eau (plutôt les 2000 mètres supérieurs à ce stade), oxygène, fluorescence et quelques autres paramètres bio-optiques ou biogéochimiques, premiers indicateurs indirects des modes de fonctionnement de l’océan vert, en interaction avec l’océan ‘physique’ et ‘dynamique’. Ce sont aussi des paramètres (surtout T et S) pour lesquels il y a eu un grand nombre de données, de nature et de précision très diverses et pour lesquels il y a un gros effort national et international mené pour mettre en œuvre des réseaux d’observation les plus complets/globaux possible.

Des paramètres concernant la circulation océanique (courants dans les premières centaines de mètres sous la surface) sont aussi retenus, soit dans des régions où ces informations sont jugées très importantes (deux mouillages du SO PIRATA), soit de façon indirecte par l’analyse (éventuelle) de sections XBTs répétées à haute résolution, ou par les données ADCP de coque des navires de recherche français (Coriolis) ou les dérives de bouées (ces dernières données sont collectées, traitées, mais ne sont pas encore analysées, qualifiées en temps différé) ou les trajectoires sub-surfaces des profileurs Argo.

Enfin, certaines données sur la variabilité des flux de chaleur, de quantité de mouvement et d’eau à l’interface air-mer et des conditions atmosphériques de surface seront aussi recueillies dans des composantes de ce Soere (PIRATA, potentiellement RAMA…), même si ces paramètres ne sont pas au cœur du Soere.

Les précisions requises sur les données sont celles fixées par la communauté de recherche, qui sont plus sévères que celles de l’océanographie opérationnelle; ces dernières ont été rappelées dans les différents articles synthétisant les présentations faites lors de la conférence internationale OceanObs’09. Par exemple, dans le haut de la colonne d’eau, on souhaite que les précisions en température soient de l’ordre de 0.01°C et en salinité de l’ordre de 0.01 psu, précisions qui peuvent être un peu dégradées au voisinage proche de la surface. La précision souhaitée est probablement bien meilleure pour l’océan profond, mais ces régions requièrent des approches d’observation différentes de celles proposées actuellement par le Soere. Pour des paramètres bio-optiques ou de nature chimique, des précisions ont aussi été établies ou sont en voie de spécification. Les activités menées par le Soere concernent principalement des données récentes depuis les années 1990 ou début des années 2000, même si dans plusieurs des cas, il repose sur une expérience française acquise depuis la fin des années 1960 (XBTs, données de surface, par exemple). Le Soere a été fortement dynamisé par la mise en place d’une océanographie opérationnelle, suscitée en bonne part par la disponibilité de l’observation altimétrique satellitaire de qualité depuis le début des années 1990, et en France, par le montage du projet Coriolis, puis de la structure inter-organisme Coriolis, depuis le début des années 2000..

Les partenaires de Coriolis

La structure Coriolis (responsable de la structure, Sylvie Pouliquen, Ifremer/LOS) a un contour très vaste, qui, dans le principe, englobe les contours du Soere CTDO2, avec des objectifs qui associent étroitement données ‘temps réel’ et données ‘temps différé’. Elle inclut spécifiquement des équipes chargées du soutien à la mise en œuvre d’instruments (en particulier, pour ce qui a trait aux flotteurs profilants ‘français’ du programme international Argo), du centre de données, qui gère les flots de données, archive les données tant ‘temps réel que temps différé’ et effectue des contrôles de qualité et de qualification des données, et d’une équipe de recherche et développement, qui travaille en particulier à la qualification des bases de données multi-paramètres multi-instruments à des fins d’analyse externalisées (MERCATOR, partenaires MYOCEAN…) et au développement de méthodes et de produits d’analyse.

En pratique, la structure Coriolis doit aussi s’appuyer sur des compétences extérieures, qui se trouvent au sein des laboratoires de recherche, en particulier pour ce qui a trait à l’acquisition et à la production de données validées/qualifiées. Ces efforts sont en bonne part structurés au sein de services d’observation labellisés et ont déjà établi des liens étroits avec la structure Coriolis pour tout ce qui a trait au flot de données temps réel, à leur qualification et à leur distribution/archivage par Coriolis.

Parmi ces services, citons :
 - le SO PIRATA, d’intérêt régional (océan Atlantique tropical et son climat) qui structure la contribution française au réseau d’observation PIRATA (coordinateur : Bernard Bourles, LEGOS) autour d’observations de mouillages air-mer instrumentés (de type TAO, mais aussi courantométriques ou avec mesures de pCO2), de campagnes océanographiques, et d’un marégraphe, ainsi que d’une station météorologique à Sao Tomé.
 - le SO SSS, d’intérêt global, qui structure la contribution française au réseau d’observation GOSUD, en particulier autour de la mesure de salinité de surface à partir de navires de commerce et de recherche (coordinateur : Thierry Delcroix, LEGOS)
 - le SO Argo-France, qui structure la contribution française au réseau d’observation Argo (profils verticaux de température et de salinité, dérives profondes), ainsi que les activités françaises autour de la validation des observations sur l’Atlantique nord (centre régional Argo), et les extensions des flotteurs profilants autour des mesures bio-optiques à intérêt biogéochimique ou océanographique (coordinateurs : Virginie Thierry, LPO, Fabrizio d’Ortenzio, LOV)
 - le SO MEMO, qui structure la contribution française aux observations de profils verticaux à partir des mammifères marins (principalement éléphants de mer) (coordinateur : Christophe Guinet, CEBC). Les observations sont principalement de température, de salinité, de fluorescence chlorophyllienne, mais aussi d’oxygène.

Par ailleurs, notons une activité coordonnée (sous l’égide projets TOSCA et ESA) concernant les mesures de bouées dérivantes instrumentées (en particulier, salinité et température de surface) (coordinateurs, F. Gaillard, LPO, G. Reverdin, LOCEAN), ainsi que des activités non encore coordonnées autour des mesures par sondes de température jetable XBTs (sections répétées à haute résolution, recherche sur les erreurs et les corrections à apporter aux données).

Sites Web

La plupart des partenaires du Soere ont un site dédié :
 - Coriolis : www.coriolis.eu.org
 - SO SSS : http://www.legos.obs-mip.fr/observations/sss
 - SO PIRATA : http://www.brest.ird.fr/pirata/index.php
 - SO Argo : http://wwz.ifremer.fr/lpo/SO-Argo-France/Home
 Ainsi que sous www.obs-vlfr.fr/OAO
 - SO MEMO : pas encore de site dédié. Les données temps différé analysées et validées au LOCEAN et par Fabien Roquet seront directement transmises à Coriolis.
 L’action coordonnée sur les données de bouées dérivantes est actuellement sur le site www.locean-ipsl.upmc.fr/smos/drifters
 

Les Partenaires

La structure inter-organismes Coriolis et ses équipes
Les services d’observation labellisés par l’Insu : PIRATA, SSS, Argo, MEMO
Les actions coordonnées ‘bouées dérivantes’ et ‘XBTs’
Les extensions proposées SPOT et RAMA

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