PIGB N° 18 07_09-2005 - Laboratoire de Glaciologie et

Transcription

Lettre pigb-pmrc- F r a n c e
Comité National Français du Changement Global (CNFCG)
de l’Académie des Sciences
La Lettre du
Programme International Géosphère Biosphère (IGBP)
Progamme Mondial de Recherches sur le Climat (WCRP)
Programme International «Dimensions Humaines» (IHDP)
Diversitas
Earth System Science Partnership (ESSP)
French ESSP Newsletter
Changement global
Changement
global
Septembre 2005 - N° 18
Numéro spécial ORE
Sommaire
Edito ................................................................................................................ 1
Edito
Jean-Paul Montagner
Directeur-Adjoint à la Direction de la Recherche
Secteur Sciences de la Terre, de l’Univers et de l’Environnement
- Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche
Les Observatoires de Recherche en Environnement (ORE) ...................... 3
The Observatories for Research on the Environment (ORE)
Le lancement des Observatoires de Recherche
en Environnement
Hydrologie - Hydrology ................................................................................ 8
AGRHYS, AMMA CATCH, BVET, DRAIX, H+,
HYBAM, OHM-CV, OMERE
L’émergence de nouveaux concepts dans la communauté
scientifique se heurte souvent à l’incompréhension, voire la
méfiance des autres disciplines. Les ORE n’échappent pas à
cette règle même s’il commence à être unanimement reconnu
qu’on ne pourra échapper à la surveillance méticuleuse et
Ecosystèmes et biodiversité - Ecosytems and Biodiversity ...................... 29
F-ORE-T, PCBB, REPER
Atmosphère et climat - Atmosphere and Climate .................................... 37
BEAM, CARAUS, CESOA, GLACIOCLIM, IDAF,
MOZAIC, NDSC, ORA, RAMCES
Dynamique côtière et Océan- Coastal Dynamics and Ocean ................ 61
RESYST, Réseau SSS, PIRATA, ROSAME
Terre solide – Solid Earth ............................................................................ 72
BCSF-RéNaSS, FFOSL, RAP, RENAG
Annonces – Announcement ........................................................................ 82
Rectificatif - Correction .............................................................................. 83
Launching the Observatories for Research on the Environment
The emergence of new concepts within the scientific community
often meets with incomprehension, even suspicion, among other
disciplines. The Observatories for Research on the Environment
(OREs) are no exception to this rule, even though it is beginning
to be unanimously recognised that there is no way of circumventing meticulous and rigorous surveillance of all environmental
parameters over 10-year or even 100-year time scales. The traditional observatories for astronomy, the solid earth and its fluid
envelopes have already paved the way, but by taking a leading
role in his own environment Man has created new questionings
requiring a thorough revision of the system of observatories that
Lettre pigb-pmrc France n°18 - Changement global
rigoureuse des paramètres environnementaux sur des échelles de temps décennales voire séculaires. Les observatoires
traditionnels en Astronomie, Terre Solide et Enveloppes Fluides ont déjà ouvert la voie mais l’homme en devenant acteur
majeur de notre environnement, provoque de nouvelles interrogations et oblige à une révision profonde des observatoires de notre planète. Les ORE doivent permettre de relever ces nouveaux défis. Toutes les enveloppes de notre Planète
et tous les champs disciplinaires des sciences de l’Environnement sont concernés, atmosphère, biodiversité, biogéochimie, cryosphère, écosystèmes côtiers, écologie, hydrologie, océanographie, terre externe et interne …
Dans ce contexte, après avoir lancé les ORE en 2002, la direction de la recherche en accord avec les grands organismes
de recherche en environnement a décidé d’organiser un colloque sur les ORE en novembre 2004 afin de faire le point sur
les ORE, structurer le dispositif, réfléchir à sa pérennisation et ouvrir de nouvelles pistes et de nouveaux observatoires. La
communauté scientifique et tous les organismes concernés se sont fortement mobilisés, au-delà de nos espérances et ce
numéro spécial reflète parfaitement l’extraordinaire foisonnement et diversité des idées qui accompagne les ORE.
La politique de lancement des ORE est maintenant achevée, le passage de relais par les organismes de recherche et la
Recherche Universitaire à travers la contractualisation de certains d’entre eux est maintenant lancée et laisse bien augurer
de leur financement pérenne. Il ne faut pas s’arrêter en si bon chemin. De nombreux champs disciplinaires sont encore
mal couverts par le dispositif actuel des ORE et de nouveaux ORE devront probablement être créés pour couvrir les thématiques émergentes. L’ouverture à l’Europe et l’international est encore balbutiante mais le concept d’ORE est maintenant bien perçu par l’ensemble de la communauté scientifique mondiale.
Tous les éléments sont en place, défis scientifiques et technologiques majeurs, mobilisation de la communauté scientifique pour que les Observatoires de Recherche en Environnement deviennent les outils privilégiés et incontournables de
la recherche future en environnement.
monitor our planet. The OREs must enable us to meet these new challenges. All the envelopes of our planet and all the disciplines of environmental science are concerned: the atmosphere, biodiversity, biogeochemistry, the cryosphere, coastal ecosystems, ecology, hydrology, oceanography, the surface and interior of the Earth...
In this context, and after launching the OREs in 2002, the Research Directorate of the Ministry of Research, together with the
principal environmental research organisations, decided to organise a symposium on the OREs in November 2004. The objective was to evaluate the present situation of the OREs, to organise the structure of the ORE system, to discuss ways to achieve
permanence, to open new directions and new observatories. The response of the research community and all organisations
concerned was even more enthusiastic than we had hoped, and this special edition of the Global Change Newsletter is an
excellent reflection of the extraordinary abundance and diversity of the ideas that sustain the OREs.
The policy which launched the OREs has now come to completion. The process of transferring the administration by establishing contracts with the research organisations and universities is now under way and the outlook for future funding of the OREs
is good. We must follow up on this success. Many fields of discipline are still insufficiently covered by the present ORE system,
and new OREs will probably need to be created to cover emerging subjects. Opening the ORE structure to European and other
countries is just beginning, but the ORE concept is now well received by the global scientific community.
Major scientific and technological challenges, and a mobilised scientific community: all the elements are in place for the
Observatories for Research on the Environment to become the most appropriate, indeed indispensable tools for future research
on the environment.
Les Observatoires de Recherche
The Observatories for Research on the
en Environnement (ORE)
Environment (ORE)
Objectifs
Objectives
Avec la révolution industrielle, l’Homme est devenu un
acteur majeur de notre environnement. Pour connaître
l’état actuel de notre planète, pouvoir évaluer l’ampleur
des changements en cours, et ouvrir la voie au développement durable, il est indispensable de développer des
systèmes d’observation à long terme de la Terre. Jusqu’au
début du 20e siècle, les quelques dispositifs pérennes mis
en place avaient pour vocation essentielle d’enregistrer les
manifestations (séismes, éruptions volcaniques, inondations…) d’un système environnemental dominé par la
nature. Etudier les phénomènes observés n’est plus
l’objectif principal de tels observatoires qui sont devenus
au fil des années des outils indispensables permettant
d’assurer une gestion maîtrisée de l’environnement au
service de la société et des générations futures.
Since the Industrial Revolution, Man has come to play a leading role in his own environment. In order to understand the
state of our planet today, to assess the scale of the changes
taking place, and to pave the way for sustainable development,
it is indispensable to develop long-term observation of the
Earth. Until the beginning of the 20th century, the role of the
few long-term observation systems that existed was essentially
to record the events (seisms, volcanic eruptions, floods…) of an
environment dominated by Nature. The study of observed phenomena is no longer the principal objective of such observatories. They have instead become, over the years, indispensable
tools for enabling controlled management of the environment,
for the sake both of today’s society and of future generations.
L’étude des processus et des systèmes environnementaux
s’inscrit dans la durée. Elle est contrainte par le temps de
réaction des systèmes naturels et la fréquence des événements à observer. Pour établir les modèles d’évolution de
la terre solide, des milieux océanique et atmosphérique,
du climat ou des écosystèmes et mettre en évidence
l’impact anthropique sur ces milieux naturels, il est indispensable de disposer de données fiables, répétées régulièrement sur des durées longues.
Élaborés dès 2001 et financés en 2003 par le Ministère
délégué à la Recherche, les Observatoires de Recherche en
Environnement (ORE) permettent d’élargir aux communautés de la surface et de la biosphère continentale, le dispositif des Observatoires et des Services d’Observation mis
en place depuis quelques décennies par les chercheurs en
Sciences de la terre, océan et atmosphère (et labellisés par
l’Institut National des Sciences de l’Univers (INSU).
Les ORE poursuivent ainsi une double démarche consistant à s’organiser en réseau au niveau national puis européen et à s’intégrer au plan local en étroite synergie avec
les universités et les organismes impliqués dans la
recherche en environnement afin de pérenniser les systèmes d’observation. Les organismes concernés sont :
BRGM, CEMAGREF, CIRAD, CNES, CNRS, IFREMER, IPEV,
INRA, IRD, LCPC, Météo France.
Mise en œuvre
Après validation par le comité de Coordination des sciences
de la planète et de l’environnement (CCSPE) le 31 janvier
2001, puis le Conseil national de la science le 23 Mars 2001,
M. Le Ministre de la Recherche a annoncé le 21 mai 2001
son souhait de renforcer ou créer des observatoires de
The study of environmental processes and systems is essentially a long-term undertaking. It is constrained by the reaction time of natural systems, and by the frequency of the
events to be observed. To establish models of changes in
land, ocean and atmosphere, in climate or in ecosystems,
and to clearly identify anthropogenic impact on these natural environments, it is indispensable to have reliable data
from measurements repeated regularly over a long period.
First created in 2001, and financed in 2003 by the Ministry for
Research, the Observatories for Research on the Environment
(ORE) have extended the scope of the existing Observatories
and Observation Services (set up several decades ago by
researchers in land, ocean and atmosphere sciences, and
recognised by the INSU, the National Institute for Sciences of
the Universe), in order to include communities working on the
science of the Earth’s surface and the continental biosphere.
The approach of the OREs is two-fold: to organise themselves
in a network firstly at the national and then at the European
level, and to work closely at the local level with universities
and organisations involved in environmental research, in
order to guarantee continuity of observation The organisations concerned are: BRGM, CEMAGREF, CIRAD, CNES,
CNRS, IFREMER, IPEV, INRA, IRD, LCPC, Météo France.
Implementation
After the project was validated by the Coordinating Committee
for Sciences of the Planet and the Environment (CCSPE) on
31st January 2001, then by the National Science Council on
23rd March 2001, the Minister for Research announced on
21st May 2001 his intention to create OREs or give further support to existing facilities, in order to guarantee the continuity of
this monitoring of information. This temporal dimension is one
of the two principal difficulties confronting environmental
science. The second stems from the vast scope of environ-
recherche en l’environnement (ORE), afin d’assurer ce suivi
d’information dans la durée. Cette dimension temporelle est
l’une des deux principales difficultés caractérisant l’étude
scientifique de l’environnement. L’autre tient à l’étendue des
champs disciplinaires mobilisés pour traiter des problèmes
d’environnement, allant depuis les sciences de la matière, au
sciences de l’Homme et de la société, en passant par les
sciences de la terre et de la vie. La France, et d’une manière
plus générale la plupart des pays européens, souffrent d’une
pénurie grave de systèmes d’observation et d’expérimentation pérennes dans le domaine de l’environnement.
En 2003, le lancement des ORE a été soutenu par le
Fonds National de la Science (FNS) à hauteur de 3,75 M€
délégués à l’INSU. Cette contribution a pour vocation
d’impulser ces nouvelles structures, leur pérennité étant
fonction d’une concertation étroite entre les organismes
et l’engagement de ces derniers à prendre en charge le
fonctionnement des ORE dans la durée.
Dispositifs
Les ORE doivent en priorité fournir des données scientifiques de qualité, nécessaires aux chercheurs afin de comprendre et modéliser le fonctionnement des systèmes et
leur dynamique dans le long terme. Leur objectif est
d’apporter des réponses à des questions scientifiques touchant à l’environnement relatives, en particulier, à
l’impact anthropique. Ils y contribuent par deux voies
complémentaires :
• d’une part, l’acquisition des données de nature
diverses (physiques, chimiques, biologiques) sur le long
terme, pour le suivi des processus environnementaux et
écologiques. Ce sont là les tâches d’observation environnementales sensu stricto (voir ci-dessous).
• d’autre part, la mise en place d’expérimentations également sur le long terme qui complètent et valorisent les
tâches de la simple observation de l’environnement (voir
ci-dessous).
Dispositifs d’observations environnementales
Il s’agit de se doter des moyens de décrire et comprendre
les changements d’équilibre progressifs ou brutaux (telles
que les catastrophes naturelles), les tendances évolutives
de phénomènes continus ou intermittents, affectant les
ressources (eau, sol et air) ainsi que les écosystèmes, et
d’évaluer l’ampleur de ces changements, leur dynamique
et leur répartition spatiale, afin de limiter le nombre de
victimes ou l’impact socio-économique.
Les ORE peuvent couvrir des sites de natures très différentes, depuis des sites légers à équipement sommaire ou
automatisé, jusqu’à des sites lourdement instrumentés
(incluant le développement de capteurs). Les échelles
spatiales caractéristiques peuvent également être très
variables. Elles peuvent aller par exemple de la parcelle de
l’ordre de l’hectare (pour l’analyse des relations sols/cou-
mental studies, involving wide-ranging disciplines that span
the physical sciences, the earth and life sciences, and the
human and social sciences. France, like most European countries, suffers from a serious lack of systems for long-term
observation and experimentation in environmental science.
In 2003, the INSU received 3.75 M€ from the National
Science Fund (FNS) for the launch of the OREs. The purpose
of this contribution is to give initial impetus to these new
structures; their durability will depend on the establishment
of close cooperation between the parent organisations, and
on their commitment to taking over the running of the OREs
over the long term.
Organisation
The primary responsibility of the OREs is to provide highquality scientific data, essential if researchers are to
understand and model the way in which systems function and their long-term dynamics. The objective of the
OREs is to give answers to scientific questions relating to
the environment, and especially to those concerning the
impact of human activity. They do this in two complementary ways:
• firstly, by continuous long-term acquisition of different
types of data (physical, chemical, biological), in order to
monitor environmental and ecological processes (these
are the tasks of environmental observation in the strict
sense of the term),
• secondly, by setting up experiments, also over the long
term, which complete the simple environmental observations and lead to applications.
Environmental observation systems
Their first goal is to create the means of describing and understanding gradual or sudden changes in balance (e.g. natural
catastrophes) as well as trends in continuous or intermittent
phenomena, all of which affect resources (water, soil and air)
and ecosystems. A second goal is to assess the extent of these
changes, their dynamics and geographical distribution, so as to
limit the number of victims or the socio-economic impact.
The OREs cover sites that are very different in nature, from
sites that are lightly equipped or automated to highly instrumented sites with multiple sensors. There is similar variability
in size scale, from one-hectare plots (for the analysis of the
relationship soil/vegetation/atmosphere) to the experimental
catchment basin of several hectares or the landscape scale
(for the analysis of human impact on the water regime and
water quality, on soil quality and on exchanges with the
atmosphere), to the global scale (for integration of human,
sociological and economic aspects).
Long-term experimental systems associated with the OREs
Drawing on their technical infrastructure as well as on the
time series obtained from repeated measurements, some
verts végétaux/atmosphère), au bassin versant expérimental de plusieurs hectares ou au paysage (pour l’analyse de l’impact anthropique sur le régime et la qualité
des eaux, sur la qualité des sols et les échanges avec
l’atmosphère), et jusqu’à l’échelle globale afin d’intégrer
les aspects humains, sociologiques et économiques.
Dispositifs d’expérimentations de longue durée associés aux ORE
Profitant tout à la fois de leur plate-forme technique, des
mesures récurrentes obtenues et de leurs chroniques, certains ORE pourront procéder à des expérimentations de
longue durée. Celles-ci permettront la manipulation de
certains facteurs environnementaux (ex. : température,
teneur en CO2), le traçage de l’eau, ou le suivi au long
terme de certains éléments ou molécules polluants introduits dans le milieu, naturel ou anthropisé, volontairement (ex. : produits phytosanitaires) ou involontairement
(ex.: éléments-traces métalliques). Ces expérimentations
peuvent également aider à la mise en œuvre de techniques et systèmes innovants dans le cadre de la
recherche d’une agriculture ou d’une sylviculture durable,
soucieuse d’objectifs écologiques ou environnementaux .
On citera pour exemple la séquestration du carbone dans
les sols, l’épuration des sols et des eaux, la protection des
chaînes alimentaires, le maintien de la biodiversité, etc..
OREs will be able to carry out long-term experimental work
involving manipulation of certain environmental factors (e.g.
temperature, CO2 content), use of tracers in water, or monitoring of certain pollutant elements or molecules introduced into
the natural or anthropised environment, whether deliberately
(e.g. pesticides) or involuntarily (e.g. trace metals). Experiments
can also facilitate the implementation of innovative techniques
and systems in the pursuit of sustainable agriculture and
forestry, giving priority to ecological and environmental goals
such as soil carbon sequestration, soil and water purification,
protection of the food chain, protection of biodiversity etc..
The OREs must create the experimental protocols that will
guarantee the capacity for comparison of spatio-temporal
data at the national and ultimately European and world
scale. The data acquired within the OREs are rapidly made
available to the scientific community. An ORE gateway,
developed by MEDIAS-France, will be set up during 2005 to
facilitate access to these data, and to archive them. A certain
number of these OREs will become part of the European
environmental monitoring system GMES and the global system GEOSS.
The 30 Observatories for Research on the Environment
recognised by the French Ministry for Research are presented
by theme: Hydrology, Ecosystems and Biodiversity,
Atmosphere and Climate, Coastal Dynamics and Ocean,
Solid Earth.
