Le groupe d'experts intergouvernemental de l'IPCC, établi en 1988 par l'Organisation Météorologique Mondiale (OMM) et le Programme des Nations Unies pour l'Environnement (PNUE), a déjà publié deux rapports, en 1990 et en 1995, décrivant les connaissances actuelles dans le domaine de l'évolution du climat. Les progrès réalisés dans ce domaine se sont avérés si considérables et significatifs en cinq ans qu'une nouvelle synthèse s'avérait nécessaire.
Le chapitre 7 du rapport de 1995 revoit en particulier les prévisions de changement du niveau des mers à la lueur des améliorations récentes apportées aux modèles climatiques. Ces améliorations résultent surtout d'une meilleure compréhension du rôle de l'océan et du couplage entre ce dernier et l'atmosphère. Les prévisions varient suivant les modèles considérés et suivant les scénarios d'émission en gaz à effet de serre pris en compte. Le tableau de la figure 66 donne des valeurs extrêmes et moyennes que nous avons extraites des graphiques présentés dans le dernier rapport de l'IPCC. On observe sur les courbes que les tendances s'accélèrent à partir de 2015-2020, auparavant l'élévation est linéaire.
| Année | Prévision basse | Prévision moyenne | Prévision haute | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
2020 2040 2100 |
2.9 cm 5.7 cm 13 cm |
1 mm/an 1.1 mm/an 1.2 mm/an |
8.6 cm 18.6 cm 55 cm |
2.9 mm/an 3.7 mm/an 5 mm/an |
18.6 cm 38.6 cm 110 cm |
6.2 mm/an 7.7 mm/an 10 mm/an |
L'objet d'étude de notre troisième partie sera en outre d'établir dans quelle mesure la synergie des techniques de marégraphie et de géodésie est capable de détecter l'élévation prévue du niveau des mers avec un niveau de précision et d'exactitude satisfaisants.
Le besoin de surveiller la référence locale des marégraphes par géodésie spatiale a été exprimé à plusieurs reprises par les différents groupes de travail internationaux. C'est le cas notamment du groupe d'experts GLOSS de la Commission Océanographique Inter-gouvernementale de l'UNESCO [IOC, 1990], ou encore, de celui de la Commission du niveau moyen de la mer et des marées de l'AISPO [Carter et al, 1989 et 1994].
Selon le groupe de scientifiques de l'AISPO, réunis en décembre 1993 à Surrey, au Royaume Uni, la surveillance géodésique doit se développer autour du système de référence mondial de l'IERS, l'ITRS, adopté et recommandé par l'Union Géodésique et Géophysique Internationale depuis 1991. En outre, le mouvement du repère principal du marégraphe doit être déterminé dans ce système avec une exactitude d'au moins 1-2 mm/an sur des intervalles de cinq ans, et de 0.3-0.5 mm/an sur plusieurs décennies [Carter et al, 1994]. Ces valeurs furent estimées par analogie à la précision des résultats que fournissent en général l'analyse des séries temporelles des marégraphes de plus de cinquante années de données, et sous l'hypothèse de linéarité des mouvements verticaux de l'écorce terrestre sur les périodes de temps considérées. Deux questions méritent alors une attention particulière:
Plus de la moitié de l'élévation du niveau des mers prévue d'ici la fin du prochain siècle serait due au seul effet de la dilatation thermique [IPCC, 1995]. Cet effet n'étant pas homogène sur l'ensemble des océans, il est légitime de craindre un biais dans l'estimation de la tendance globale si la couverture géographique des marégraphes considérés n'est pas améliorée. La répartition actuelle des enregistrements intéressants, de plus de quarante ans de données, montre en effet que certains bassins, notamment dans l'hémisphère Sud, ne sont pas représentés, ou peu (figure 19). Le réseau de marégraphes n'aurait toutefois pas besoin d'être très dense si par ailleurs les signaux parasites d'origine océanique ou épirogénique pouvaient être bien modélisés et filtrés. Aussi, sans un réseau mondial convenable, le problème semble encore une affaire incertaine.
