L’océan est un milieu beaucoup plus variable qu’il n’y paraît et est de surcroît soumis aux influences des milieux qui l’entourent, que ce soit l’atmosphère, la lune, les continents ou les glaces. Séparer l’évolution liée aux modifications anthropiques du climat de la variabilité naturelle se révèle très complexe dans un milieu dont on connaît depuis l’avènement de l’observation spatiale relativement bien la surface mais dont l’intérieur reste difficile d’accès.

Cette problématique est traitée avec beaucoup de soins par le groupe d’expert intergouvernemental sur l’évolution du climat. Une attention particulière est portée sur l’évaluation des barres d’erreur et une vision de plus en plus précise se dessine au fur et à mesure des rapports successifs et de l’amélioration de la connaissance. Plutôt que de faire une synthèse des résultats du dernier rapport, je propose ici de mettre en lumière plusieurs points qui me paraissent importants dans la conduite des opérations en mer.

Les constantes vont évoluer

L’un des effets bien connus du grand public est la hausse du niveau marin, à la fois sous l’effet de la dilatation thermique des océans et la fonte des glaciers. Cette variation est une des mieux maîtrisées dans la mesure où les variations naturelles sont bien comprises. Cette grandeur bénéficie également d’une très grande profondeur d’observation, comme par exemple depuis 1711 pour le marégraphe de Brest.

Depuis 1711, le niveau de la mer a monté d’environ 30 cm - travaux Nicolas Pouvreau. Poster disponible sur le site du SHOM : refmar.shom.fr/fr/evolution-niveau-marin-brest

Un des effets de la hausse du niveau marin sera de modifier la célérité des ondes de marée. Ainsi la marée, somme de signaux périodiques dont les paramètres sont appelées « constantes harmoniques » sera modifiée et il faudra s’habituer à composer avec des constantes variables. A l’heure actuelle, les modifications sont encore faibles mais devront à l’avenir être prises en compte quantitativement. Cet exemple est symptomatique du changement de paradigme en matière de connaissance de l’environnement.

Changer nos réflexes en matière d’anticipation

Le changement climatique perturbe également l’anticipation des conditions d’environnement que l’on peut rencontrer pour une opération en mer qu’elle soit de nature civile ou militaire et que ce soit en planification quelques mois à l’avance ou en conduite quelques jours à l’avance. En conduite, les prévisions océanographiques, équivalent pour l’océan de la prévision du temps, permettent de répondre au besoin et ne sont pas particulièrement sensibles au changement de climat. Elles bénéficient en effet des dernières observations, qui, faut-il le rappeler, servent de guide pour les trajectoires de prévision. Au-delà d’environ 15 jours d’anticipation, la nature chaotique des écoulements géophysiques rend ce type de soutien inopérant et l’anticipation se fait généralement au moyen de statistiques basées sur l’observation passée éventuellement soutenue par la modélisation numérique pour aider à combler les lacunes à la fois dans le temps et l’espace. Avec le changement climatique, dans bien des cas, les paramètres observés aujourd’hui ne rentrent pas nécessairement dans la plage de variation observée dans le passé. C’est le cas notamment aux hautes latitudes où les eaux de l’océan Atlantique, fortement salées et plus chaudes que les eaux environnantes entrent massivement dans l’océan arctique, modifiant considérablement son fonctionnement thermodynamique. La disparition de la glace de mer, qui avait un rôle de tampon entre la mer et l’atmosphère, induit des échanges air-mer nettement plus intenses avec une influence directe de l’atmosphère plus profonde et une sensibilité exacerbée aux variations atmosphériques, y compris à l’échelle annuelle.

Illustration d’une campagne de mesure du Shom dans une zone qui était englacée de façon quasi-permanente.

Les couvertures de glace de mer sont également très fortement modifiées. Des zones autrefois englacées toute l’année sont maintenant régulièrement libres de glace et deviennent des nouveaux terrains d’action ce qui accroit le besoin de connaissance de l’environnement marin et en particulier de la bathymétrie. Il est intéressant de noter que le changement de la donne géopolitique est largement influencé par la dynamique océanique. La disparition de la glace est plus rapide du côté russe de l’océan Arctique que du côté américain.

Comment quelques dixièmes de degré peuvent changer la donne ?

La modification du champ de température a des impacts directs en matière de lutte sous-marine par son action sur le champ de célérité du son. La célérité du son est accrue par une forte température et une forte pression. A titre d’exemple, un réchauffement en surface, conjugué à une célérité du son importante au fond a donc tendance à produire un minimum de célérité du son dans l’intérieur de l’océan, créant des guides d’ondes appelés chenaux acoustiques et favorisant dans la plupart des cas la frégate au détriment du sous-marin. La maîtrise de l’environnement marin en particulier dans sa dimension liée à la propagation acoustique est un facteur essentiel pour prendre l’ascendant sur l’adversaire. Ici, le changement des mers modifie la donne et renforce l’attention à avoir sur les zones favorables et défavorables.

On observe d’ores et déjà des modifications de type de profil acoustique, avec l’apparition ou la disparition de chenaux acoustiques. Or la présence d’un chenal acoustique tient souvent à un fil, une augmentation locale d’un dixième de degré peut suffire à créer le minimum de célérité qui va modifier drastiquement la portée d’un sonar.

Un réchauffement confiné en surface ou réparti sur la colonne d’eau

Dans ces conditions, un des enjeux actuels est de mesurer et comprendre la localisation en profondeur du réchauffement des océans : confiné en surface ou bien ventilé sur toute la colonne d’eau. L’océan est actuellement monitoré par le réseau mondial ARGO composé d’environ 4000 flotteurs effectuant chacun un profil de 0 à 2000 m de profondeur tous les 10 jours. Ce réseau a permis à la prévision au début des années 2000 de franchir un saut qualitatif très important. Un effort important est actuellement réalisé pour observer les champs de température et de salinité jusqu’à 4000 m voire 6000 m de profondeur. La communauté scientifique attend de cette innovation de mieux comprendre le fonctionnement de l’océan profond et également de raffiner les prévisions des modifications qui auront lieu dans l’océan.

Cyril Lathuilière, ICA, Chef de département « recherche en océanographie physique » au Shom   Après une formation par la recherche dans un laboratoire parisien de Sorbone université, Cyril Lathuilière rejoint le Shom, l’établissement public français dont la mission est la connaissance de l’océan. Il est en particulier responsable des études amont en océanographie.