Les ORE doivent se doter des protocoles expérimentaux
qui garantissent la comparaison des mesures dans le
temps et dans l’espace au plan national et, à terme, européen et international. Les données acquises dans le cadre
des ORE sont rapidement mises à disposition de la communauté scientifique. Un portail des ORE, développé par
MEDIAS-France sera mis en place courant 2005 pour faciliter l’accès à ces données et les archiver. Enfin, un certain
nombre de ces ORE ont vocation à intégrer le système
européen de surveillance de l’environnement GMES et le
système global GEOSS.
Les 30 Observatoires de Recherche en Environnement
labellisés par le Ministère de la Recherche sont regroupés
ici dans les thématiques suivantes : Hydrologie,
Ecosystèmes et biodiversité, Atmosphère et climat,
Dynamique côtière et Océan,Terre solide.
•
See the insert page 6
Voir encart page 6
Février 2005
Note concernant les Observatoires de Recherche en Environnement (ORE) et Éléments de synthèse du colloque ORE (15-16
Novembre 2004, au ministère)
Les ORE ont pour objectif de répondre à des questions environnementales majeures nécessitant spécifiquement des observations sur la
durée. Ils correspondent à des lacunes des champs de connaissance dans le domaine de l’environnement et des risques naturels, qu’ils
relèvent ou non de déterminismes liés aux activités humaines. Une série de nouveaux ORE a été lancée en 2003 sous la tutelle du
Ministère délégué à La Recherche et avec l’appui du FNS. Ces ORE, soutenus par des regroupements de laboratoires et plusieurs organismes de recherche, concernent de nombreux champs disciplinaires : biodiversité, écologie, biogéochimie, hydrologie, océanographie,
écosystèmes côtiers, atmosphère, cryosphère, terre solide.
Afin d’établir un état de lieux et de débattre sur leur avenir, le Ministère délégué à la Recherche a organisé à l’amphi Poincaré, les 15 et 16
novembre 2004, un colloque dédié à ces structures. Nous présentons ci-dessous un bilan résumé de cette manifestation.
La très forte mobilisation de la communauté scientifique, la présence de la totalité des organismes concernés, ainsi que l’ensemble
des exposés et des contributions diverses témoignent d’une forte attente des scientifiques vis à vis de ce type de structuration.
Il est important de rappeler que le dispositif des ORE, lancé en 2002 à l’initiative du Ministre de la Recherche, a permis de couvrir de
nouveaux champs de recherche, dont les enjeux scientifiques et sociétaux nécessitent des observations de longue durée. Il a
conforté la politique menée depuis plusieurs décennies par l’INSU dans le domaine des observatoires et les services d’observation en
Terre Interne et Océan-Atmosphère et également mise en œuvre par plusieurs organismes dans leurs champs respectifs.
Le colloque a mis en évidence la richesse et la diversité des approches mais aussi les complémentarités des observatoires de l’environnement
en fonction des communautés considérées. Les interventions de nos collègues étrangers ont montré que la démarche française sur les ORE
est tout à fait pertinente, avec des actions pilote au niveau international, et que la même demande existe au niveau mondial (Europe,
Amérique du Nord, …). Des voies possibles de structuration sont également apparues : on peut citer la mise en place de réseaux internationaux, la fusion ou la mise en réseau, au plan national, de certains ORE utilisant des méthodes et moyens similaires, etc..
Le colloque a insisté sur la nécessité d’une part, de continuer à structurer l’ensemble du dispositif ORE et d’autre part, de rester très
attentif à son ouverture vers des thématiques émergentes dont les besoins en services d’observation arrivent à maturité. Une action
de politique scientifique volontariste et bien identifiée semble indispensable pour pérenniser le dispositif et l’élargir si nécessaire. Il
faut d’ailleurs rappeler que «Les observatoires de l’Environnement et l’Observation de la Terre» font partie des priorités thématiques
affichées dans le projet de loi de finance 2005.
Quelle que soit la politique scientifique et les priorités dans le futur, la constitution d’un Comité de pilotage des ORE permettant d’assurer
l’évaluation récurrente de ces observatoires et de leur suivi ainsi que l’éventuelle labellisation de nouveaux projets apparaît urgente et indispensable, en particulier si l’Agence Nationale pour la Recherche est appelée à soutenir le dispositif mis en place. Les ORE ont pu être lancés
sur un programme grâce aux fonds incitatifs du Ministère. Ceux-ci n’ayant pas pour vocation à financer des structures sur le long terme, il
faut maintenant s’orienter vers un dispositif contractuel associant les universités et les organismes dans le cadre des contrats quadriennaux.
L’estimation des besoins réalisée à la suite de l’appel d’offres 2002 et du colloque 2004, permettant à la fois le soutien du dispositif existant
et son élargissement éventuel au champs non ou peu couverts (Ecologie-Biodiversité, milieux urbains, milieux extrêmes, par exemple), s’élève
à 3 M€ /an. La validation de ce chiffre devra être l’une des premières tâches du Comité de pilotage.
Un site Web est en construction, tant pour rassembler l’ensemble des contributions au colloque provenant des ORE existants (posters, présentations orales) que pour diffuser les discussions se rapportant aux thèmes scientifiques majeurs pouvant être candidats à
la création de nouveaux observatoires. Parallèlement, cette édition spéciale ORE de la Lettre du Changement Global a été préparée,
et une plaquette présentant l’état des lieux du dispositif des ORE, également en cours d’élaboration, sera largement diffusée.
Le colloque a donc clairement montré, qu’en complément d’autres approches, les ORE constituent des outils incomparables pour la
recherche en environnement. Il nous conduit finalement à proposer que le dispositif ORE soit renforcé :
• en accompagnant l’opération de portage des ORE existants par les organismes et la recherche universitaire, et pour certains
d’entre eux, le cas échéant dans le cadre des PER
• en le dotant de quelques nouveaux observatoires dans des domaines devenus d’actualité depuis le lancement initial du dispositif.
Jean-Paul MONTAGNER
Robert DELMAS
Nicolas FLORSCH
February 2005
Note concerning the Observatories for Research on the Environment (ORE) and Brief synthesis of the ORE symposium (November 2004
at the Ministry of Research)
The aim of the OREs is to respond to those major environmental questions that specifically require long-term observations. They correspond to
areas of inadequate knowledge in the fields of the environment and of natural risks, whether or not these are linked to human activity. A series
of new OREs was launched in 2003 under the supervision of the Ministry for Research and with the support of the FNS (French National Science
Fund). These OREs, supported by groups of laboratories and by several research organisations, concern numerous fields of study: biodiversity,
ecology, biogeochemistry, hydrology, oceanography, coastal ecosystems, the atmosphere, the cryosphere, the solid earth.
In order to prepare an inventory and to discuss the future of these structures, the Minister for Research organised a symposium in the
Poincaré amphitheatre on 15-16 November 2004. We present here a short policy synthesis of this meeting.
The enthusiastic response of the scientific community, the fact that all organisations concerned were represented at the symposium, and the quality of the talks and other contributions all show that the researchers have high expectations of the usefulness of this type of research structure.
It is important to recall that the system of OREs, launched in 2002 on the initiative of the Minister for Research, has made it possible to
cover new fields of research that require observations over the long term in order to fulfill their scientific and societal promise. The ORE system has confirmed the policy that has been conducted by the INSU for several decades as concerns observatories and observation services
in Solid Earth and Ocean-Atmosphere, and that has also been put into practice by several scientific organisations in their respective fields.
The Symposium demonstrated the richness and diversity of approach of the OREs, but also their complementarity. Contributions by colleagues from other countries showed the pertinence of the French ORE initiative, with its pilot projects at the international level, and indicated that the same need is felt around the world (Europe, North America, ...). New possibilities for improved research structure also
became apparent during the symposium: for example, setting up international networks, national-level merging or networking of certain
OREs that use similar methods and equipment, etc.
The symposium stressed the necessity on the one hand of continuing to organise the structure of the whole system of OREs, and on the
other hand of remaining very alert to keeping the system open to emerging fields of study whose needs for observation services achieve
maturity. A deliberate and clearly identified scientific policy seems indispensable for establishing the ORE system over the long term and for
expanding it as necesary. It should be recalled that the Observatories on the Environment and Earth Observation are among the declared
priority subjects in the 2005 budget proposals. Whatever future scientific policies and priorities may be, it appears urgent and indispensable
to set up a Steering Committee for the OREs in order to ensure regular assessment of these observatories, and to give official backing to
possible new projects; this is especially true if the National Research Agency is to give funding to the ORE system.
Launching of the ORE programme was made possible by incentive funds from the Research Ministry. Since these funds were not intended
for long-term financial support, it is now necessary to turn to a contract system involving universities and scientific organisations within the
framework of four-year contracts. The financial needs estimated following the 2002 call for tenders and the 2004 symposium amount to
3 M€ /year, taking into account both support for the existing system and its possible future extension to include research fields that are at
present underepresented, or not represented at all (e.g. ecology-biodiversity, urban or extreme environments). Validating this figure should
be one of the first tasks of the Steering Committee.
A website is under construction, to bring together the contributions of the existing OREs at the symposium (posters, oral presentations) and
to communicate the discussions on major scientific themes which could be candidates for new observatories. At the same time this special
ORE edition of the Global Change Newsletter is being published; a brochure setting out the current organisation of the ORE system will also
be widely distributed.
The symposium thus clearly showed that the OREs, acting as a complement to other approaches, constitute tools of unequalled value for
environmental research. This leads us to propose that the ORE system be reinforced :
• by endorsing the financial support given to the existing OREs by the parent organisations, by university research and, in some cases,
within the framework of the PERs.
• by creating several new observatories in fields that have become topical since the initial launch of the OREs.
Jean-Paul MONTAGNER
Robert DELMAS
Nicolas FLORSCH
AGRHYS : temps de réponse
AGRHYS: Response Time in
dans les AGRo-HYdroSystèmes
Agro-hydro-systems
Problématique scientifique et objectifs
Scientific Issues and Objectives
Les agro-hydrosystèmes (hydrosystèmes sous influence de
l’activité agricole) sont soumis à 2 types de forçages : un forçage lié directement à l’activité agricole du territoire considéré et un forçage climatique qui présente une forte variabilité à court terme et des évolutions à long terme, naturelles
ou non, dans le cadre des changements globaux.
Agro-hydro-systems (hydro-systems modified by farming activity) are subject to two types of forcing: one is directly linked to
the local farming activity and the other is climatic forcing, with
its high short-term variability and slower long-term trends (natural or anthropogenic) seen in the context of global change.
Les forçages liés à l’activité agricole sont de fortes contraintes
présentant une importante variabilité spatiale et temporelle
liée à la dynamique des systèmes humains. L’évolution de ces
forçages, liée à des choix économiques et politiques, est de
l’ordre de quelques décennies à l’échelle macro-environnementale, même si des basculements rapides peuvent s’effectuer à l’échelle locale. L’évolution des flux géochimiques en
sortie d’agro-hydrosystèmes intensifs reste un problème non
résolu. La superposition des deux types de forçages agricole et
climatique rend l’analyse de la réponse de ces agro-hydrosystèmes complexes et leur compréhension encore rudimentaire.
Le problème du temps de réponse des flux hydrogéochi-
The forcings linked to agricultural activity are severe constraints
that present high spatial-temporal variability linked to the
dynamics of human systems. These forcings, linked to economic
and political choices, show effect over several decades at the
macro-environmental scale, though changes can be rapid at the
local scale. The evolution of geochemical fluxes from intensive
agro-hydro-systems is not fully understood. The fact that agricultural and climatic forcings are superposed means that the
analysis of the response of these agro-hydro-systems is complex,
and our understanding of it still rudimentary.
The AGRHYS ORE (Observatory for Research in the
Environment) focuses on the study of the response time of
hydrogeochemical fluxes to forcings within agro-hydro-systems.
Figure 1 : Présentation d’un des deux sites expérimentaux de l’ORE AGRHYS :
Naizin (Morbihan). En 1996, 24% de la surface totale était couverte en
céréale, 23% en mais, 22% en prairies temporaires. Le nombre de porcs, sur
12 km2 était de16 000 (2 000 en 78), soit 5 fois l’occupation moyenne de
porcs sur le territoire breton. Ce bassin est suivi maintenant depuis 30 ans par
le Cémagref, 10 ans par l’INRA puis par le CNRS et a fait l’objet depuis
quelques années d’un renforcement considérable de son suivi.
One of the two experimental sites of the AGRHYS ORE: Naizin (Morbihan,
France). In 1996, 24% of the total area was under cereals, 23% under maize,
and 22% was temporary grassland. The number of pigs in 12 km2 was 16 000
(2 000 in 1978), five times the average density in Brittany. This catchment has
been monitored for the last 30 years by the Cemagref, and for the last 10 years
by the INRA then the CNRS; over the last few years monitoring has been considerably stepped up.
miques aux forçages, au sein des agro-hydrosystèmes, est
donc la question centrale de l’ORE AgrHyS.
Stratégie et paramètres mesurés
L’ORE AgrHyS s’appuie sur deux hydrosystèmes (site de
Kebernez (Finistère) et site de Kervidy, Naizin (Morbihan),
Leur complémentarité tient à 3 éléments : un forçage climatique différent (pluie efficace double à Kerbernez) ; un
contexte géologique et hydrogéologique nettement différent qui donne un jeu spécifique entre les compartiments ;
une trajectoire agronomique présentant des stades d’évolution plus ou moins avancés : très intensif sur Kervidy-Naizin,
moins intensif et évolutif sur Kerbernez. AgrHyS s’inscrit au
sein du CAREN en relation avec l’ORE H+, et en articulation
avec la Zone Atelier Bretagne continentale.
Methods and Parameters Measured
The AgrHyS ORE studies two hydro-systems, at Kebernez
(Finistère, France) and Kervidy-Naizin (Morbihan, France),
which are complimentary for three reasons: their different climatic forcing (Kerbernez has twice as much effective rainfall as
Kervidy-Naizin); their very different geological and hydrogeological contexts, which determine specific interplay between compartments; their different agronomical history (less intense use
and change at Kerbernez than at Kervidy-Naizin). AgrHyS is
part of the CAREN (Centre Armoricain de Recherche en
Environnement) in connection with the H+ ORE, and is linked to
the Brittany ‘Workshop Zone’.
The parameters measured are:
• hydroclimatic parameters: continuous water-level mea-
Figure 2 : Chronique des concentrations en Carbone Organique
Dissous (COD) (courbe orange) et des débits (courbe en noir) à
l’exutoire du bassin versant de Kervidy-Naizin. Les courbes en
bleu soulignent la diminution progressive des concentrations en
COD au cours d’une année hydrologique.
Time series of dissolved organic carbon (DOC) concentrations (orange
trace) and flow rates (black) at the outlet of the Kervidy-Naizin catchment basin. The blue traces show the progressive decrease in DOC concentrations over the hydrological year.
Les paramètres mesurés sont :
• des paramètres hydroclimatiques : mesure limnimétrique en continue à l’exutoire des bassins et de certains sous bassins versants, niveaux piézométriques en
continue et/ou manuellement (20 piézos à KervidyNaizin, 66 piézos à Kerbernez), variables météorologiques (1 station météo sur chaque site)
• des paramètres chimiques: analyses chimiques de
l’eau de pluie, de rivière, du sol et de la nappe pour
les concentrations en éléments solubles (cations,
anions) majeurs et traces et COD (Carbone Organique
Dissous), selon une fréquence journalière à trimestrielle, analyse des concentrations en matière en suspension en crue, mesure des paramètres physico-chimiques (température, pH, …)
• des paramètres agronomiques : suivi de l’occupation
du sol (type de culture), estimation des intrants organiques et minéraux et des exportations par les cultures
et le bétail par enquêtes agricoles et relevés des
cahiers de pâturages et de fertilisation.
Les possibilités et limites de nouveaux traceurs environnementaux du cycle de l’eau (molécules organiques, CFC,
…) sont expérimentés dans le cadre de AgrHyS et H+.
•
Figure 3 : Débit horaire (série du haut) et niveaux piézométriques
PG2, PG4 et PG6 (séries du bas) sur le bassin versant de KervidyNaizin (PG2: piézo dans bas-fond, PG4: piézo à mi-versant, PG6:
piézo dans le domaine de plateau). L’observation couvre la période
du 1er Février au 30 Avril 2001 (fin d’hiver très humide). Les
mesures de niveau sont effectuées en continu par des systèmes
Thalimède.
Hourly discharge rate (top) and water table depth PG2, PG4 and PG6
(bottom) at the Kervidy-Naizin catchment (PG2 at lowest part of the
catchment, PG4 at mid-slope, PG6 on the plateau). The observation
period is 1st February to 30th April 2001 (the end of a very wet winter).
Water levels are measured continuously by Thalimède recording systems.
surement at the outlet of catchment basins and certain
subbasins; continuous and/or manual measurement of
piezometric levels (20 piezometers at Kervidy-Naizin,
and 66 at Kerbernez); measurement of meteorological
variables (one weather station at each site).
• chemical parameters: chemical analyses of rain,
streamwater, soil moisture and groundwater for concentrations of major and trace soluble elements (cations, anions)
and DOC (Dissolved Organic Carbon), at a frequency ranging from daily to three-monthly; analysis of concentrations
of suspended sediment in floodwater; measurement of
physico-chemical parameters (temperature, pH, …)
• agronomical parameters: monitoring of land-use (type
of crops); estimating organic and mineral input, and output through crops and livestock, via agricultural surveys
and pasture and fertiliser records.
The potential and limits of new environmental tracers for the
water cycle (organic molecules, CFCs, etc.) are being tested
by both the AgrHyS and H+ OREs.
