Introduction de l’activité :
Depuis plusieurs décennies l’étude du climat actuel de la Terre semble indiquer un réchauffement important du climat avec des conséquences potentiellement importantes sur les populations humaines. Afin de pouvoir mettre en place des stratégies de lutte et d’atténuation du réchauffement climatique, les scientifiques doivent obtenir un consensus sur l’évolution du climat. L’obtention d’un consensus est cruciale pour mettre en place des actions individuelles et collectives afin de limiter l’impact du réchauffement climatique. L’objet de cette première activité est de comprendre comment la communauté scientifique peut aboutir à un modèle robuste sur les causes et les conséquences du changement climatique.
Document 1 : Des recherches in-situ
On observe sur cette photographie une bouée Atlas, un profileur Argo Deep Arvor et une bouée SVP. Ces instruments ont été déployés dans le cadre de Coriolis sur la mission PIRATA FR30.
La bouée Atlas est une station météo-océanique positionnée en plein océan. Elle mesure un nombre important de paramètres atmosphériques (température, humidité, pluviométrie, pression, vitesse et direction du vent) et océaniques (température, salinité et pression) grâce à son câble équipé de capteurs entre la surface et 500 mètres de profondeur.
Le profileur Argo Deep Arvor mesure la température, la salinité et la concentration en oxygène dissous depuis la surface jusqu’à 4000 mètres de profondeur. Grâce à ses 4000 flotteurs profilants, le programme Argo permet d’alimenter le suivi des masses d’eau profondes, qui jouent un rôle clé dans le changement climatique.
La bouée SVP, pour Surface Velocity Profiler, mesure la température de la mer. Selon les modèles de bouée SVP, celle-ci peut également mesurer la salinité ou la pression atmosphérique. Si le profileur Deep Arvor récolte ses données en profondeur, la bouée SVP fait ses relevés en surface.
Le programme PIRATA (Prediction and Research Moored Array in the Tropical Atlantic) est un programme initié et mené depuis 1997 en commun par la France, le Brésil et les Etats-Unis, qui surveille et étudie les conditions océaniques et météorologiques en Atlantique tropical. L’Ifremer participe à la composante française de ce programme, labellisé Service National d’Observation, dont l’IRD est maître d’œuvre de la coordination et des campagnes à la mer, aux côtés de Météo France et de l’INSU/CNRS.
Déploiement de bouées PIRATA et d’un profileur Deep Arvor, © Bernard Bourles (CC BY 4.0)
🧪 Démarche expérimentale : L’apport des satellites 📝
Démarche :
À l’aide de l’application Google Earth, il est dorénavant possible de suivre l’évolution morpho-géologique sur une période temps donnée de plusieurs lieux sur le globe.
Protocole :
1. Aller sur l’application Google Earth.
2. Cliquer sur l’onglet « Timelapse ».
3. Cliquer sur l’onglet « Réchauffement planétaire ».
4. L’application permet de visualiser l’évolution de 10 sites dans le monde.
Document 2 : L’aide précieuse des supercalculateurs
Les années 1990 voient l’avènement des supercalculateurs permettant l’intégration de milliard de données pour mieux suivre le climat. Leur puissance de calcul a été multipliée par 10 millions en 30 ans pour atteindre 20 780 000 000 000 000 calculs par seconde en 2022 (source : Météo France). Les modèles climatiques fonctionnent par maillage tridimensionnel, plus la maille de calcul est petite plus le modèle sera précis. Leurs calculs sont basés sur les lois fondamentales de la physique, du mouvement des fluides et de la chimie. Actuellement, environ 100 modèles climatiques indépendants sont utilisés par 50 laboratoires de climatologie dans le monde.
Document 3 : Le GIEC
Consulter le document mis à disposition sur le site www.ecologie.gouv.fr :
https://www.ecologie.gouv.fr/sites/default/files/ONERCLivretMieuxcomprendreleGIEC2018.pdf
D’après l’étude des documents 1 et 2 et de la démarche expérimentale, quels sont les différents outils utilisés par les scientifiques pour suivre l’évolution du climat actuel ?
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