Contexte & Objectifs

L'océan Arctique joue un rôle très important dans la climatologie en raison des mécanismes puissants liés à la diminution de l'albédo qui est la principale cause d'amplification du réchauffement globale dans les régions arctiques. La réduction extrême de la couverture de glace de mer en Arctique à la fin de l'été a un impact énorme sur le bilan radiatif de la terre et des flux à l'interface air-surface. Elle est responsable d'un réchauffement des couches supérieures de l'océan et de la basse troposphère, d’un changement de la circulation atmosphérique (vortex polaire et trajectoires des tempêtes), d’une augmentation de la formation de nuages bas, du réchauffement stratosphérique, d’une accélération de la fonte des glaces du Groenland, d’une augmentation du niveau de la mer et d’une accélération du dégel du pergélisol libérant de grandes quantités de gaz à effet de serre (GES) dans l'atmosphère.

Il y a beaucoup de mécanismes supplémentaires responsables de l'amplification des changements climatiques dans l'Arctique, comme par exemple un changement de régime des vents qui accélère le mouvement de la glace de mer entrainant une augmentation de sa déformation provoquant sa fracturation en banquise. Cela engendre des eaux plus ouvertes diminuant l'albédo et augmentant l'absorption du rayonnement solaire par l'océan supérieur qui le converti en chaleur entrainant une fonte supplémentaire de celle-ci.

Il est très clair que pour l'étude des changements climatiques en Arctique, il est essentiel de suivre une approche intégrée des observations et des modélisations du système Arctique entier qui englobe à la fois l'atmosphère, l'océan et la glace de mer. Le projet IAOOS s'attaque à ce défi. Le simple fait que nous traitions des problématiques du changement climatique, implique que l'effort doit être maintenu pour une période de temps considérable (10 ans) pour être capable de séparer la variabilité naturelle, des effets anthropiques. Pendant les 4 années polaires internationales (API) nous avons pu recueillir certaines variables climatiques clés dans l'océan, l'atmosphère et la glace de mer, mais le temps et l'échantillonnage spatial des données recueillies n'ont pas été suffisants.

L'objectif principal et novateur de IAOOS est de fournir et de maintenir un système d'observation intégré sur l'Océan Arctique afin de collecter simultanément et en temps réel les informations liées à l'état des couches supérieures de l'océan, de la basse atmosphère et de la glace de mer.

Les équipements IAOOS sont basés sur 15 plates-formes autonomes opérant à un moment donné dans l'océan Arctique pour une période de 7 ans au total (voir l'animation). Chaque plate-forme sera composée de trois éléments effectuant des profils verticaux de variables climatiques clés: (Océan, Glace, Atmosphère). Chaque plate-forme transmettra ses données en temps réel par l'intermédiaire de satellites Iridium. Les données seront transmises à une station terrestre basée en France (IPEV - Institut Paul Emile Victor à Brest), sélectionnées pour éliminer les valeurs aberrantes et transférées aux centres de données (Coriolis, ICARE, NSIDC, GTS pour la prévision du temps). Ces 15 plates-formes dériveront selon les mouvements de la glace de mer, les courants de surface et les vents. Il sera nécessaire de remplacer une partie de ces 15 plates-formes chaque année. 4 plates-formes seront remplacées en raison de leur dérive et de leur exclusion de la zone d’étude Arctique, 2 autres plates-formes seront remplacées en raison des pertes occasionnées par les contraintes environnementales. Il y a donc 6 plates-formes à déployer chaque année après le premier déploiement de 15 plates-formes, pour un montant total de 40 plates-formes pour 5 ans. La durée totale de présence de ces 15 plates-formes en Arctique est estimée à 7 ans avec une phase de mise en œuvre de 5 ans et une durée de vie prévue de chaque plate-forme d’en moyenne de 2 ans. Une phase d'archivage et d'analyse suivra et durera 4 ans. Les déploiements des plates-formes reposeront sur des brise-glaces et des aéronefs. Ils auront lieu à la fin de l'été pour les opérations de brise-glace et au printemps pour celles par avions équipés de skis pour atterrir sur la banquise.

Logistique par Avion à partir de la base Nord Canadienne EUREKA