Coordinateur : Philippe MEROT ([email protected])
Site web : http://www.caren.univ-rennes1.fr/ORE-AgrHys/
Laboratoire responsable et autres laboratoires impliqués :
IFR 90 / FR 2116 Centre Armoricain de recherche en Environnement CAREN, UMR Sol Agronomie Spatialisation ;
INRA-Agrocampus Rennes (P. Mérot) ; UMR 6118 Géosciences Rennes CNRS Univ. Rennes 1 ; UBO Sciences de la terre, Brest
AMMA CATCH : observatoire de la
AMMA CATCH:
variabilité climatique en Afrique de
Observatory for Climatic Variability in
l’Ouest et de son impact sur la
West Africa
resource en eau
and its Impact on Water Resources
L’Afrique de l’Ouest est une région particulièrement vulnérable face à l’aléa climatique (sécheresse des années
1970-1997, dont l’impact sur les ressources en eau a été
considérable, économie essentiellement agricole, migrations des populations). Il s’agit d’un système naturel complexe : climat de mousson associé à un gradient Nord
Sud de la végétation et de la pluviométrie, interaction
forte et mal documentée entre la dynamique de la végétation et le cycle hydrologique, rétroaction sol atmosphère). Cette complexité est amplifiée par une évolution
rapide de l’occupation des sols naturelle et anthropique
(disparition des végétations naturelles au profit des
jachères et cultures).
Western Africa is particularly vulnerable to climate unpredictability (the 1970-1997 drought, with its significant impact
on water resources; an essentially agricultural economy; population migrations). The natural system is complex: a monsoon
climate associated with a North-South vegetation and rainfall
gradient; a marked but little-documented interaction between
the dynamics of vegetation and the water cycle; land-atmosphere feedback. This complexity is amplified by rapid change in
natural and anthropogenic land use (loss of natural vegetation
to fallow land and cultivation).
The need for specific observation is linked to:
• a lack of operational systems, which are poorly financed
Figure 1 : Présentation des 3 sites de mésoéchelle de l’ORE AMMA CATCH : le Gourma Malien (16°N et 1.5° W), Niamey (13.5°N et 2.5°E), la
Haute Vallée de l’Oueme (9,5°N et 2°E)
The three meso-scale sites of the AMMA CATCH ORE: the Malian Gourma (16°N and 1.5° W), Niamey (13.5°N and 2.5°E) and the Upper Oueme Valley
(9,5°N et 2°E).
La nécessité d’observations spécifiques est liée à :
• un déficit des systèmes opérationnels, mal financés
dans des pays à faible revenu, dont certaines régions
sont de surcroît peu accessibles
• la grande variabilité spatiale et temporelle des différentes composantes du cycle de l’eau
• l’impossibilité de se reposer uniquement sur les
mesures satellitaires (qui ont besoin d’être validées
in low-revenue countries (where, moreover, some regions
are very difficult to reach)
• the high spatio-temporal variability of the different components of the water cycle
• the impossibility of relying entirely on satellite measurements (which require validation, and whose sampling in
space or time is often inadequate) or on the output of
models, which are still low-resolution and very imprecise
et dont l’échantillonnage temporel ou spatial est
souvent inadéquat) ou sur les sorties de modèles
qui sont encore très imprécises, de résolution trop
grossière et dont le bon fonctionnement nécessite
d’assimiler des observations directes de l’environnement.
and which cannot work well without direct observations
of the environment.
The objective of AMMA-CATCH is therefore to document the
seasonal cycle and the inter-annual variability of water budgets and vegetation, in the context of climate forcing.
Figure 2 : Illustration de l’utilisation des données acquises dans le cadre de l’ORE AMMA pour le traitement des questions liées à la problématique de l’impact de la variabilité climatique sur les ressources en eau. Dans un premier temps, les mesures pluviographiques haute résolution
sur le degré carré (carré de 1° de latitude par 1° de longitude) de Niamey ont permis de développer un modèle statistico-dynamique des
champs de pluie associés aux systèmes convectifs de méso-échelle (1).Ce modèle est utilisé pour désagréger les pluies obtenues sur des mailles
de grande taille de modèle climatique : une représentation sous-maille est en effet nécessaire pour mettre en œuvre les modèles
hydrologiques permettant de relier scénarios de changement des régimes pluviométriques et impact sur le cycle hydrologique (2). Les champs
de pluie désagrégés sont utilisés pour forcer un modèle hydrologique (3)et étudier l’impact de ces différents scénarios sur les écoulements et
donc sur le bilan hydrique régional (4). La série de simulations, dont les résultats sont montrés ici (dernière figure à droite), donne l’impact
d’une réduction des pluies par baisse du nombre de MCS (Mesoscale Convective Systèmes) les plus intenses sur le ruissellement. Cet impact
est très fortement non linéaire : une baisse de 20% du cumul pluviométrique saisonnier entraîne une baisse de 65% du ruissellement sur la
zone centrale du Kori de Dantiandou (800 km2).
Utilisation of the AMMA ORE’s data for the treatment of questions concerning the impact of climate variability on water resources. First of all, high-resolution pluviographic measurements on the 1degx1deg square of Niamey led to the development of a statistical dynamic model of the precipitation fields
associated with meso-scale convective systems (1). This model is used to disaggregate the rainfall obtained on large climate model grids: a sub-grid representation is necessary in order to implement the hydrological models that link scenarios of changing rainfall regimes to impact on the water cycle (2).
The disaggregated rainfall fields are used to force a hydrological model (3) and to study the impact of these different scenarios on runoff and thus on the
regional water budget (4). The series of simulations, whose results are shown here (far right), gives the impact on runoff of a reduction in rainfall by
reduction of the number of intense Mesoscale Convective Systems (change in runoff against change in rainfall). This impact is strongly non-linear: a 20%
decrease in aggregate seasonal rainfall causes a 65% decrease in runoff in the central zone of the Kori de Dantiandou (800 km2).
L’objectif d’AMMA-CATCH est donc de documenter le cycle
saisonnier et la variabilité interannuelle des bilans d’eau et de
la végétation, en association avec le forçage climatique.
The observation strategy is multi-scale, relying on a network of
specific observations but also on operational measurement networks and on satellite observation.
La stratégie d’observation est multi échelles ; elle
s’appuie sur un réseau d’observations spécifiques mais
aussi sur les réseaux de mesures opérationnels et l’observation satellitaire.
Trois sites de méso-échelle permettent d’échantillonner
des régions contrastées de par leur zone climatique, leur
géographie, leur fonctionnement hydrologique, et leur
occupation des sols : le Gourma Malien (25 000 km2) qui
fait l’objet d’observations sur la végétation depuis 1985,
le degré carré de Niamey (16 000 km2, Niger) qui fait
l’objet d’un suivi hydrométéorologique depuis 1990 et la
Haute Vallée de l’Ouémé (14 600 km2, Bénin) sur lequel
les observations ont commencé en 1997. Ces sites sont
dédiés à l’étude du couplage entre dynamique de la
Sampling at three meso-scale sites covers contrasting climate
zones, geography, hydrological action and land use: the Malian
Gourma (25 000 km2), where observation of the vegetation
began in 1995, the “1deg x 1deg” square of Niamey (16 000
km2, Niger), the object of hydrometeorological monitoring since
1990, and the Upper Oueme Valley (14 600 km2, Benin), where
observations began in 1997. These sites are dedicated to studies
of the coupling between vegetation dynamics and the water
cycle, of land-atmosphere feedback, and of the quantification of
water budgets at different spatial scales. The sites are equipped
with IDAF and PHOTONS stations as part of the collaboration
within AMMA.. AMMA also uses and validates satellite data,
indispensable for mapping and monitoring vegetation.
Parameters measured concern:
• the water cycle: rainfall (digitalised rain gauges), river
Figure 3 : Illustration des relations complexes entre cycle de l’eau et dynamique de la végétation que l’ORE cherche à documenter et mieux
comprendre. Alors que la pluie sur le Sahel a été fortement et continûment déficitaire entre 1970 et 1997 (ici un indice calculé sur la région
de Niamey au Niger), le niveau de la nappe n’a cessé d’augmenter depuis le début des années 80. L’explication la plus vraisemblable, que le
dispositif ORE cherche à valider, est que la modification profonde de la végétation a conduit à un accroissement local du ruissellement. Dans
cette zone ce ruissellement est stockée dans des mares temporaires qui sont des zones d’infiltration privilégiées vers la nappe. Par modélisation, on a pu estimer qu’à conditions de surface inchangées, le ruissellement aurait baissé de 40%, alors que l’augmentation observée est de
70% (pour un déficit pluviométrique de 25%).
Illustration of the complex relationship between water cycle and vegetation dynamics, a relationship which the ORE is aiming to document and to understand better. Whereas the Sahel experienced a marked and continuous rainfall deficit between 1970 and 1997 (graph, top left, calculated for the region of
Niamey, Niger), the level of the water table has consistently risen since the beginning of the 1980s (yellow chart). The most likely explanation, which the ORE
team is attempting to confirm, is that the profound modification of the vegetation has led to a local increase in runoff. In this region, this runoff is stored in
temporary pools that are zones of enhanced infiltration to the water table. It has been estimated by modelling that, for unchanged surface conditions, runoff
would have decreased by 40%, whereas there has been an observed increase of 70% (for a rainfall deficit of 25%).
végétation et cycle de l’eau, des rétroactions
continent/atmosphère et à la quantification des bilans
d’eau sur différentes échelles spatiales. Ces sites sont
équipés en stations IDAF et PHOTONS dans le cadre des
collaborations engagées dans AMMA. Enfin AMMA
s’appuie sur l’utilisation et la validation des produits satellitaires, indispensable pour cartographier la végétation et
suivre son évolution.
flow, height of water tables
• surface states and vegetation dynamics
• meteorological variables measured by ground stations.
During the Enhanced Observation Period of AMMA (20052007), additional means will be employed to document the
fine structure of precipitation fields (XPORT radar) and the
flows of sensible and latent heat (network of 11 flow measurement stations and scintillation counters).
Les paramètres mesurés concernent :
• le cycle hydrologique : pluviographes numérisés,
débits des rivières, hauteurs des nappes
• les états de surface et le suivi de la dynamique de la
végétation
• les variables météorologiques par des stations au sol
Dans le contexte de l’EOP de AMMA (2005-2007), des
moyens additionnels seront déployés pour documenter la
structure fine des champs de précipitation (radar XPORT),
et les flux de chaleur sensible et latente (réseau de 11 stations de mesure de flux et scintillomètre).
•
Coordinateur : Thierry LEBEL ([email protected])
Site web : http://www.lthe.hmg.inpg.fr/CATCH2005/
CESBIO (Toulouse) ; HSM ; LTHE, Grenoble (T. Lebel) ; U A Calavey (Bénin) ; U Niamey (Niger) ; EIR (Mali)
BVET : Bassins versants
BVET: Tropical Experimental
expérimentaux tropicaux
Catchments
L’acquisition de chroniques climatiques, hydrologiques et
biogéochimiques décennales sur plusieurs écosystèmes
continentaux tropicaux permet d’étudier l’influence des forçages climatiques et anthropiques sur les grands cycles
hydrobiogéochimiques et les processus d’altération-érosion.
The acquisition of decadal climatic, hydrological and biogeochemical time series concerning several tropical continental
ecosystems makes it possible to study the influence of climatic and anthropogenic forcing on the major hydrobiogeochemical cycles and on the processes of weathering and erosion.
L’une des problématiques importantes abordée dans
l’ORE-BVET est l’étude des paramètres environnementaux
qui contrôlent l’érosion chimique des roches silicatées
(facteur dominant du contrôle du cycle du CO2 atmosphérique à l’échelle des temps géologiques > 1 Ma). A
l’échelle mondiale, les nombreux travaux sur ce thème
s’appuient sur des études de BVEx développés sur granitoïdes et gneiss (souvent intégrés dans des réseaux internationaux comme ILTER, International Long Term
Ecological Research). Le nombre de BVE est important
dans les zones tempérées, mais extrêmement faible dans
One of the important issues addressed by the BVET ORE is
the study of the environmental parameters governing the
chemical erosion of silicated rock (the dominant factor in the
control of the atmospheric CO2 cycle at the geological time
scale > 1 Ma). On the world scale, the many studies on this
subject draw on data from experimental catchments on
granitic rock and gneiss (often part of international networks
like ILTER, International Long Term Ecological Research).
There are numerous experimental catchments in temperate
zones, but very few in tropical zones (Rio Icacos, Puerto
Figure 1 : ORE BVET. A gauche : Bassin Versant Expérimental (BVE) monolithologique développé sur granitoïdes et gneiss étudiés en termes
de bilans entrée/sortie dans le monde. A droite : Sud de la péninsule indienne : climoséquence du bassin de la Kabini (4 700 km2) et BVEx de
Moole Hole (forestier, 430 ha) et de Maddur (partiellement cultivé, 730 ha). En bas : Sud Cameroun. Ecosystème tropical humide du bassin du
Nyong en amont de la station d’Olama (18 500 km2) et BVE de Nsimi (60 ha).
BVET ORE. Left: Global distribution of monolithologic experimental catchments (BVEs) on granitic rock and gneiss studied in terms of input/output balance. Right: southern part of the Indian peninsula: climosequences in the Kabini catchment (4 700 km2), and the experimental catchments of Moole Hole
(forested, 430 ha) and Maddur (partially cultivated, 730 ha). Below: Southern Cameroon: humid tropical ecosystem in the Nyong basin, upstream of the
Olama station (18 500 km2), and the Nsimi experimental catchment (60 ha).
la ceinture intertropicale (ex. : Rio Icacos, Puerto Rico). Dans
cette optique se sont ouverts les chantiers du Cameroun dès
1993, puis de l’Inde en 2002.
Rico). It was in this context that stations were set up in
Cameroon in 1993 and India in 2002.
As well as long-term monitoring, the stations are open to specific research projects,
such as new geochemical tracers for hydrological and weathering/erosion processes
(alkalis and alkaline earths, rare earth elements, Th, Zr, U/Th isotopes, Cl isotopes,
...), soil-vegetation interactions (e.g. Cu,
Zn, Cd, ... isotope studies), the origin of
atmospheric deposits, etc..
Outre l’aspect «suivis sur le long-terme»,
les chantiers sont ouverts à des actions
de recherche spécifiques comme, par
exemple, la recherche de nouveaux traceurs géochimiques des processus
hydrologiques et d’altération-érosion
(alcalins et alcalino-terreux, REEs, Th, Zr,
isotopes U/Th, isotopie du Cl, ...), des
interactions sols-végétation (ex : isotopie
Cu, Zn, Cd, ...), de l’origine des dépôts
atmosphériques, etc..
Methods and Parameters
Measured
The observation method is an integrated
approach at different complementary
spatial scales:
La stratégie d’observation est une
• a local scale: experimental catchapproche intégrée à différentes échelles
Measurement station for atmospheric
ments of 1 to 5 km2, to understand,
spatiales complémentaires.
deposits at the Nsimi experimental catch• une échelle locale : BVE de 1 à 5
quantify and model the action of the
ment site (Cameroon).
km 2 permettant de comprendre,
particular ecosystem
• a regional scale: catchments between
quantifier et modéliser le fonctionne1 000 and 10 000 km2, to identify variations in chemical sigment de l’écosystème considéré
• une échelle régionale : bassins entre 1 000 et
natures and transfers as a function of changes of scale.
10 000 km2 pour appréhender les variations des signaThe two experimental areas are the southern part of the Indian
tures chimiques et des transferts en fonction des chanpeninsula (climosequence in the Kabini catchment (4 700 km2),
gements d’échelle.
Moole Hole experimental catchment (forested, 430 ha) and
Les deux chantiers sont le sud de la péninsule indienne
Maddur catchment (partially cultivated, 730 ha), and
(Climoséquence du bassin de la Kabini (4 700 km2), BVEx
Southern Cameroon (humid tropical ecosystem in the Nyong
Figure 2 : Station de mesure des dépôts
atmosphériques au site du BVE Nsimi
(Cameroun).
Figure 3 : Suivi d’épisodes de crues du BVE Moole Hole (péninsule indienne), en avril et mai 2004, présentant l’évolution du débit (en l/s) et des
concentrations en sel dissous (mmol/l).
Monitoring of flooding episodes in the Moole Hole catchment (Indian peninsula), in April and May 2004, showing changes in discharge rate (in l/s) and in
concentrations of dissolved salts (mmol/l).
Figure 4 : Chronique hydrologique sur 5 ans (1994/1999) au BVE Nsimi (Cameroun). En rouge les pluies (mm) ; en bleu l’écoulement (mm).
Hydrological time series over 5 years (1994/1999) in the Nsimi experimental catchment (Cameroon). Red trace shows rainfall (mm) ; blue trace shows
runoff (mm).
de Moole Hole (forestier, 430 ha) et de Maddur (partiellement cultivé, 730 ha) et le Sud Cameroun (écosystème
tropical humide du bassin du Nyong en amont de la station d’Olama (18 500 km2) et BVE de Nsimi (60 ha).
• des paramètres climatiques : pluie, rayonnement
global, température de l’air, humidité relative, vitesse
et direction du vent (suivis continus)
• des paramètres hydrologiques : débits à l’exutoire
des stations hydrométriques, hauteurs des nappes,
bilan hydrique en zone non saturée (suivis continus)
• des paramètres biogéochimiques : quantification de la
charge totale, incluant la composition chimique de la
phase dissoute < 0,2 µm ( Cations et anions majeurs
(Ca, Mg, K, Na, NH4, NO3, SO4, Cl, PO4), alcalinité,
Carbone Organique Dissous, H4SiO4...) et la caractérisation de la phase particulaire (charge totale en suspension, Carbone Organique Particulaire).
basin, upstream of the Olama station (18 500 km2), and the
Nsimi experimental catchment (60 ha).
