NATURE ET ENJEUx
L’étude du système Terre et de ses différentes enveloppes (sous-sol, sol, océan, écosystèmes, atmos-phère…) permet de comprendre, suivre, prévoir et anticiper son évolution dans le contexte du chan-gement climatique, mais aussi de la raréfaction ou de la dégradation des ressources naturelles. Le programme concernera des questions cruciales pour nos sociétés, comme la qualité de l’air, de l’eau, des sols, la déforestation, la perte de biodiversité, l’acidification de l’océan, la modification des écosys-tèmes, les risques telluriques, les épidémies, les migrations… Il permettra de contribuer à la mise en place de services d’information et/ou de prévision climatique et environnementale, mais aussi de pro-poser des services dans le domaine de l’énergie, des ressources, du risque et de la sécurité au sens large.
Il se concentrera sur les zones les plus vulnérables, notamment les zones littorales qui sont également les plus peuplées et les plus actives du point de vue économique. Outre les facteurs anthropiques locaux, l’influence humaine sur l’évolution récente et future du climat aura des impacts spécifiques sur les zones littorales, en particulier du fait de l’acidification des océans, du réchauffement des eaux de mer ainsi que de la montée du niveau des mers et leurs conséquences. Ces zones sont la résultante fragile des flux de matière et d’énergie se déplaçant à l’interface continent-océan, au gré de la conjonction de facteurs climatiques, géologiques et écologiques. Outre les facteurs anthropiques locaux, l’influence humaine sur l’évolution récente et future du climat aura des impacts spécifiques sur les zones littorales, en particulier du fait de l’acidification des océans, du réchauffement des eaux de mer, ainsi que de la montée du niveau des mers et leurs conséquences. Le dérèglement climatique va intensifier les phéno-mènes de submersion, d’inondation côtière et d’érosion du littoral.
Tous les phénomènes étudiés étant géographiquement interconnectés, il est essentiel de constituer une capacité d’observation allant du local au global en combinant des moyens d’observation in situ sur terre, sur mer, dans les airs, mais également depuis l’espace. Les satellites permettent déjà un suivi glo-bal et homogène sur de longues périodes, en s’affranchissant à la fois des contraintes liées à la physique de la surface du globe (océans, déserts, zones polaires, montagnes) et de la géographie politique (res-trictions d’observation dans de nombreux pays). Pour avoir une fiabilité et une efficacité optimale, ces études doivent couvrir des échelles qui vont du court terme au très long terme et du local au global, ce qui nécessite d’être capable de traiter des « sauts variables » d’échelles temporelles et géographiques.
Or, ces « sauts » d’échelle constituent un verrou scientifique majeur qui nécessite l’acquisition de don-nées de plus en plus fiables et précises, et la réalisation de modélisations de plus en plus complexes.
L’amélioration de la qualité des mesures recueillies reposera donc également sur la levée de verrous technologiques, notamment dans les composants électroniques critiques du domaine du spatial.
2 | Propositions de programmes d’actions prioritaires
ACTIONS
Action 1 /
Promouvoir les fronts de science fondamentale
Compréhension du climat aux échelles décennales (maîtrise des incertitudes et des sauts d’échelle, étude des ruptures, des non-linéarités et des interactions).
Fonctionnement et évolution de notre environnement (surfaces et interfaces continentales, atmosphère, océan, littoral, socio-écosystème).
Dynamique et résilience de la biodiversité, avec une attention particulière aux milieux extrêmes, sujets porteurs en innovations pour les biotechnologies.
Action 2 /
Favoriser le développement des services climatiques et environnementaux qui représentent un nouveau secteur économique sur lequel la France a de l’avance et doit investir
Prévision météorologique pour le monde socioéconomique et les citoyens.
Suivi des productions agricoles, des stocks halieutiques ou de l’état de la forêt.
Prévision des risques météorologiques (inondations, crues, tempêtes, incendies, etc.) et impacts sur les transports, par exemple.
Prévision de la demande énergétique.
Impact sur la propagation des ondes électromagnétiques, sur le rendement des filières sensibles (énergies marine, éolienne, solaire…).
Risque sur la santé humaine (propagation des maladies, télé-épidémiologie, qualité de l’air et suivi des pollutions…).
Choix des lieux d’installation et du dimensionnement d’activités économiques…
Action 3 /
Créer et développer des technologies de rupture
Augmenter la sensibilité et la précision des capteurs, à masse équivalente embarquée.
Développer la technologie des réseaux de capteurs et le traitement associé 38.
Développer l’imagerie satellitaire ou embarquée 39.
Action 4 /
Mettre en place des formations adaptées
Mettre en place des formations techniques et supérieures rompues à la démarche interdisciplinaire et intégrée.
Anticiper les nouveaux métiers liés à l’observation, la modélisation et l’expérimentation sur le terrain ainsi qu’à la mise en place des grandes bases de données.
38 Amélioration des capacités d’archivage et de traitement des données ainsi que développement de l’interopérabilité des bases de données spatiales (missions ESA, CNES, programmes Copernicus et GEO/GEOSS) et terrestres au niveau national et européen.
3939 note manquante
2 | Propositions de programmes d’actions prioritaires
FOrCeS FaIBLeSSeS
§ Collaboration internationale installée40
§ Expertise scientifique de très haut niveau41
§ Expertise industrielle nationale et européenne (aéronautique, lanceurs, instrumentation)
§ Programmation de recherches depuis plusieurs décennies42
§ Flottes, observatoires et réseaux d’observatoires à Terre (25 ans)
§ Dispersion des infrastructures de recherche (établissements porteurs, gouvernance, financements)
§ Déficit de cohérence et de coordination du dispositif
§ Faiblesse de l’interopérabilité des banques de données
§ Faible implication des industriels sur les services
§ Faible articulation avec des pôles de compétitivité
OppOrTunITéS MenaCeS
§ Vision coordonnée au sein d’AllEnvi et ouverture à d’autres alliances
§ Structuration européenne des infrastructures de recherche43 et feuille de route nationale des infrastructures
§ Programmes de l’Agence spatiale européenne et du CNES
§ Mise en place des pôles thématiques de données CNES-organismes : océan, terre, atmosphère, surfaces continentales
§ Différents outils européens dans le cadre du programme Horizon 202044
§ Instabilité des modes de financement pérenne
§ Obsolescence des flottes
§ Validation scientifique insuffisante du traitement des données par les services avals mis sur le marché
§ Absence de plan industriel sur cette thématique
§ Restrictions sur l’usage des composants microélectroniques qualifiés
40 41 42 43 44
40 gcoS (General Comprehensive Operating System), Copernicus, GEO (Group on Earth Observation), CIUS (Conseil international des unions scientifiques), FutureEarth.
41 GIEC (Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat), IPBES (Plateforme intergouvernementale scientifique et politique sur la biodiversité et les services écosystémiques), GBIF (Global Biodiversity Information Facility).
42 CNRS, CNES et établissements membres de l’alliance AllEnvi.
43 ESFRI : European Strategy Forum for Research Infrastructure.
44 Kic (Knowledge and Innovation Communities), Climat, JTI (Joint Technological Initiative) Bio-based Industries, ERA-Nets on Climate Services et Earth Observation, JPI (Joint Programming Initiative) Ocean, Water, Climate, JPI FACCE (Joint Research Programming Initiative on Agriculture, Food Security and Climate Change).
MaTrICe d’anaLySe STraTégIque