Si la détermination des variations eustatiques paraît réalisable à partir des données de marégraphie côtière, la question de la qualité des appareils se pose. Conçus pour la prédiction des marées et la navigation maritime à proximité des estuaires et des zones portuaires, les marégraphes traditionnels à flotteur ne sont en général pas adaptés à la surveillance des signaux de longue période. Or, les besoins nouveaux exprimés par la communauté scientifique exigent des instruments de grande qualité métrologique, notamment:
De nombreux organismes nationaux, soucieux de satisfaire les utilisations pratiques comme scientifiques, ont appliqué le proverbe " qui peut le plus peut le moins " en remplaçant leur parc de marégraphes traditionnels par des appareils modernes à capteur de pression ou à ultrasons. D'autant que, d'une part, la détérioration de la qualité des données marégraphiques était constatée par ailleurs, et d'autre part, que le coût d'une station moderne est a priori réduit par l'économie du puits de tranquilisation indispensable au marégraphe à flotteur, et par la possibilité de contrôler à distance les performances du nouveau marégraphe, permettant des interventions rapides et ponctuelles.
La Commission Océanographique Intergouvernementale de l'UNESCO assure depuis 1985 la coordination des efforts nationaux en vue de mettre en place un réseau mondial permanent d'observatoires du niveau de la mer. Ce réseau constitue de fait le système mondial d'observation du niveau de la mer connu sous le nom de GLOSS. Il est composé de quelques trois cent marégraphes, formant l'ossature autour de laquelle se rattachent les projets plus denses régionaux (IOCARIBE, Euro-GLOSS...) et nationaux (FLOSS...). La COI veille en outre à la pertinence des observations vis à vis des phénomènes globaux étudiés et des technologies disponibles, mais aussi à la qualité des stations, à la continuité des mesures, à leur couverture géographique, à l'amélioration des systèmes d'échange des données, et à la disponibilité des produits au PSMSL [IOC, 1990].
Le système GLOSS est un des éléments clés existant du système permanent d'observation systématique des océans appelé GOOS (Global Ocean Observing System). Ce système plus vaste et plus complet est apparu en 1992. Il est coordonné par la COI, l'OMM, le PNUE, et le CIUS. Les données de GLOSS supportent d'ailleurs les programmes TOGA, WOCE et CLIVAR du PMRC, établi en outre par l'OMM, le CIUS et la COI. Le programme TOGA cherche à établir les outils d'observation et de modélisation numérique nécessaires à une prévision des phénomènes couplés atmosphère - océan. Quant au programme WOCE, il a pour objectifs principaux la description globale de la circulation océanique et la collecte de données pertinentes pour les tester. Enfin, le programme CLIVAR s'intéresse aux processus physiques et dynamiques du système climatique qui agissent aux échelles de temps saisonnière, interannuelle, décennale et séculaire. La carte de la figure 67 montre la couverture du réseau GLOSS, tel qu'il est défini depuis les légères modifications apportées à ce dernier en 1993, en accord avec les réponses des organismes concernés au questionnaire qui leur fut envoyé. Le nombre des marégraphes prévus est désormais de trois cent huit [Tolkatchev, 1996], dont 251 fournissaient des données moyennes au PSMSL en juillet 1996.
Figure 67 : Réseau mondial des marégraphes GLOSS (308). Les symboles en rouge (de grande taille) représentent les marégraphes opérationnels en juillet 1996. " Opérationnels " dans le sens où ils apparaissent dans le catalogue du PSMSL, qui inventorie les données reçues.
L'étude des variations climatiques de l'océan repose donc sur des systèmes d'observation à long terme et à l'échelle mondiale. La coopération internationale s'avère essentielle pour coordonner les moyens nécessaires à la mise en place efficace de ce type de système. Mais, les moyens proviennent à la base des contributions nationales. Or, le maintien à long terme d'une activité régulière de service scientifique et technique telle que celle du PSMSL, de l'IERS, de l'IGS, ou encore du projet national SONEL, est souvent difficile pour les laboratoires de recherche. Ces derniers sont en effet tenus de faire évoluer sans cesse leurs travaux, au détriment d'activités ingrates de longue haleine, d'observation, de collecte, de contrôle, d'archivage et de diffusion de données, qui ne pourront être interprétées à court terme.