Parameters measured :
• climatic parameters : rainfall, total radiation, air temperature, relative humidity, wind speed and direction (constant.
monitoring)
• hydrological parameters: outlet flow rates at hydrometric stations, height of water tables, water balance in
non-saturated zones (constant. monitoring)
• biogeochemical parameters: analysis of the total load
and of the chemical composition of the dissolved phase
< 0.2 µm (total dissolved solutes (TDS), major cations
and anions (Ca, Mg, K, Na, NH4, NO3, SO4, Cl, PO4),
alkalinity, dissolved organic carbon, H4SiO4...) and of the
particulate phase (total suspended sediments (TSS), particulate organic carbon).
Measurements are event-based for rainfall, weekly or every two
weeks for streams, and every two weeks for the water table.
L’acquisition des paramètres est événementielle pour les
pluies, hebdomadaire/bimensuelle pour les rivières et
bimensuelle pour les nappes.
•
Coordinateur : Jean-Jacques BRAUN ([email protected]) - Bernard DUPRE ([email protected])
Site web : http://bvet.ore.fr/ore/index
Laboratoire des Mécanismes de Transfert en Géologie LMTG UMR 5563 (UPS-CNRS-OMP-IRD),Toulouse (Jean-Jacques
Braun) ; Laboratoire d’Aérologie et Médias France, Toulouse ; CAMEROUN : IRGM-CRH et Univ. Yaoundé I, Yaoundé ;
INDE : Cellule Franco-Indienne de Recherches en Science de l’Eau, Indian Institute of Science, Bangalore
DRAIX : observatoire de recherche
DRAIX: Research Observatory on
sur les processus hydrologiques et
Hydrological and Erosive Processes in
érosifs en montagne
Mountainous Areas
Les petits bassins versants de montagne connaissent des
crues soudaines et dévastatrices. Une des caractéristiques
essentielles y est l’importance du transport de sédiments.
La connaissance de la nature géologique du substrat et
des caractéristiques hydrodynamiques et hydromécaniques des sols, notamment des formations superficielles,
de leurs réponses aux forçages climatiques est indispensable pour comprendre les processus hydrologiques responsables de la formation des écoulements de crue et des
transports solides. La présence et la nature des couvertures végétales jouent un rôle significatif dans ces processus. Les effets des aménagements demandent également
à être quantifiés : effets d’aggravation potentielle des
interventions à l’intérieur des bassins versants, efficacité
des aménagements de protection, des reboisements,
effets de seuils et risques de rupture d’équilibre, etc..
Small mountain catchments experience sudden devastating
floods, characterised notably by the volume of transported sediment. Knowledge of the substrate geology and of the hydrodynamic and hydromechanical characteristics of the soils (particularly of the superficial formations) and of their response to
climatic forcings is indispensable for an understanding of the
hydrological processes involved in flood runoff and sediment
transport. The presence and nature of vegetation cover play a
significant role in these processes. The effects of development
must also be measured: the potentially aggravating effects of
changes within the catchments, the effectiveness of built protection structures and of reafforestation, the effects of checkdams
and the risks of upset equilibrium, etc..
L’objectif de l’ORE DRAIX est d’améliorer la prédiction de la
réponse des petits bassins versants de montagne aux forçages climatiques (précipitations et températures). Il s’agit
d’identifier les facteurs déterminants dans les réponses en
particulier aux phénomènes extrêmes (débits liquides et
transports solides) et de quantifier les rôles respectifs de ces
facteurs et des processus associés. L’importance des couplages entre les processus étudiés nécessite une approche
pluridisciplinaire de ces questions permettant d’aboutir à
une modélisation du comportement des bassins.
The objective of the DRAIX ORE (Observatory for Research in the
Environment) is to improve prediction of the response of small
mountain catchments to climatic forcings (precipitation and temperature). It is important to identify the determining factors in
the response particularly to extreme phenomena (liquid flow and
solid transport), and to quantify the respective roles of these factors and of associated processes. Since many of the processes
under study are coupled together, a pluridisciplinary approach is
necessary for a successful modelling of catchment behaviour.
Four small catchments, from 0.13 to 108 ha, with varying
Quatre petits bassins versants, de 0,13 à 108 ha, de taux
de végétation variés, sont instrumentés, permettant
l’étude et la quantification des écoulements et des phénomènes érosifs et de ruissellement, en fonction de la taille
du bassin et de la végétation. Les mesures d’entrée/sortie
(pluies en différents points des bassins, débits et transports solides aux exutoires) initiées il y a une vingtaine
d’années sont maintenant complétées par des mesures
dans les différents compartiments du système (versants,
sol, sous-sols, lits). Ces mesures ont pour but d’identifier
les processus dominants dans la formation des écoulements et les transferts de sédiments et d’estimer le rôle
joué par les différents composants du complexe bassin
versant et par les variables de forçage (notamment précipitations, températures). Les processus de formation des
crues sont entre autre abordés par le biais du traçage
géochimique, incluant l’analyse isotopique (oxygène-18)
et chimique (ions majeurs, carbone organique total) des
eaux des ruisseaux, des pluies et des eaux du sol. Cette
Figure 1 : Localisation des quatre bassins versants observés dans
l’ORE DRAIX.
The four catchments observed by the DRAIX ORE.
Figure 2 : Présentation des stations de mesure placées aux exutoires de DRAIX.
Diagram of the measurement stations at the outlets.
analyse s’appuie et complète l’information sur l’état
hydrique des sols obtenue en continu à l’aide de capteurs
humidimétriques et tensiométriques.
• les pluies, débits, matériel en suspension, dépôts après
crues ; les paramètres climatiques (vent, température,
humidité, rayonnement) ; les paramètres état hydrique
du sol ; la température du sol pour différentes profondeurs et expositions
• le suivi isotopique mensuel des pluies dans le cadre du
réseau GNIP (Global Network for Isotopes in
Precipitation) de l’AIEA (Laval, station du GNIP depuis
Figure 3 : Description du manteau d’altération à l’aide du
pénétromètre dynamique Panda. Les différentes couches se distinguent par des valeurs de résistances (MPa) très différentes.
Description of the weathering mantle using a Panda dynamic penetrometer. The various strata are distinguishable by very different resistance
values (MPa).
février 2004) et suivi hydrochimique et isotopique des
crues sur Laval, Moulin, Roubine incluant, en plus des
degrees of vegetation, are equipped with instruments to
study and measure runoff and erosion as a function of catchment size and of vegetation. Input/output measurements
(rainfall at different points in the catchments, flow rate and
solid matter transport at discharge) that were begun some
twenty years ago have now been completed by measurements in the different compartments of the system (hillslopes, soil, subsoil, beds). The aim of these measurements is
to identify the main processes in the formation of runoff and
in sediment transfer, and to estimate the roles played by the
different components of the catchment complex and by the
forcing variables (especially precipitation and temperature).
One method used to study the processes of flood formation
is geochemical tracing, including isotopic analysis
(oxygen-18) and chemical analysis (major ions, total organic
carbon) of streamwater, rainwater and groundwater. This
analysis draws on and completes the information on soil
moisture content obtained from constant monitoring by
humidimetric and tensiometric sensors.
The parameters measured are:
• rainfall, flow rates, suspended load, deposition after flooding; climatic parameters (wind, temperature, humidity, radiation); moisture conditions of the soil; soil temperature for
different depths and orientations
• monthly isotopic monitoring of rainfall in the context of
the GNIP network (Global Network for Isotopes in
Precipitation) of the IAEA (Laval has been a GNIP station
since February 2004), and hydrochemical and isotopic
monitoring of floodwater in the Laval, Moulin and Roubine
catchments, including, as well as runoff, measurement of
rain at intervals and of groundwater at varying depths
• depth of water in gullies and the beds of watercourses;
location, shape and evolution of hillslope movement; thickness and distribution of the weathering mantle.
Photographic monitoring of watercourse reaches and hillslopes.
Figure 4 : Un suivi détaillé au cours de l’année 2002 a permis d’étudier les processus d’arrachement et de transport sur les versants, de
dépôts et reprises dans les réseaux hydrographiques et de confronter ces observations aux mesures aux exutoires. Les rythmes saisonniers
de fonctionnement hydro-érosif des bassins ont ainsi été mis en évidence.
Detailed monitoring during 2002 made it possible to study the processes of hillside erosion and transport, and of sediment deposit and uptake in the
hydrographic networks, and to compare these observations with outlet measurements. These studies have demonstrated the seasonal rhythms of the
hydro-erosive processes in catchment basins.
eaux d’écoulement, des mesures sur pluies fractionnées
et sur eaux du sol à différentes profondeurs
• l’état de remplissage des ravines et lits des cours d’eau ;
localisation, forme et évolution des mouvements de versants ; épaisseur et répartition du manteau d’altération ;
suivi photographique de biefs et versants.
•
Coordinateur : Nicolle MATTHYS ([email protected])
Site web : http://www.grenoble.cemagref.fr/grenoble/oreDraix/oreDraix.htm
CEMAGREF Unité de Recherche Erosion Torrentielle, Neige et avalanche Grenoble (Nicolle Matthys) ; LTHE Grenoble
(CNRS-UJF-INPG-IRD) ; IPG Strasbourg (ULP-CNRS UMR 7516) ; LHA (EA 2265, Université d’Avignon) ; LIRIGM
Grenoble (EA3111-UJF) ; IGA Grenoble (UJF) ; L.G.P. Meudon (UMR 8591 Paris 1 – CNRS) ; ISTO Orléans (UMR 6113
CNRS et U. Orléans) ; LGCA Grenoble UMR 5025 (CNRS-UJF-U. Savoie) ; UMR Ladyss (CNRS, U. Paris 1, Paris 10, Paris
8) ; UMR 3S Montpellier (Cemagref-Engref) ; GEGENA (U. Reims-Champagne-A.) ; UMR «Espace» (U. Avignon-CNRS) ;
DEP (UMR 6173 U. Tours)
H+ : réseau national de sites
H+: National Network of
Hydrogéologiques
Hydrological Sites
Scientific issues and objectives
La mission première de l’observatoire H+ est de maintenir et
de coordonner un réseau de sites expérimentaux capables
de fournir des données (chroniques, expériences long terme,
…) pour la compréhension du cycle de l’eau et
des éléments transportés dans les aquifères
souterrains, afin de développer des outils de
gestion des ressources en eaux souterraines.
Cet outil expérimental doit permettre de fédérer et de dynamiser les recherches en hydrogéologie au niveau national.
The chief mission of the H+ observatory is to maintain and
coordinate a network of experimental sites that can provide
data (time series, long-term experiments, ... ) needed to
understand the cycles of water and of elements transported in underground aquifers, so
that tools can be developed for the management of underground water. This experimental
resource should unify and revitalise research
efforts in hydrogeology at the French national
level.
Le couplage mesures/théories/modèles est une
mission fondamentale de l’observatoire H+, la
modélisation, à quel niveau qu’elle soit, étant
un outil indispensable à la prédiction. L’observatoire a pour vocation de créer un lien
pérenne entre les équipes de recherche intéressées par les aspects théoriques, numériques ou
expérimentaux des transferts en milieu hétérogène. Il a aussi pour mission d’établir un partenariat entre la recherche fondamentale et les
utilisateurs in fine – bureaux d’études, régie de
l’eau –, avec des actions de formation prévues
sur l’exploitation de la ressource et la prévention des risques environnementaux.
Figure 1 : Mise en place d’un
tubage novateur équipé d’électrodes sur le site expérimental
de Maguelone (Ploemeur) pour
suivre la pénétration de l’eau
de mer dans le sol.
Innovating electrode-equipped
tubing being installed at the
Maguelone experimental site
(Ploemeur, France) for monitoring
sea water penetration of the soil.
L’observatoire H+ est articulé autour de 5
outils :
• Les sites hydrogéologiques : c’est le coeur
de l’observatoire avec 3 sites complémentaires en termes de milieu géologique, d’exploitation, et
d’objectifs de recherche (Poitiers, Cadarache et
Ploemeur). Tous sont des aquifères extrêmement hétérogènes, poreux et fracturés, avec une densité importante
de forages. H+ permet de développer les expérimentations, d’assurer la cohérence des protocoles, de contribuer
au fonctionnement sur la durée, de mettre en réseau les
données et les instruments, et d’assurer leur mise à disposition auprès de la communauté scientifique nationale.
• Les sites expérimentaux : souvent à proximité des
laboratoires de recherche, ils sont équipés d’un faible
nombre de puits dans des formations géologiques bien
caractérisées (Lavalette et Rennes). Leur fonction est de
tester et valider les développements technologiques
et/ou les procédures expérimentales.
• La base de données : elle doit pouvoir répondre à
l’objectif de l’observatoire qui est à la fois d’accumuler
une masse d’informations sur des objets complexes, et
permettre leur exploitation dans le cadre de validation
Close connections between measurement, theory and modelling are fundamental to the
work of the H+ observatory, with modelling,
at whatever level, being an indispensable forecasting tool. One purpose of the observatory is
to be a permanent link between research
teams interested in theoretical, numerical or
experimental aspects of transfer in a heterogeneous environment. Another is to establish
partnerships between fundamental research
and final users – engineering offices, water
authorities – including proposed training in
using the resource and in environmental risk
prevention.
The H+ observatory is structured around 5
research tools:
• The hydrogeological sites: Three sites
(Poitiers, Cadarache and Ploemeur) constitute the heart of the observatory. They are complementary
in terms of geological environment, exploitation, and
research objectives. All three are extremely heterogeneous
aquifers, porous and fractured, with a high density of
drilling sites. H+ has made it possible to develop testing, to
ensure consistent protocols, to contribute to the long-term
functioning of the sites, and to make data and instruments
available online to the national scientific community.
• The experimental sites: Often situated close to research
laboratories, they each have a small number of observation
wells in characteristic geological formations (Lavalette and
Rennes). Their function is to test and validate technological
developments and/or experimental procedures.
• The data base: It must be responsive to the observatory’s
double aim of compiling a large body of information on
complex subjects and facilitating the exploitation of this
information for the validation of predictive models.
Developing this data base has involved careful rethinking of
the structure of the data to be made available from a site.
Figure 2 : Evolution de la qualité chimique de l’eau souterraine au site de Ploemeur. Analyses réalisées par le Centre de Génie Rural Industriel de Guidel.
La fréquence de mesure est de 15 jours. Le niveau pompé se situe entre 30 et 40 m sous le niveau du sol. Cette figure présente l’évolution des concentrations en Cl-, SO42--, NO3- sur 10 ans, montrant l’augmentation des chlorures sur les 2 premières années, suivie d’une stabilisation (pénétration de l’eau
salée), une décroissance des NO3- suivie d’une stabilisation, et enfin une augmentation constante des sulfates.
Evolution of the chemical quality of underground water at the Ploemeur site. Analyses carried out by the Industrial Rural Engineering Centre at Guidel at two-week
intervals. The level pumped is 30-40 m below the surface. The chart plots the evolution of Cl-, SO42-, NO3- concentrations over 10 years, showing the increase in
chlorides during the first two years, followed by stabilisation (penetration by salt water), the decrease in NO3- followed by stabilisation, and a steady increase in
sulphates.
des modèles prédictifs. Le développement de la base a
nécessité une réflexion globale sur la structure des données potentiellement mobilisables autour d’un site.
• Les outils d’observation, de mesures et d’expérimentation : La capacité à obtenir des informations pertinentes
sur la structure du milieu et les flux est un élément clé
de la réussite de H+. La mise en commun d’outils performants et le développement de nouveaux outils font
donc partie intégrante de l’observatoire. Ces principes
sont valables pour les données statiques, physiques ou
chimiques, les chroniques et l’expérimentation.
• Les rencontres de H+ : Les rencontres entre partenaires
permettent de discuter tous les aspects du développement des sites (mesures, instrumentations, expérimentations, base de données, ..), mais aussi d’aspects scientifiques plus fondamentaux et notamment le lien entre
données et modèles.
• Observation, measurement and testing equipment:
Capacity to obtain relevant information on the structure
of the environment and on flows is a key element in the
success of H+. Sharing high-performance tools and
developing new ones are thus integral parts of the work
of the observatory. These principles are valid for static physical or chemical data, time series and experimentation.
• H+ meetings: Meetings between partners facilitate discussion not only of all aspects of the development of the
sites (measurement, instruments, experimentation, data
base…), but also of more fundamental scientific aspects, in
particular the links between data and models.
•
Coordinateur : Philippe DAVY ([email protected])
Site web : http://hplus.ore.fr
Centre Armoricain de recherche en Environnement IFR CAREN / UMR Géosciences Rennes (P. Davy, O. Bour) ; UMR
HYDRASA Poitiers (G.Porel) ; FR ISTEEM Montpellier (P. Gouze) ; IMFS Strasbourg ; IMF Toulouse ; IUEM Brest ; IFP
Rueil-Malmaison ; BRGM, IRSN ; Universités de Birmingham, Edimbourg et Leeds (R.U.) ; Université du Maine (U.S.A.) ;
Université d’Oviedo (Espagne) ; ETH Zürich (Suisse) ; Institut Weizmann (Israël) ; Université Polytechnique de Catalogne
(Espagne)
HYBAM : contrôles géodynamique,
HYBAM: Geodynamic,Hydrological and
HYdrologique et Bio-géochimique de
Bio-geochemical Monitoring of
l’érosion /altération et des transferts de
Erosion/weathering and Mass Transfer
matière dans le bassin de l’AMazone
in the Amazone Basin
L’Amazone, premier des grands fleuves tropicaux par les
débits mesurés à l’exutoire (209 000 m3/s), draine un
bassin peu anthropisé de plus de 6 106 km2, et abrite la
plus grande forêt tropicale de la planète. La géodynamique actuelle du front de la chaîne andine et ses répercussions sur les rejeux actuels des boucliers guyanais et
brésilien joue un rôle déterminant sur les sources d’éléments particulaires et dissous issus de l’érosion et de
l’altération. Les faibles gradients topographiques dans la
plaine amazonienne, couplés aux fortes précipitations,
génèrent des zones humides connexes au cours principal,
d’une extension considérable et d’une grande importance
sur les transferts de matières au sein du bassin.
