Un océan en équations

La modélisation d’un océan
La modélisation d’un océan comme l’Atlantique Nord, ici présentée, doit permettre d’en prédire les mouvements, déterminants pour la pêche, le climat, ou les énergies marines… © INRIA/moise-cnrs/legi/photo n. Hairon

La modélisation des mouvements océaniques doit permettre d’anticiper leurs évolutions futures en fonction des aléas environnementaux et des activités humaines. Un enjeu scientifique, mathématique… mais aussi politique et financier.

La ministre de la Mer Annick Girardin a annoncé, le 30 septembre dernier, que le gouvernement débloquerait 40 millions d’euros sur cinq ans pour la recherche sur la modélisation des océans dans le cadre d’un appel à projets, ce qui permettrait à la France de conforter sa place à l’échelle internationale dans ce domaine. Ainsi que le montrent les sept mille études sur la modélisation des océans, issues de plus de trente-six pays publiées dans le rapport de 2019 du Groupe intergouvernemental d’experts sur le climat (GIEC), ce domaine de la recherche océanographique mobilise aujourd’hui de nombreux scientifiques dans le monde, notamment autour des enjeux environnementaux, socio-économiques et politiques auxquels il permet d’apporter des réponses partielles.

La modélisation des océans et leurs mouvements, à la croisée de la mécanique des fluides et de la thermodynamique, permet en effet de décrire et, on l’espère, de prévoir des phénomènes physiques réels, à partir d’un ensemble d’équations et d’algorithmes résolus grâce à des programmes informatiques. « Les grands équilibres des océans sont affectés par les activités humaines. Notre rôle est de quantifier certains phénomènes, comme la séquestration du carbone dans les océans, jouant sur leur capacité à absorber du dioxyde de carbone, pour contribuer à des scénarios d’évolutions du climat, quantifier l’impact à long terme des pratiques et des usages des industries, prévoir l’évolution des ressources halieutiques, ou prédire des risques naturels tels que les ouragans, les cyclones ou les tsunamis », explique Joseph Sainte-Marie, mathématicien et chef du projet Ange, de l’Institut national de recherche en sciences et technologies du numérique (INRIA). Le groupe Ange travaille aussi avec Électricité de France sur des projets de développement des énergies marines renouvelables : les modèles élaborés doivent permettre de quantifier les ressources énergétiques des océans, notamment celles de la houle et des vagues. 

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