L’ensemble de ces interactions est de plus soumis à une
forte variabilité climatique, saisonnière et inter-annuelle.
The Amazon, first among the great tropical rivers by its outlet flow (209 000 m3/s), drains a basin of over 6 106 km2
that has been little disturbed by man and that is host to the
largest tropical forest on the planet. The present-day geodynamics of the front of the Andean chain and its repercussions on the reworking of the Guyanese and Brazilian shields
play a determining role concerning the sources of particulate
and dissolved elements resulting from erosion and weathering. The low topographical gradients in the Amazonian
plain, coupled with heavy rainfall, create extensive wetlands
associated with the main watercourse that are of great
importance for mass transfer within the basin. All these
interactions are also subjected to high seasonal and interannual climatic variability.
La répartition spatiale des stations de l’ORE HYBAM, la
répétitivité et le type des mesures effectuées, l’utilisation
de données spatiales novatrices couplée à une plateforme de modélisation adaptée à l’intégration de différents modèles hydrologiques, hydrodynamiques, du
transport sédimentaire et géochimiques permettra l’étude
des grands cycles biogéochimiques à l’échelle régionale
et l’interprétation des flux de matière à l’océan.
Thanks to the geographical distribution of the stations belonging
to the HYBAM ORE, the frequency and type of the measurements
carried out, and the use of novel spatial data coupled with a
modelling platform able to integrate different hydrological and
hydrodynamic models of geochemical and sediment transport, it
will become possible to study the major biogeochemical cycles at
the regional scale and to interpret matter flow to the ocean.
L’ORE HYBAM s’appuie sur quinze stations situées à l’exu-
Figure 1 : L’ORE HYBAM s’appuie sur quinze stations (en rouge)
situées à l’exutoire des principaux sous-bassins de l’Amazone.
The HYBAM ORE draws on data from fifteen stations (shown here in
red) situated at the outlets of the principal subbasins of the Amazon.
The HYBAM ORE draws on data from fifteen stations situated
at the outlets of the principal subbasins of the Amazon, which
represent the different sources of input and cover the range of
climate variation. Thanks to the measurements carried out at
these stations - daily for water flow (water depth, flow rate),
every ten days for the flow of suspended matter, and monthly
for the flow of major and trace elements – it is possible to identify variations across time. Spatial variatiability is studied using
several types of spatial data: (i) altimetric (radar and laser, by
ten-day or monthly time steps) for measuring water depth in
the main watercourse and in flood plains, and (ii) imaging (visible and near-infrared, radar, by daily or monthly time steps)
for surface concentrations of suspended solids and chlorophyll,
with selective validation by in-situ measurements.
Parameters measured:
• water depth (measured daily by water-level recorders,
and every ten days by satellite observation)
• water flow (calculated at intervals of one day, based
on water levels)
• suspended solids (every ten days by sampling, and at
daily to monthly intervals by satellite measurement)
Figure 2 : Evolution sur une année de la matière en suspension (MES, en
mg/l) mesurée par satellite d’une part (Topex/Jason, ERS/ENVISAT,
GFO) et mesurée d’autre part sur le fleuve Amazone.
Evolution of suspended matter over a one-year period (in mg/l), measured by
satellite (Topex/Jason, ERS/ENVISAT, GFO) (red) and on the Amazon itself (blue).
toire des principaux sous-bassins de l’Amazone, représentatifs
des différentes sources d’apport et couvrant l’ensemble de la
variabilité climatique. Les mesures réalisées à ces stations,
journalières pour les flux d’eau (hauteur d’eau, débits), décadaires pour les flux de matière en suspension, et mensuelles
pour les flux d’éléments majeurs et traces permettent
d’appréhender la variabilité temporelle. Plusieurs types de
données spatiales permettent d’étudier la variabilité spatiale :
(i) altimétriques (radar et laser, pas de temps décadaires ou
mensuels) pour les hauteurs d’eau dans le cours principal et
les plaines d’inondation, (ii) images (visible et proche infrarouge, radar, pas de temps journalier ou mensuel) pour les
concentrations de surface en MES (Matière En Suspension) et
chlorophylle, validées ponctuellement par les mesures in-situ.
• hauteur d’eau (mesures journalières par limnigraphes et décadaires par observation satellites)
• débits (calculés au pas de temps journalier à partir
des hauteurs d’eau)
• MES (décadaire par échantillonnage et journalière à
mensuelle par mesures satellites)
• éléments majeurs, Silice, Traces (fréquence mensuelle)
• carbone organique dissous et carbone organique
particulaire (fréquence mensuelle par spectromètre IR)
• isotopes (fréquence trimestrielle).
Figure 3 : Suivi temporel des concentrations dissoutes (inférieures à
0.2 µm) de Ca, Mg, Na, K sur 4 cycles hydrologiques (de 1997 à
2000) de l'Amazone (station d'Obidos, Brésil). Les concentrations
sont plus faibles en périodes de hautes eaux en raison de la dilution des apports des rivières andines par ceux des rivières de
plaines moins chargées en MES.
Monitoring of dissolved concentrations (<0.2 µm) of Ca, Mg, Na, K
(1997-2000) in the Amazon over 4 hydrological cycles (Obidos station,
Brazil). Concentrations are lower in periods of high water, when input
from Andean rivers is diluted by the input from the rivers of the plains,
with their lesser load of suspended matter.
• major elements (monthly), silica (monthly), trace elements (monthly by ICPMS)
• dissolved organic carbon and particulate organic carbon (monthly by IR spectrometry)
• isotopes (every three months).
•
Coordinateur : Jean-Loup GUYOT ([email protected])
Site web : http://www.mpl.ird.fr/hybam/index.htm
Laboratoire des Mécanismes de Transfert en Géologie LMTG UMR 154 (IRD,CNRS,UPS) (Jean Loup Guyot) ; UMR 5566
Legos ; US IRD ESPACE Montpellier UR 140 ; US IRD OBHI Montpellier UR 019 ; Agence Nationale de l’Eau du Brésil
(ANA) ; Université de Brasilia (Brésil) ; SENAMHI (Bolivie, Pérou) ; INHAMI (Equateur)
OHM-CV : Observatoire
OHM-CV: The Cevennes-Vivarais
Hydrométéorologique Méditerranéen
Mediterranean Hydrometeorological
Cévennes-Vivarais
Observatory
L’ORE OHM-CV est consacré à l’étude des pluies intenses
et des crues-éclair en région méditerranéenne. Il s’agit
d’améliorer la compréhension, la modélisation et la prévision à multi-échelles de ces phénomènes et de s’intéresser
également aux dimensions socio-économiques du risque.
La prévision hydrométéorologique sur ces régions est rendue difficile par la prévisibilité limitée des précipitations
(intensité et localisation) et la dynamique hydrologique
rapide sur les bassins versants montagneux de petite taille
et les zones urbanisées. Elle représente un enjeu socioéconomique important étant donné la vulnérabilité croissante de ces régions (380 000 personnes en LanguedocRoussillon vivent dans des zones à risque fort à très fort)
The OHM-CV ORE studies very heavy rainfall and flash
floods in the Mediterranean region. Its objective is to
improve the understanding, modelling and multi-scale forecasting of these phenomena, and also to consider the socioeconomic dimensions of the risks. Hydrometeorological forecasting is difficult in these areas because of the limited
predictability of the intensity and localisation of rainfall and
because of the rapid hydrological dynamics of small mountain catchments and urbanised zones. But the socio-economic stakes are high, given the increasing vulnerability of
these areas (380 000 inhabitants of Languedoc-Roussillon
live in high-risk or very high-risk zones).
L’OHM-CV a choisi une stratégie d’observation fondée sur
trois lignes complémentaires :
• l’observation hydrométéorologique détaillée et
durable d’une région vulnérable aux crues éclair
(région Cévennes-Vivarais) où sont :
- collectées les données opérationnelles (réseaux pluviométriques et radars météorologiques, réseaux limnimétriques) existantes de 6 organismes aux objectifs et pratiques métrologiques variés (dans ce contexte, une base
de données permet de concentrer, normaliser, critiquer
et archiver les données opérationnelles),
- développées des techniques modernes d’observation
par le biais d’actions de recherche instrumentale(*)
concertées,
- développés et évalués des modèles météorologiques et
hydrologiques disponibles, en vue de leur couplage ultérieur.
• la réalisation de retours d’expérience sur les événements majeurs se produisant sur l’ensemble de l’arc
Méditerranéen. Il s’agit de documenter ces événements extrêmes, où qu’ils se produisent, par le biais
de relevés de terrain et d’enquêtes auprès des populations, pour réaliser des études de processus hydrologiques et socio-économiques.
• l’utilisation de l’archive historique de manière à caractériser les distributions de probabilité des pluies et débits
extrêmes. Elle consiste par exemple à collecter des informations dans diverses sources historiques, évaluer les
débits maximum à partir des côtes atteintes, ajuster des
lois de probabilité sur des séries temporelles hétérogènes.
(*) L’instrumentation recherche porte actuellement sur :
• la mesure de la vapeur d’eau atmosphérique par
The OHM-CV has chosen an observation strategy based on
three complementary lines of study:
• detailed long-term hydrometeorological observation of
a region (the Cevennes-Vivarais) that is at risk of flash
flooding :
Figure 1 : Carte présentant la région méditerranée (Cévennes
Vivarais) où se développent les activités de l’ORE OHM-CV.
The Mediterranean region (Cevennes Vivarais, France) studied by the
OHM-CV ORE.
Figure 2 : Mesure des précipitations par radar météorologique en
région montagneuse. Retour d’expérience sur l’événement des 8-9
septembre 2002. La figure en haut à gauche représente le champ
de facteur de réflectivité radar (Z) ou d'intensité de la pluie (R)
observé par radar pour un angle d'élévation de 0,8° le 8 septembre
2002 à 18h30. La double échelle indique la correspondance Z-R. La
figure en dessous, représente la coupe verticale selon l'axe tracé en
blanc sur la première figure. On distingue une région de forte
réflectivité ayant une grande extension verticale (partie convective)
et une région présentant des niveaux de réflectivité plus modérées
(partie stratiforme). La figure de droite illustre des résultats récents
de travaux visant à distinguer les parties convectives (en rouge) et
stratiformes (en bleu) des systèmes précipitants (les cercles concentriques indiquent la distance au radar par pas de 50 km). La figure
en bas à gauche présente un exemple d'application pratique de la
partition qui permet l'identification conditionnelle des profils verticaux de réflectivité, utiles pour corriger les estimations de pluie
effectuées en altitude.
Precipitation measured by meteorological radar in a mountainous
region. Investigations after the event of 8-9 September 2002. The figure
at top left represents the field of the radar reflectivity factor (Z) or of the
rain intensity observed by radar (R), for an angle of elevation of 0.8° on
8 September 2002 at 1830 hours. The double scale indicates the correspondence Z-R. The figure just below shows the vertical cross-section at
the white line on the previous figure. An area of strong reflectivity and
extensive in height (convective zone) can be distinguished from an area
of more moderate reflectivity (stratiform zone). The figure at top righ
shows recent results of work aimed at distinguishing the convective
zones (red) from the stratiform zones (blue) of precipitating systems (the
concentric circles show distance to the radar in steps of 50 km). The figure below shows a practical application of the partition that allows conditional identification of the vertical profiles of reflectivity, useful for correcting rainfall estimates carried out at altitude.
GPS (CNRM, LDL, LGIT)
• l’amélioration des protocoles d’exploitation et des
traitements de données des radars du réseau ARAMIS
(DSO/Météo France, LCPC, LTHE)
• l’instrumentation hydrologique de versants (EMA,
HSM, UNSA)
Elle sera complétée par :
• un radar météorologique bande X à diversité de
polarisation et de phase XPort (LTHE)
- collecting existing operational data (pluviometric and
limnimetric networks, meteorological radar) from 6
organisations with varying meteorological objectives and
practices. In this context, a data base is used to concentrate, normalise, critique and archive operational data
- developing modern observation techniques through collaboration on research instrumentation(*)
- developing and evaluating available meteorological
and hydrological models, with a view to linking them in
the future.
Figure 3 : Météorologie GPS : validation de simulations à haute résolution MESO-NH de la situation des inondations du Gard de Septembre
2002 à partir des délais zénithaux GPS.
GPS meteorology: validation of high-resolution MESO-NH simulations of the floods in the Gard department, September 2002, based on GPS zenithal delay.
• une instrumentation météorologique dédiée à la
mesure des paramètres de la couche limite (scintillométrie, LTHE)
• la mesure des débits de crue par des techniques de
télédétection (IIHR, LTHE).
•
• post-event investigations of the major floods occurring in
the whole Mediterranean region. The objective is to document these exceptional events, wherever they occur, using
on-site observations and local interviews, in order to study
both hydrological and socio-economic processes.
• use of historical records in order to determine the probability distribution of exceptional rainfall and runoff events.
This consists, for example, in collecting information from
different historical sources, estimating maximum flow from
flood levels reached, and adjusting probability laws over
heterogeneous time series.
(*) Research instrumentation is currently being used with the
following collaborators:
• GPS measurement of atmospheric water vapour
(CNRM, LDL, LGIT)
• improvement in the operation and data processing protocols related to ARAMIS network radars (DSO/Météo
France, LCPC, LTHE)
• hydrological instrumentation of hillslopes (EMA, HSM,
UNSA).
The instrumentation will be completed by:
• an X-band meteorological radar (Xport) with variable
phase and polarisation (LTHE)
• dedicated meteorological instrumentation for measurements in the boundary layer (scintillometry, LTHE)
• remote-sensing measurement of flood flow (IIHR, LTHE).
Coordinateur : Guy DELRIEU ([email protected])
Site web : http://www.lthe.hmg.inpg.fr/OHM-CV/index.htm
LTHE, Grenoble, (G. Delrieu) ; LGIT ; CNRM ; LDL ; LCPC ; DSO/Météofrance ; EMA ; HSM ; UMSA ; IIHR
OMERE : Observatoire Méditerranéen
OMERE: Mediterranean Observatory for
de l’Environnement Rural et de l’Eau
the Rural Environment and Water
La région méditerranéenne est soumise depuis toujours à de
The Mediterranean region has always been subjected to
Figure 1 : Présentation des deux sites de l’ORE OMERE. Le bassin de Kamech tout d’abord (en haut), est situé sur le Cap Bon en Tunisie. Il supporte une activité de type polyculture - élevage. Une intensification progressive des activités agricoles y est en cours. Le deuxième site est le
bassin versant de Roujan, situé dans l’Hérault (en bas). La viticulture y est prédominante. L’intensification date de plusieurs décennies et
s’accompagne de forts processus de pollution des eaux par les produits de traitement agricole.
The two sites of the OMERE ORE. The Kamech catchment (top) is situated in the Cap Bon peninsula, Tunisia. It is a mixed farming area, where agricultural activity is being progressively intensified. The second site is the Roujan catchment in the Herault region, France (bottom), where wine-growing is
the dominant activity. Agricultural intensification began several decades ago, and has been accompanied by a high level of water pollution by treatment products.
fortes contraintes sur le plan hydrologique (crues extrêmes,
sécheresses prolongées). L’accroissement rapide et permanent de sa densité de population entraîne une intensification des modes d’utilisation des sols et une évolution de la
gestion des espaces cultivés. L’influence à long terme de ces
changements sur les régimes d’écoulement et d’érosion, sur
la disponibilité et la qualité des ressources en eau, reste
incertaine. Cela est dû notamment à l’insuffisante connaissance des interactions entre processus à dynamiques rapide
et lente (e.g. phases de crues/phases de récession; érosion
ravinaire /érosion diffuse; transformation/transfert de polluants) et entre organisation spatiale de l’espace cultivé et
processus hydrologiques.
Dans ce contexte, les thèmes de recherche spécifiques,
développés à partir du dispositif de l’ORE OMERE, sont
actuellement :
• l’analyse de l’impact de l’occupation du sol et de
l’aménagement du milieu sur l’évolution des régimes
et bilans hydrologiques
• l’évaluation des dynamiques et intensités respectives
des phénomènes d’érosion aréolaire et ravinaire
severe hydrological constraints (severe flooding, prolonged
droughts). Rapid and irreversible population growth has
led to intensified land use and to changes in the management of cultivated areas. There is uncertainty as to the
long-term influence of these changes on runoff and erosion
systems and on the availability and quality of water: this is
due notably to a lack of sufficient knowledge of the interaction between rapid and slow processes (e.g. flooding
phase/recessionary phase, gullying erosion/sheet erosion,
pollutant transformation/transfer) and between the spatial
organisation of the cultivated land and the hydrological
processes at work.
In this context, and based on the capacities of the OMERE
ORE, the specific research themes are currently:
• analysis of the impact of land use and development on
the changing hydrological regime and budget
• evaluation of the respective dynamics and intensities of
sheet and gullying erosion
• analysis of the mechanisms of medium- and long-term
changes in water quality caused by the changing pressures of pollution
Figure 2 :Exemple d’instruments et de techniques équipant les sites d’OMERE.
Examples of instruments and techniques used at OMERE sites.
• l’analyse des mécanismes d’évolution à moyen et
long terme de la qualité des eaux en réponse à un
changement de pression polluante
• le développement et le test d’approches de modélisation hydrologique distribuée des flux d’eau et de
matières associées en milieu cultivé
• l’évaluation de nouveaux moyens de mesure des
flux et d’observation télédétectée à haute résolution.
L’ORE OMERE s’appuie sur la comparaison de deux hydro-
• development and testing of an approach to distributed
hydrological modelling of the flow of water and other
matter in cultivated areas
• evaluation of new techniques for measuring flows and
for high-resolution remote sensing observation.
The OMERE ORE uses data from the comparison of two
hydrosystems, namely Roujan (Hérault department– France)
et Kamech (Cap Bon – Tunisia), which are similar from the
point of view of climate forcing (rainfall and evapotranspira-
Figure 3 : Evolution des écoulements et des concentrations des pesticides à Roujan (Hérault) de 1995 à 2000. A la suite des épandages des pesticides au printemps, les concentrations augmentent fortement dans les eaux de surface, puis diminuent progressivement sur plusieurs mois du
fait de la dégradation des molécules dans les sols. On ne décele pas ces évolutions temporelles dans les eaux de la nappe, où les concentrations
restent entre 0,1 μg/L et 1 μg/L (norme européenne pour les eaux potables <= 0,1 μg/L).
The concentration of pesticides in surface water increases sharply after the period of pesticide application (spring), then decreases over the following
months as the molecules are progressively degraded in the soil. On the other hand, this evolution with time is not seen in underground water, where concentrations remain between 0.1 μg/L and 1 μg/L (the European norm for potable water is <0.1 μg/L).
Figure 4 : Résultat du suivi des pluies, des niveaux d’eau et de l’envasement dans la retenue de Kamech (Tunisie) de 1994 à 2004.
Rainfall, water levels and silt build-up in the Kamech reservoir (Tunisia) from 1994 to 2004.
systèmes (Roujan (Hérault – France) et Kamech (Cap Bon –
Tunisie)). Ces deux systèmes sont similaires du point de vue
du forçage climatique (pluviométrie et ETP) et des conditions de milieu, mais ils subissent deux dynamiques différentes d’évolution de l’occupation du sol et des forçages
anthropiques, caractéristiques des milieux méditerranéens
ruraux. Le dispositif expérimental concerne le suivi conjoint
des apports atmosphériques, écoulements de surface et
souterrains en eau, matières solides et polluants, et de la
variation spatiale et temporelle des activités agricoles. Il a
pour originalité de se situer en milieu complètement agricole et de procéder aux mêmes types d’observations avec
les mêmes protocoles sur les deux rives de la Méditerranée.
L’historique des données remonte à 1992 pour Roujan et
1994 pour Kamech.
Les mesures concernent :
• les paramètres permettant de suive la géométrie du
milieu récepteur et l’évolution de la surface
• les paramètres hydro-climatiques (climatologie, limnimétrie, débits des rivières et niveau des nappes
phréatiques)
• l’érosion et la qualité des eaux de pluie, des eaux de
surface et des eaux de la nappe phréatique (majeurs,
traces, pesticides…).
tion) and environmental factors, but which differ in land use
and anthropogenic forcing. Experiments are directed at joint
monitoring of atmospheric input, of surface and underground
runoff of water, solid matter and pollutants, and of spatiotemporal changes in farming activity. The experimental work
is original in that it is carried out in entirely agricultural areas,
and employs the same types of observation and the same protocols on either side of the Mediterranean. Records date back
to 1992 for Roujan and 1994 for Kamech.
Measurements concern:
• parameters necessary for understanding the geometry
of the receiving environment and surface changes
• hydro-climatic parameters (climatology, lake levels,
streamflow and water table levels)
• erosion and the quality of rain water, surface water
and underground water (major and trace elements, pesticides…).
•
Coordinateur : Jean ALBERGEL ([email protected]), - Marc VOLTZ ([email protected])
Laboratoire d’études des interactions Sol-Agrosystèmes-Hydrosystème LISAH UMR 144 (AGRO M, INR, IRD) (Jean
Albergel, Marc Voltz) ; HydroSciences Montpellier UMR 5569 (CNRS, IRD,UM2, UM1) ; Institut National Tunisien de
Recherche du Génie Rural et des Eaux et Forêts, Institut National Agronomique de Tunis
F-ORE-T : Fonctionnement des
F-ORE-T: The Functioning of Forest
Ecosystèmes Forestiers
Ecosystems
L’inquiétude sur la santé des forêts (Conférences
Ministérielles sur la Protection des Forêts en Europe), le
débat autour de la durabilité de la gestion forestière
(Indicateurs, Certification) et les questions pressantes sur
le stockage de carbone en forêt (Convention Climat,
Protocole de Kyoto) ont amené, entre autre, au développement du GIP ECOFOR. L’ORE F-ORE-T se développe
autour de 2 deux thèmes dominants :
• les mécanismes / quantification du cycle du carbone
• le bilan des éléments minéraux.
Concern about the health of forests (Ministerial Conferences on
the Protection of Forests in Europe), the debate surrounding the
sustainability of forest management (indicators, certification),
and the pressing questions about carbon sequestration in forests
(Convention on Climate Change, Kyoto Protocol) have led to the
development of GIP ECOFOR (Public Interest Group on Forest
Ecosystems). The F-ORE-T ORE focuses on two main themes:
• the mechanisms/quantification of the carbon cycle
• the mineral elements budget.
Les autres thèmes et outils associés sont : suivi du bilan
hydrique, physiologie des arbres et fonctionnement des
sols, modélisation, etc. L’échelle spatiale privilégiée est le
peuplement forestier, étendue au « massif » et, éventuellement, à la petite région. La durée des observations est
Other associated themes and tools are: water budget monitoring,
tree physiology and soil function, modelling, etc. The study scale is
usually a forest stand, which may be extended to a whole massif or
even to a small region. Observation times are necessarily long (30
years?), with inevitable changes. The forest is a subject of study
that has slow natural evolution, but that is exposed to extreme
Figure 1 : Présentation des sites ateliers suivis par l’ORE F-ORE-T (8 sites en France métropolitaine, Guyane française et République du
Congo). Les sites se distinguent les uns des autres par l’espèce dominante (naturelle ou non), le type de gestion (extensif, intensif), les
manipulations (coupes forestières, eau,…), etc.. Seule la thématique dominante (« carbone », « éléments minéraux ») est précisée ici.
Workshop sites monitored by the F-ORE-T ORE (8 sites in France métropolitain, French Guiana and the Republic of the Congo). The sites differ from
each other in dominant species (natural or not), type of management (extensive, intensive), manipulations (felling, water,…) etc. Only the principal
subjects of study (“carbon”, “mineral elements”) are given here.
forcément longue (30 ans ?) avec de nécessaires évolutions. Enfin, la forêt est un matériau d’étude en évolution
naturelle lente, soumis à des événements extrêmes, et qui
fait l’objet de manipulations (intervention de l’homme).
Les objectifs poursuivis sont :
weather events and to manipulation (human intervention).
Objectives:
• to improve the sharing of scientific procedures, especially concerning difficult aspects such as coupling between cycles, spatialisation, modelling
Figure 2 : Présentation des sites du réseau RENECOFOR (100 placettes) : Réseau national de suivi à long terme des écosystèmes forestiers. Ces
placettes sont typiques de grands types forestiers (et non représentatives au sens statistique du terme) de la forêt française. Elles fournissent
des repères précieux sur la santé et la nutrition des arbres, les dépôts atmosphériques (27 sites), l’évolution des sols, etc.. On peut se référer au
réseau systématique de suivi (500 sites d’observation) et à l’inventaire forestier (environ 100 000 points de sondage).
Sites of the RENECOFOR (100 permanent plots): national network for the long-term monitoring of forest ecosystems. These plots are representative of the
major types of forest in France, but are not representative in the statistical sense. They provide a valuable reference concerning forest health and nutrition, atmospheric deposition (27 sites), soil evolution etc.. It is also possible to consult the systematic monitoring network (500 observation sites) and the
forestry inventory (approximately 100,000 sampling points).
• renforcer une démarche scientifique commune,
notamment sur des aspects difficiles - couplages entre
cycles, spatialisation, modélisation
• progresser dans la qualité, la traçabilité et l’accès aux
données grâce à un Système d’Information performant
• améliorer la cohérence du dispositif expérimental par
un complément raisonné d’équipements et de mesures.
Les mesures de l’ORE F-ORE-T portent sur :
• des variables d’environnement (météorologie, atmosphère, apports atmosphériques)
• des variables d’état (micro-météorologie, indice
foliaire, teneur des feuilles en éléments chimiques
majeurs, litière, composition faunistique et floristique,
biomasse et minéralo-masse de la végétation, stock de
carbone, réserves minérales du sol.
• des variables de flux éléments chimiques et organiques dans le sol et dans l’eau, flux de carbone,
d’eau et de chaleur à l’interface couvert-atmosphère.
• to improve the quality, traceability and accessibility of
data through a high-performance information system
• to improve the coherence of the experimenal set-up
(additional equipment and measurements).
Measurements carried out by the F-ORE-T ERO concern:
• environmental variables (meteorology, atmosphere,
atmospheric input)
• state variables (micro-meteorology, leaf-area index,
major chemical element content of leaves, ground litter,
fauna and flora composition, vegetation biomass and
bioelement content, carbon pool, soil mineral reserves)
• flow variables (chemical and organic elements in the
soil and in water; carbon, water and heat flow at the
forest/atmosphere interface).
•
Coordinateur : Guy LANDMANN ([email protected])
Site web : http://www.gip-ecofor.org
INRA Nancy (G. Landman) ; CNRS Orsay ; INRA Kourou ; INRA Pierroton ; CIRAD Montpellier ; CNRS Montpellier, ONF
Fontainebleau
LEZARD : étude intégrée et à long
LEZARD: A Long-term Integrated
terme de l’impact du réchauffement
Study of the Impact
climatique sur le fonctionnement
of Global Warming on Lizard
des populations
Populations
Actuellement on note de nombreuses démonstrations des
effets du réchauffement climatique sur les espèces de
lézard vivipare. Quels sont alors mécanismes mis en jeu,
quelles prédictions à long terme peut on espérer ?
There is currently abundant proof of the impact of global warming on viviparous lizards. What mechanisms are involved, and
what outlook can be expected?
La compréhension des mécanismes passe par l’étude des
réponses des individus et des populations. La validité des prédictions passe aussi par des approches intégrées pour tester et
contrôler la multiplicité des conséquences du changement climatique. L’étude de multiples paramètres et de mécanismes
permettent de meilleures prédictions sur le long terme.
To understand the mechanisms, it is necessary to study
responses of individuals and of populations. Predictions, to be
valid, must also be based on an integrated approach, testing
and checking the manifold consequences of climate change. The
study of multiple parameters and mechanisms will lead to optimised long-term predictions.
Le suivi du lézard vivipare (Lacerta vivipara) présente de
nombreux atouts : cette espèce présente tout d’abord
une forte sensibilité à la température, les habitats de vie
sont contrastés et de plus, cette espèce est également
bien connue. D’autre part, on a accès à de nombreux
individus et enfin, les facilités de capture, d’élevage et de
manipulation facilitent leur suivi.
Deux types d’expériences sont développées : le suivi à
long terme de populations naturelles et des expériences à
échelle populationnelle.
• suivi à long terme de populations naturelles. Au
Mont Lozère (Cévennes), les populations sont suivies
Monitoring the Common or Viviparous Lizard (Lacerta vivipara) has many advantages: this species is very well known, is
highly sensitive to temperature, and its habitats are strongly
contrasted. Moreover, these lizards are not rare, and the
ease with which they can be captured, bred and handled
facilitates monitoring.
Two types of experiments have been developed: long-term
monitoring of natural populations, and population-scale
experiments.
• Long-term monitoring of natural populations: On Mont
Lozère (Cévennes region), monitoring began in 1983 ; five
sites have been studied long term, and nine for at least the
last three years. The sites’ contrasting habitats and démo-
Figure 1 : Présentation du site d’étude de l’ORE LEZARD (Foljuif, Seine et Marne).
The LEZARD ORE study site at Foljuif, Seine et Marne, France.
Figure 2 : Diagramme présentant la réponse des populations naturelles de 1982 à 2002 (taille corporelle des jeunes en haut à gauche, et
femelles adultes en haut à droite, taille des pontes en bas à gauche), à l’augmentation des températures en mai, juin et août (en bas à droite).
La tendance au réchauffement se traduirait par une réponse bénéfique sur le court terme (augmentation du nombre de ponte et de la taille
des œufs) mais néfaste sur le long terme car la dispersion serait diminuée à cause d’un excès de mâles attendu, un accroissement des coûts de
reproduction chez les femelles, et donc un effet néfaste au devenir des populations.
Diagram showing the response of natural populations from 1982 to 2002. Top left: growth in body size of juveniles (one-year-olds). Top right: growth in
body size of adult females. Bottom left: increase in clutch size. Bottom right: temperature increase in May, June and August. The trend towards a warmer
climate would be beneficial in the short term (increase in the number and size of eggs) but detrimental over the long term, since population spread would
be limited by the expected excess of males, an increased cost of reproduction among the females, and thus a negative effect on population outlook.
depuis 1983. Cinq sites sont suivis sur le long terme et
9 sont suivis depuis au moins 3 ans. Les sites sont
contrastés (habitats, profils démographiques) pour
tester la généralité et la variabilité des réponses populationnelles.
• expériences à échelle populationnelle. Ces expériences se déroulent à la station biologique de Foljuif
(Seine et Marne), où le climat est plus chaud que celui
des régions où a lieu le suivi des populations naturelles. Des tests expérimentaux de scénarios construits
sur la base des suivis des populations naturelles y sont
conduits.
graphic profiles reveal constants and variables in population
response.
• Population-scale experiments:
These are carried out at the Foljuif biological station (Seine
et Marne, France), where the climate is warmer than in the
area where the natural populations are monitored.
Scenarios based on observations of the natural populations
are tested experimentally at the Foljuif station.
•
Coordinateur : Manuel MASSOT ([email protected])
Laboratoire d’Ecologie, CNRS-UMR 7625, Université P. et M. Curie, Paris (M. Massot)
PCBB : Prairies,
PCBB: Grasslands,
CyclesBiogéochimiques
Biogeochemical Cycles
et B iodiversité
and Biodiversity
Les prairies au sens large couvrent environ 36 % des surfaces
continentales à l’échelle du globe, soit approximativement
autant que les forêts et que les surfaces de cultures arables.
Les écosystèmes prairiaux jouent donc un rôle important
dans le fonctionnement biogéochimique de la biosphère
continentale. On commence à se rendre compte récemment
que le fonctionnement des cycles biogéochimiques de ces
milieux est affecté d’une grande inertie, surtout liée aux
fonctions des matières organiques du sol. C’est le cas pour la
production du nitrate, pour la séquestration de CO2 dans les
sols, pour la dynamique des pesticides et des éléments traces
métalliques. Pour étudier le fonctionnement biogéochimique
de cet écosystème sur le long terme, un ORE a été mis en
place afin de mettre en évidence l’impact des modes de gestion des surfaces prairiales sur la dynamique des composantes de l’écosystème et en particulier des MOS.
Grassland covers about 36% of the world’s land surface,
approximately the same as the areas covered by forest and by
arable crops. Grassland ecosystems therefore play an important
role in the biogeochemical functioning of the land biosphere. It
is beginning to be recognised that the functioning of the biogeochemical cycles of grassland environments is characterised by
considerable inertia, linked especially to the functions of soil
organic matter. This is true for the production of nitrate, for CO2
sequestration in the soil, and for the dynamics of pesticides and
trace metals. In order to study the long-term biogeochemical
functioning of these ecosystems, an ORE (Observatory for
Research in the Environment) has been set up to demonstrate
the impact of different types of grassland management on the
dynamics of the components of the ecosystem, and in particular
of soil organic matter.
Cas d’une succession de végétations C3, et C4
Végétation A en C3, 13C = 26‰
temps (années)
t0
Végétation B en C4, 13C = 12‰
t
Figure 1 : Présentation de la démarche expérimentale de l’ORE
PCBB. L’étude d’une prairie ou d’une culture permanente et des
séquences de végétations de type C3 et C4 sur des durées de 3 et 6
ans permet de suivre la dynamique du carbone dans le sol. Le
traçage isotopique naturel par le carbone 13 permet de déterminer
l’âge du Carbone total du sol ou de toutes les fractions des Matières
Organiques en Suspension (MOS) séparées. Dans l’expérience cidessous, une parcelle couverte de végétation de type C3 est remplacée à t0 par une végétation de type C4. La mesure au temps t de
Ctotal permet de calculer Ca (végétation de type C3)et Cb (végétation de type C4)donc mesurer la vitesse de disparition de Ca depuis
t0 ou la vitesse d’incorporation de Cb.
The experimental procedure adopted by the PCBB ORE. The dynamics of
carbon in the soil is monitored by studies of permanent grassland or
cropped land and of sequences of vegetation of types C3 and C4 over
periods of 3 and 6 years. The age of total soil carbon and of the separate
fractions of suspended organic matter (here = MOS) can be determined
by natural isotopic tracing by carbon-13. In the experiment below, the
C3-type vegetation covering a plot is replaced at time t0 by C4-type vegetation. Measuring Ctotal at time t permits calculation of Ca (C3-type
vegetation) and Cb (C4-type vegetation), and thus determination of the
disappearance rate of Ca after t0 or of the incorporation rate of Cb.
This ORE is concerned with two types of grassland: (i) perennial
“natural” grassland with complex vegetation (Theix-Laqueuille
site in the Massif Central), and (ii) temporary grassland of variable age (3 to 6 years and more than 20 years) in rotation with
arable crops and using different farming systems (mowing
meadow vs. pasture, applied nitrogen, stocking rate). The scientific hypothesis underlying the work of this ORE is that changes
in the system in response to anthropogenic disturbance are governed by the dynamics of quantitative and qualitative changes
in soil organic matter, these dynamics being in turn in close
interaction with the dynamics of the biological and physicochemical components of the soil. It is therefore important to:
• quantify the accumulation of carbon and its sequestration in the soil as a function of the type of grassland
management
• analyse the transformation, translocation and residence time of elements in the different components of
soil organic matter
• quantify and model the flow of C, N,… towards the
atmosphere and the hydrosphere
• assess the tolerance of the soil-vegetation system to
long-term anthropic forcing, in the context of on-going
climate change
The following variables, routinely measured by the ORE, are
used to trace the evolution of the system and to understand
the dynamics of soil organic matter:
• soil moisture and temperature, which condition process
dynamics
• flows to the atmosphere (CO2, H2O, N2O…) and the
hydrosphere (nitrate, dissolved organic carbon, P, K, Ca,
Cet ORE concerne deux types de prairies : des prairies
«naturelles» permanentes à végétation complexe (site de
Theix-Laqueuille dans le Massif Central) et des prairies temporaires de durée variables (3 à 6 ans et plus de 20 ans) en
rotation avec des cultures arables et avec différents régimes
d’exploitation (fauche versus pâturage, apport de fertilisation azotée, niveau de chargement animal). L’hypothèse
scientifique qui est à la base de cet ORE est que l’évolution
du système en réponse aux perturbations d’origine anthropique est gouvernée par la dynamique d’évolution quantitative et qualitative des MOS, elle-même en forte interaction
avec la dynamique des composantes biologiques et physico-chimiques du sol. Il s’agit donc :
• de quantifier l’accumulation du carbone et sa
séquestration dans le sol en fonction de différents
modes de gestion de la prairie
• d’analyser la transformation, la translocation, et le
temps de résidence des éléments dans les différentes
composantes des MOS
• de quantifier et modéliser les flux de C, N,… vers
l’atmosphère et vers l’hydrosphère,
• d’évaluer la résilience du système sol-végétation en
fonction de forçages anthropiques appliqués sur le
long terme en tenant compte des changements climatiques en cours.
Les variables suivantes seront mesurées en routine dans
l’ORE. Elles permettent de décrire l’évolution du système
et à comprendre la dynamique des MOS :
• l’humidité du sol et la température qui conditionnent la dynamique des processus
• les flux vers l’atmosphère (CO2, H2O, N2O…), et
vers l’hydrosphère (Nitrate, Carbone Organique
Dissous, P, K, Ca, Mg et pesticides)
• la diversité floristique, microbienne et faunistique
• la productivité primaire aérienne et souterraine.
Différentes modalités expérimentales vont être appliquées
à partir du printemps 2005 sur des parcelles expérimentales bien déterminées dont l’historique culturale a été
suffisamment homogène. On a pu caractériser leurs variabilités spatiales initiales et leurs structurations sur un certain nombre de variables (sol, végétation et microfaune)
au cours de l’année 2004.
•
Figure 2 : Les MOS (matières organiques en suspension) dans les
horizons profonds des sols limoneux ont rarement fait l’objet
d’études et les quantités de carbone stockées dans les horizons
profonds ainsi que leur temps de résidence restent inconnus. Cidessous est représenté le stock de carbone (en tonne de carbone
par hectare) aux différentes profondeurs d’un sol brun sur argile
rubéfié avec vestige de carapace ferrugineuse. Les mesures montrent que les stocks de carbone des horizons profonds sont aussi
importants que ceux des horizons de surface.
Suspended organic matter in the deep horizons of silty soils has rarely
been studied; the quantities of carbon stored in the deep horizons, and
their residence time, remain unknown. Shown here is the carbon pool
(in tonnes of carbon per hectare) at different depths in a brown soil
over rubefied clay with traces of iron pan. The measurements show
that the carbon pool in
Mg and pesticides)
• floral, microbial and faunal diversity
• above-ground and below-ground primary productivity.
Different experimental procedures will be applied as of spring
2005 on chosen experimental plots with a sufficiently homogeneous crop history. Their initial spatial variability and organisation in terms of a certain number of variables (soil, vegetation,
microfauna) were characterised during 2004.
Coordinateur : Gilles LEMAIRE ([email protected]) - Abad CHABBI ([email protected])
INRA Lusignan (G. Lemaire, A. Chabbi)
REPER : observatoire de REcherche
REPER: Observatory for Research
sur les écosystèmes des PERtuis
on the Ecosystems
charentais
of the Charente Straits
L’objet de l’ORE REPER est l’écosystème des Pertuis
Charentais, dont il d’étudie les évolutions sous l’effet des
pratiques d’utilisation du milieu par l’homme et plusieurs
espèces animales, poissons et oiseaux, et des changements naturels dans une optique de gestion durable de la
bande côtière. Dans cet écosystème fortement adapté par
l’homme, le triptyque environnement-ressource-exploitation est indissociable. L’observation et l’interprétation du
fonctionnement de cet écosystème ne peuvent être séparées des modes d’exploitation de la bande côtière qui
influencent directement les équilibres du système. Elles
nécessitent donc la contribution de disciplines des
sciences de la nature et des sciences humaines.
The REPER ORE studies the ecosystem of the Charente Straits and
its natural evolution, as well as changes due to the utilisation of
the environment by man and by several animal, fish and bird
species. The context is sustainable management of the coastal
strip. In this ecosystem, significantly modified by man, it is
impossible to dissociate environment, resources and exploitation.
Observation and interpretation of the functioning of the ecosystem cannot be separated from the ways in which the coastal
strip is utilised, as these directly influence the equilibrium of the
system. Both natural and social sciences have their contribution
to make to the study.
L’observation d’un écosystème requiert d’être conduite
sur une certaine durée, celle nécessaire pour plusieurs réalisations du cycle le plus long. Comme pour tout écosystème, le fonctionnement des Pertuis Charentais résulte
d’équilibres entre différentes variables d’état qui procèdent de différentes échelles de temps et d’espace par le
biais de processus. Mais il a la particularité d’être manipulé par les aménagements et les pratiques de l’homme.
Ceux-ci peuvent être assimilés à des expérimentations,
qui permettent d’analyser certains processus et de les
interpréter par des modèles. D’autres processus peuvent
être analysés dans les installations expérimentales, micro-
Observation of an ecosystem must be carried out over a period
long enough to include several repetitions of the longest of the
cycles. The Charente Straits resemble other ecosystems in that
their functioning is the result of different state variables proceeding, via different processes, from different time and space scales.
But this area differs from other ecosystems in the degree to which
it experiences interference from human developments and practices. These can be considered as experiments making it possible
to analyse certain processes and to interpret them by models.
Other processes can be analysed in experimental facilities (microcosms and mesocosms) in the area, in particular at L’Houmeau
and at La Tremblade. The objective is to integrate input from the
natural and social sciences to arrive at a satisfactory description
of the ecosystem as a whole.
Figure 1 : L’ORE REPER suit l’évolution de l’écosystème des Pertuis Charentais sous l’effet de la pêche, de la conchyliculture, des activités de
loisir, des apports des rivières. Ces pertuis sont la première zone de production conchylicole d’Europe, une zone de nourricerie de poissons
pêchés dans le golfe de Gascogne et une réserve pour l’avifaune, sédentaire et migratrice.
The REPER ORE monitors the evolution of the Charente Straits ecosystem (France) as it is affected by fishing, shellfish farming, leisure activities, and river
input. These straits are the most important centre of shellfish production in Europe, a feeding region for the commercial fish of the Gulf of Gascony, and a
reserve for resident and migratory birds. Sole, Oyster beds, Eurasian curlew.
cosmes et mésocosmes, disponibles dans la zone, notamment à L’Houmeau et à La Tremblade. L’objectif est
d’aboutir à une description de l’ensemble intégrant les
apports des sciences de la nature et des sciences
humaines.
The most important European centre of shellfish production is
situated in the Charente Straits (Ré-Centre-Ouest and
Marennes-Oléron). The area is also important for marine fish-
Dans les Pertuis Charentais se trouve le premier centre de
production conchylicole européen (Ré-Centre-Ouest et
Marennes-Oléron). C’est aussi une zone importante pour
les pêcheries marines, de nourricerie et de pêche. Ces
deux activités, conchyliculture et pêche, sont suivies en
priorité dans l’ORE REPER. Elles sont emblématiques de la
zone, de plus en plus marquée par le tourisme et les activités de loisir.
Outre le thème traitant de la qualité de l’eau qui s’inscrit
dans une problématique d’effets des activités humaines et
de risque sur la santé publique et sur la biodiversité, les
autres actions concernent des compartiments à forte
diversité d’échelle de temps. L’hydrodynamique et l’évolution de la topographie et des sédiments sont les deux
éléments dont la description et la modélisation sont indispensables à tous les autres compartiments. L’échelon primaire conditionne les réseaux trophiques et présente une
réponse rapide de quelques heures à quelques semaines,
mais intègre aussi la dérive climatique et l’évolution des
usages. Les invertébrés ont des temps caractéristiques de
quelques jours à quelques années pour leurs traits de vie
et ils ont la capacité de s’adapter aux fortes variations
journalières et saisonnières de l’environnement. Les vertébrés sont plus ou moins capables d’éviter la zone si les
conditions de l’environnement sont défavorables et de s’y
déplacer pour se nourrir. Le dernier thème concerne les
déterminants socio-économiques de l’activité dans la
bande côtière et le bassin versant des fleuves qui débouchent dans les pertuis.
Les grandeurs mesurées ou estimées dépendent de
chaque grand thème. La mise en place des procédures
d’assurance qualité par l’Ifremer depuis 1999 pour ses
réseaux de surveillance permet de garantir une fiabilité et
une traçabilité dans les prélèvements, les mesures et la
saisie. Des procédures similaires seront appliquées aux
programmes de recherche, permettant ainsi de qualifier
les résultats obtenus.
•
Coordinateur : Philippe-Jacques HATT ([email protected])
Site web : http://www.ifremer.fr/reper/
Crema, UMR CNRS-Ifremer, L’Houmeau
ery (fish nurseries and fishing activity). These two activities,
shellfish farming and fishing, which are the priority interests of
the REPER ORE, are emblematic of the region, which is increasingly marked by tourism and leisure activities.
In addition to water quality (anthropogenic impact, risks to public health and to biodiversity), the other fields of study concern
compartments with very diverse time scales. Hydrodynamics and
changes in topography and sediments are two elements whose
description and modelling are indispensable to the study of all
Figure 2 : Evolution du stock d’huîtres en élevage. De 1885 à 1985
évaluation à partir du nombre d’étiquettes sanitaires de vente, à
partir de 1985, par la surface des parcs en élevage et des échantillonnages sur les parcs. La chute de 1970 est due à la disparition
de l’huître ‘portugaise’ Crassostrea angulata (courbe bleue). La
reprise est successive à l’introduction de l’huître ‘japonaise’
C.gigas (courbe rouge).
Evolution of the oyster stock. Estimates for 1885-1985 are based on the
number of health certificates accompanying sales, and for 1985 to the
present on the surface area devoted to oyster beds and on sampling
among the beds. The drop in 1970 is due to the disappearance of the
“Portuguese” oyster Crassostrea angulata (blue trace). The recovery follows the introduction of the “Japanese” oyster C.gigas (red trace).
other compartments. Primary producers condition the marine
food web; they have a rapid response time (between several
hours and several weeks) but also integrate climatic drift and
changing use. Invertebrates characteristically have response
times of several days to several years for their life habits; they are
able to adapt to marked daily and seasonal variations in their
environment. Vertebrates are, to varying degrees, able to avoid
zones where the environmental conditions are unfavourable and
move to feed elsewhere. The last field of study concerns the socioeconomic determinants of activity in the coastal strip and in the
catchments of the rivers that flow into the straits.
Quantities measured or estimated depend on each field of
study. In 1999 the French Research Institute for Exploitation
of the Sea (Ifremer) set up quality assurance procedures for
its monitoring networks, thus guaranteeing reliability and
traceability of sampling, measurement and data capture.
Similar procedures will be applied to research programmes,
making it possible to qualify the results obtained.
BEAM : Biophysicico-chimie de l’Eau
BEAM: The Biophysical Chemistry and
Atmosphérique et Modifications
Anthropogenic Modifications of
anthropiques
Atmospheric Water
L’ORE BEAM a pour objectif la compréhension des processus
d’évolution de l’eau atmosphérique (aérosols / nuages / précipitations) sous l’influence des activités humaines en observant l’entité eau atmosphérique et les paramètres atmosphériques associés. L’ORE BEAM est rattaché au réseau
international ACCENT (labellisation EMEP en cours).
The objective of the BEAM ORE is to understand the
processes whereby human activities modify atmospheric
water (aerosols/clouds/precipitation), by observations
focussed on atmospheric water itself, and on associated
atmospheric parameters. The BEAM ORE is associated with
the international network ACCENT (EMEP membership currrently proceeding).
L’objectif de l’ORE BEAM est de documenter et de quantifier l’impact des modifications environnementales d’origine anthropique :
• sur le transfert et la transformation d’espèces chimiques
dans l’eau atmosphérique et ses conséquences sur le climat
• sur la composition chimique de la troposphère
• sur la structure et le fonctionnement des communautés microbiennes dans l’eau atmosphérique et leur
impact sur la chimie troposphérique.
Pour atteindre ces objectifs, l’ORE BEAM est organisé
autour de quatre thématiques scientifiques portant sur :
• la susceptibilité des nuages aux variations environnementales et leur impact sur le climat
• les processus de transformation des espèces chimiques
en phase hétérogène et leur impact sur la capacité oxydante de la troposphère (l’eau atmosphérique comme
réacteur chimique, la photo-transformation de composés
d’intérêt atmosphérique en phase liquide et/ou glace)
• la structure et le fonctionnement des communautés
microbiennes
• le développement de nouveaux capteurs pour l’eau
atmosphérique et ses composants physiques, chimiques et biologiques.
Specific goals are to document and quantify the impact of
anthropogenic changes in the environment on:
• the transport and transformation of chemical species in
atmospheric water, and the climatic consequences
• the chemical composition of the troposphere
• the structure and functioning of microbial communities
in atmospheric water, and their impact on tropospheric
chemistry.
To achieve these goals, BEAM has organised research around
four topics:
• cloud sensitivity to environmental variations, and the
impact on the climate
• the processes of transformation of chemical species in a
heterogeneous phase, and their impact on the oxidising
capacity of the troposphere (atmospheric water as chemical reactor, photo-transformation of compounds of
atmospheric interest in the liquid and/or ice phase)
• the structure and functioning of microbial communities
• the development of new sensors for atmospheric water
and its physical, chemical and biological components.
L’ORE BEAM se compose de 3 stations de mesure en France à
3 altitudes différentes : Cézeaux (420 m), Opme (670 m),
Puy de Dôme (1 465 m). Les paramètres mesurés au Puy de
Dome en phase nuage sont les suivants : pH, potentiel redox,
composition chimique (spéciation du Fer, carbone organic
dissous, peroxide d’hydrogène, ions majeurs inorganiques,
conductivité, formaldehyde), micro-organismes, bactéries cultivables et champignons, rayon effectif des goutelettes, surface totale des goutelettes, contenu du nuage en eau liquide,
En complément sont réalisées des mesures météorologiques, des mesures en phases gaz et phase aerosols.
Il est ainsi possible de comparer des événements par
comparaison des mesures :
The BEAM observatory consists of three measurement stations
in France, at three different altitudes: Cézeaux( 420 m), Opme
(670 m), Puy de Dôme. The parameters measured at Puy de
Dôme (1 465 m) in the cloud phase are: pH, redox potential,
chemical composition (iron speciation, dissolved organic carbon, hydrogen peroxide, major inorganic ions, formaldehyde),
conductivity, total micro-organism count, cultivable bacteria
and fungi, total count of metabolically active micro-organisms,
effective cloud radius, total cloud surface, liquid water content.
Meteorological measurements and measurements of gas and
aerosol phases are also carried out.
It will thus be possible to compare events by comparing
measurements that are made in the following conditions:
• during the day / at night
• polluted (continental air mass) / relatively unpolluted
Figure 1 : L’aérosol joue un rôle important dans le bilan radiatif de la surface de la Terre ainsi que sur l’état de pollution de l’air. La composition
chimique de cet aérosol est un facteur important pour comprendre ces impacts. Le Puy de Dôme est l’un des rare sites où ces mesures sont faites.
L’analyse par rétro-trajectoires (reconstitution des trajectoires suivies par les masses d’air avant leur arrivée au site de mesure) permet de déterminer l’origine des différentes masses d’air (marine, continentale, polluées). Les mesures ci-dessous (moyennes de mesures faites en 2000-2001)
montrent la différence de composition entre ces différentes masses d’air. On notera que l’air d’origine maritime est particulièrement riche en carbone organique suite à l’activité biologique de l’océan et de la végétation ; le contenu de cet air en aérosol est particulièrement faible. La masse
d’air polluée est, elle, particulièrement enrichie en nitrate et présente une teneur nettement plus élevée en aérosols.
Aerosols play an important role in the radiation budget of the Earth’s surface as well as in air pollution. Knowledge of the chemical composition of the
aerosol is important for understanding its impacts. The Puy de Dôme is one of the rare sites where the relevant measurements are carried out. The origin of the different air masses (marine, continental, polluted) can be determined by back-trajectory analysis (reconstructing the trajectories of air
masses before their arrival at the measurement site). The measurements below (averaged over 2000-2001) show the difference in composition of these
three air masses. It is seen that air of maritime origin is particularly rich in organic carbon, owing to the biological activity of ocean and vegetation; its
aerosol content is particularly low. On the other hand, the polluted air mass is much richer in nitrates and has a markedly higher aerosol content.
• diurnes/nocturnes
• polluées (masses d’air continentales)/peu polluées
(masses d’air maritimes)
• en période de fertilisation/hors fertilisation agricoles
• hivernales/estivales.
(maritime air mass)
• during / outside farm fertilising periods
• during winter / summer.
Parameters measured at Opme: chemical composition of
Figure 2 : Analyse dans la phase liquide des nuages (mesures réalisées en 2000-2001). La composition chimique des nuages permet
de mieux contraindre leur rôle sur les photooxydants. Dans les
nuages ayant subit l’impact anthropique la proportion de nitrate est
nettement plus élevée. Son origine est liée principalement au trafic
routier. Elle a pour conséquence d’abaisser le PH de l’eau de pluie.
Analysis in the liquid phase of clouds (measurements in 2000-2001).
Knowledge of the chemical composition of clouds helps identify their
action on photo-oxidants. In anthropogenically impacted clouds, the
proportion of nitrates is significantly higher, due principally to road traffic; the result is a lowering of the pH of the rain.
Paramètres mesurés à Opme: composition chimique de la
pluie, vitesse de précipitation, météorologie, profil vertical
du vent. Paramètres mesurés à Cézeaux : composition chimique de la pluie, vitesse de précipitation, météorologie.•
rain, precipitation rates, meteorology, vertical wind profile.
Parameters measured at Cezeaux: chemical composition of
rain, precipitation rates, meteorology.
Coordinateur : Andréa FLOSSMANN ([email protected])
Site web : http://wwwobs.univ-bpclermont.fr/atmos/mesuresyst.htm
OPGC : Observatoire de Physique du Globe de Clermont-Ferrand, OSU, UMS 833 ; LaMP : Laboratoire de Météorologie
Physique UMR 6016 (A. Flossmann) ; LBCP : Laboratoire de Biologie Comparée des Protistes UMR 6023 ; LPMM :
Laboratoire de Photochimie moléculaire et macromoléculaire UMR 6505 ; SEESIB : Laboratoire de Synthèse Et Etude de
Systèmes à Intérêt Biologique UMR 6504
CARAUS : CARbone AUStral
L’observation et la compréhension des variations saisonnière,
inter-annuelle et décennale du cycle du carbone océanique
sont primordiales pour estimer les bilans de carbone à
l’échelle planétaire et paramétrer puis valider les modèles climatiques prédictifs. Jusque dans les années 80, très peu de
mesures répétitives de carbone inorganique et de la pression
partielle pCO2 existaient pour le compartiment océan. Dans
les années 90, les expériences
WOCE et JGOFS ont permis
d’accroître considérablement
ces observations et ont permis d’établir une première climatologie mondiale des flux
air-mer de CO2 et de dresser
pour la première fois un
inventaire de carbone anthropique dans l’océan mondial
avec il faut le noter de
grandes incertitudes dans
l’océan austral.
CARAUS: Southern Ocean CO2 Research
Observation and understanding of variations in the oceanic
carbon cycle (seasonal, inter-annual, and decadal) are vital
for assessing the planetary carbon budget and for establishing and validating predictive climate models. Until the
1980s very few repetitive measurements of inorganic carbon
and of the partial pressure of CO2 (pCO2) existed for the
oceanic compartment. During the 1990s the WOCE/JGOFS
survey multiplied these observations and made it possible
to establish the first global climatology of air-sea CO2
fluxes and to draw up the first
inventory of anthropogenic
carbon in the world’s oceans
– with, it must be noted, considerable uncertainty in the
Southern Ocean.
Biogeochemical observations
(including dissolved CO2) such
as those proposed by the
Les observations biogéochiCARAUS observatory are essenmiques (dont le CO2 dissous
tial for increasing our knowledge of the internal mechadans l’océan) telles que celles
Figure 1 : Représentation des lignes de bateaux effectuées dans le
nisms of the ocean (oceanic
proposées dans l’observatoire
cadre du programme OISO (Océan Indien Service d'Observation,
regulation of the increase in
CARAUS sont fondamentales
labellisé S.O./INSU depuis Juillet 97) et des campagnes MINERVE
atmospheric CO 2 and CO 2
pour accroître nos connaisde l’ORE CARAUS. Les campagnes OISO et MINERVE visent à maintenir sur une longue durée l'observation des propriétés océaniques
sances sur les mécanismes
sequestration, biogeochemical
et atmosphériques liées au cycle du carbone dans l'Océan Indien
internes océaniques (régulacycles), their variability and
Sud et l’Océan Austral.
tion de l’accroissement du
evolution. These observations
Routes of the ships used in the OISO programme (Indian Ocean
CO 2 atmosphérique par
also lead to a better underObservation Service, recognised by the INSU since July 1997) and the
standing of anthropogenic
l’océan et piégeage du CO2,
MINERVE campaigns of the CARAUS ORE. The OISO and MINERVE
campaigns aim at continuing a long-term observation of the oceanic
impact on the ocean (acidificacycles biogéochimiques),
and atmospheric properties linked to the carbon cycle in the south of
tion) and of the feedback
leurs variabilités et leurs évoluthe Indian Ocean and in the Southern Ocean.
modes that can be expected in
tions. Elles permettent égalethe context of climate change
ment de mieux comprendre
(warming, stratification, changes in ecosystems). Lastly, they
de quelle manière l’océan subit les impacts anthropiques (aciare important for the initialisation and validation of climate
dification) ou quels sont les modes de rétroactions attendus
prediction models.
dans un contexte de changement climatique (réchauffement,
stratification, changements d’écosystèmes); enfin, elles sont
importantes pour initialiser ou valider les modèles de prédiction climatique.
Le programme OISO (Océan Indien Service d’Observation,
labellisé S.O./INSU depuis Juillet 97) et les campagnes
MINERVE, associées dans l’ORE CARAUS depuis 2003, visent
à maintenir sur une longue durée l’observation des propriétés
océaniques et atmosphériques liées au cycle du carbone dans
l’Océan Indien Sud et l’Océan Austral. En cela, elles complètent, dans un secteur peu observé, le réseau international de
mesures de CO2 océanique. Les campagnes OISO mettent à
The OISO programme (Indian Ocean Observation Service,
recognised by the INSU since July 1997) and the MINERVE
campaigns, associated within the CARAUS ORE since 2003,
aim at continuing long-term observation of the oceanic and
atmospheric properties linked to the carbon cycle in the south
of the Indian Ocean and in the Southern Ocean. This work, in
a little-studied sector, completes the international measurement network for oceanic CO2. The OISO campaigns avail
themselves of the voyages of the Marion-Dufresne in the south
Indian Ocean for pluri-disciplinary observation work (IPEV)
and logistics support (TAAF). The campaigns are organised co-
Figure 2 : Les campagnes OISO mettent à profit les navigations du Marion-Dufresne durant les opérations de type Observatoires multidisciplinaires (IPEV) et logistiques (TAAF) dans l’Océan Indien sud. Les campagnes MINERVE sont organisées en coopération avec le CSIRO
(Hobart/Australie) et utilisent les rotations de l’Astrolabe (IPEV/TAAF) entre la Tasmanie et La Terre Adélie. Depuis 1998, 12 campagnes OISO
et 7 campagnes MINERVE ont été réalisées.
The OISO campaigns take advantage of the Marion-Dufresne’s south Indian Ocean voyages of pluri-disciplinary observation (IPEV) and logistics support
(TAAF). The MINERVE campaigns are organised co-operatively with the CSIRO (Hobart/Australia) and also use the regular round trips of the Astrolabe
(IPEV/TAAF) between Tasmania and Adelie Land. Since 1998 twelve OISO campaigns and seven MINERVE campaigns have been carried out.
profit les navigations du Marion-Dufresne durant les opérations de type Observatoires multidisciplinaires (IPEV) et logistiques (TAAF) dans l’Océan Indien sud. Les campagnes
MINERVE sont organisées en coopération avec le CSIRO
(Hobart/Australie) et utilisent les rotations de l’Astrolabe
(IPEV/TAAF) entre la Tasmanie et La Terre Adélie.
Depuis 1998, 12 campagnes OISO et 7 campagnes MINERVE
ont été réalisées. Durant ces campagnes des mesures de surface (en continu ou discrètes) et des mesures dans la colonne
d’eau (stations) sont effectuées pour de nombreuses proprié-
operatively with the CSIRO (Hobart/Australia) and also use
the regular round trips of the Astrolabe (IPEV/TAAF) between
Tasmania and Adelie Land.
Since 1998 twelve OISO campaigns and seven MINERVE
campaigns have been carried out. They have permitted surface measurements (continuous or discrete) and water column measurements (at research stations) of numerous
hydrological and chemical properties (temperature, salinity,
pCO2, DIC (dissolved inorganic carbon), TA (total alkalinity),
O2, Chl, 13C, 18O, nutritional salts). Atmospheric sampling is
13C
Figure 3 : Figures présentant l’évolution du profil en fonction de la profondeur du DIC (carbone inorganique dissous) et du 13C, entre 1978 et
1998. L’accroissement du DIC et la diminution du 13C dans l’Océan Indien Sud sur deux décennies témoignent de la pénétration du carbone
anthropique dans l’océan.
Evolution of the depth profile for DIC (dissolved inorganic carbon) and for 13C between 1978 and 1998. The increase in DIC and decrease in 13C are
direct evidence of the invasion of the ocean by anthropogenic carbon during the two decades that separate the measurements.
Figure 4 : L’océan austral est-il
une source ou puits de CO2?
La
série
de
mesures
hydrologiques et biogéochimiques OISO dans le secteur sud
de l’océan indien révèle
d’importantes variations des
échanges air-mer en CO2 : en
particulier on notera le contraste entre un puits intense
observé en Janvier 1998 et une
source en Janvier 2002. Les
intenses variations des flux airmer de CO 2 sont liées à des
anomalies de température et à
des changements de la production phytoplanctonique.
Is the southern ocean a source or
sink for CO2? The OISO series of
hydrological and biogeochemical measurements in the southern part of the Indian Ocean
reveal significant variations in
the air-sea exchanges of CO 2 :
note in particular the contrast
between a major sink observed
in January1998 and a source in
January 2002. The marked variations in the air-sea fluxes of
CO 2 are linked to temperature
anomalies and to changes in
phytoplankton production.
tés hydrologiques et chimiques (température, salinité, pCO2,
DIC, TA, O2 Chl, 13C, 18O, sels nutritifs). Des échantillons
atmosphériques sont également prélevés durant OISO afin de
compléter le réseau d’observation RAMCES. Les instrumentations mises en œuvre sur les navires sont référencées aux standards internationaux. Ainsi, les données CARAUS disponibles
(par exemple au CDIAC) sont, au-delà des analyses régionales, utilisables pour composer des synthèses cohérentes à
l’échelle de l’océan global.
Les mesures effectuées en été et hiver austral permettent
d’évaluer les variations saisonnières de la pression partielle
de CO2 dans les eaux de surface et des flux échangés à
l’interface air-mer: l’océan agit en qualité de puits de CO2
durant l’été austral et devenir une source de CO2 en hiver.
also performed during OISO campaigns to complete the
work of the RAMCES observation network. On-board instrumentation is referenced to international standards. Thus
CARAUS data (available for example from CDIAC, the
Carbon Dioxide Information Analysis Centre), can be used
beyond the level of regional analysis, to contribute to syntheses
at the scale of the global ocean.
Measurements made during the southern summer and winter
make it possible to evaluate seasonal variations in the partial
pressure of CO 2 in surface water, and in air-sea CO 2
exchange: the ocean acts as a CO2 sink in the southern
summer and as a CO2 source in winter.
•
Coordinateur : Nicolas METZL ([email protected])
Site web : http://www.ipsl.jussieu.fr/services/Observations/fr/OISO.htm
Laboratoire de Biogéochimie et Chimie Marines, CNRS/IPSL, Univ. P. et M. Curie (N. Metzl) ; Laboratoire
d’Océanographie Dynamique et de Climatologie, CNRS/IPSL, Univ. P. et M. Curie ; Laboratoire des Sciences du Climat
et de l’Environnement, CNRS-CEA/IPSL ; Antarctic Climate and Ecosystems CRC and CSIRO Marine Research, Hobart,
Australia
CESOA : Cycle atmosphérique
CESOA: Atmospheric Sulphur Cycle
du Soufre aux moyennes et hautes
in the Mid-to-High Latitudes of the
latitudes Sud
Southern Hemisphere
Les composés soufrés dans l’atmosphère suscitent un intérêt
important car ils conduisent à la formation de l’aérosol sulfaté
dont l’impact radiatif (direct et indirect), et donc climatique,
est largement reconnu. De plus, ils
sont à l’origine des luies acides. Loin
des principales sources d’émissions
anthropiques, les régions australes
offrent une possibilité unique d’étudier la composante naturelle du cycle
du Soufre associée à la production de
Diméthyle sulfure (DMS) par le phytoplancton marin. Ces régions, par
ailleurs très peu documentées, sont
de plus potentiellement très sensibles
à un réchauffement climatique.
Sulphur compounds in the atmosphere are of considerable
scientific interest: they lead to the formation of sulphate
aerosols whose direct and indirect radiative effect, and therefore climatic effect, is widely recognised. They are, moreover, the cause
of acid rain. Far removed from the
principal anthropogenic sources, the
southern parts of the globe offer a
unique opportunity to study a natural component of the sulphur cycle:
dimethylsulphide (DMS) produced by
marine phytoplankton. These littledocumented regions would be, moreover, very sensitive to any climate
warming.
Les objectifs de l’ORE CESOA porThe goals of the CESOA ORE concern:
tent sur :
• long-term observation of these
Figure 1 : Présentation des sites de l’ORE
• l’observation des composés
compounds (global change feedCESOA : Dumont d’Urville (Terre Adélie), Ile
d’Amsterdam et Ile de Kerguelen.
sur le long-terme (rétroaction
back)
au changement global)
• study of the inter-annual variabiSites of the CESOA ORE: Dumont d’Urville (Adelie
Land), Amsterdam Island and Kerguelen Island.
• l’étude de la variabilité interlity of these compounds and their
annuelle de ces composés et
relation with the phenomena of sea
leurs relations avec les phénoice and ENSO
mènes de glace de mer ou ENSO
• study of oxidation processes at high latitudes (useful
• l’études des processus d’oxydation aux hautes latitudes
especially for model validation).
(utiles notamment pour la validation des modèles).
The study of the atmosphere at mid-to-high latitudes in the
southern hemisphere is of scientific interest for several reasons:
L’intérêt de l’étude de l’atmosphère des moyennes et
• high sensitivity to climate change
hautes latitudes australes réside dans plusieurs critères :
• sparsity of data (validation of climate models)
• leur forte sensibilité climatique
• Antarctic ice core records of past climate change
• très peu de données (validation des modèles climatiques)
• special chemical reactivity.
• enregistrement du climat passé (forages glaciaires
Antarctiques)
• réactivité chimique particulière.
6
40
4
20
2
0
0
Atmospheric measurements are carried
out:
• in source zones at middle latitude
(Amsterdam Island – Crozet) and
high latitude (Dumont d’Urville)
Figure 3 : Variations inter annuelles des anomalies de Dyméthile
(IPEV, PNCA-CNRS programmes) Sulfure (DMS) et de températures de surface de l’océan (SST) à
l'île Amsterdam de 1990 à 2000.
daily measurements of aerosols (for
Inter-annual variations in dimethyl sulphide (DMS) anomalies and in
over 10 years), and of rain (middle
sea surface temperatures (SST) at Amsterdam Island from 1990 to
2000.
latitudes): sulphates, methane sulphonic acid (MSA) - daily measurements of precursor gases since 1987
(Amsterdam Island), 1999 (Dumont d’Urville): Dimethyl
pluies (moyennes lati-2
-20
-4
-40
DMS anomaly
-60
SST anomaly
-80
Les mesures atmosphériques sont
ainsi réalisées
• en zone source océanique aux
moyennes (Amsterdam – Crozet)
et hautes latitudes (Dumont
d’Urville) (programmes IPEV,
PNCA-CNRS) : - mesures quotidiennes d’aérosols depuis plus de
10 ans, ainsi que des mesures de
Measured
smoothed SST anomaly, %
Stratégie et paramètres
mesurés
smoothed DMS anomaly, %
60
-6
-8
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
300
-3
MSA (ng.m
200
)
100
0
1000
800
2-
nssSO
4
(ng.m
-3
)
600
400
200
0
1500
DMS (pptv)
1000
500
0
20
DMSO (pptv)
15
10
5
0
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
Figure 2 : Suivi journalier des composés soufrés à Dumont d’Urville (Terre Adélie) depuis 1991. Le DMS est le précurseur, c’est à dire le composé
produit initialement par la source ; il est émis par le phytoplancton marin ; il s’oxyde en DMSO et en SO2, puis en aérosols soufrés (MSA et
nssSO4 (non sea salt sulfate)). On notera la forte variabilité interannuelle qui existe en été, en liaison avec les contraintes exercées sur la
biosphère marine (insolation, glace de mer, ENSO, etc.).
Daily monitoring of sulphur compounds at Dumont d’Urville (Adelie Land) since 1991. DMS is the precursor, i.e. the compound produced initially by the
source. It is emitted by marine phytoplankton and is oxidised into DMSO and SO2, then into sulphur aerosols (MSA and nssSO4 (non sea salt sulphate)).
Note the marked inter-annual variability in summer, linked to the constraints exerted on the marine biosphere (insolation, sea ice, ENSO, etc.).
tudes) – (Sulfate, Acide Méthane Sulfonique) ; - mesures
quotidiennes de gaz précurseurs depuis 1987
(Amsterdam), 1999 (Dumont d’Urville) : Diméthyle
Sulfure (DMS), Diméthyle Sulfoxyde (DMSO) ; - mesures
d’oxydants, initiées à Dumont d’Urville en 2004 : Ozone,
Formaldéhyde. L’ensemble de ces mesures sont pérennes
depuis 2002 dans le cadre de l’ORE.
• en zone centrale Antarctique (Dôme Concordia) : mesures préliminaires d’aérosols en campagnes d’été,
en attente de l’ouverture de la base en hivernage.
Sulphide (DMS), Dimethyl Sulphoxide (DMSO) - measurements of oxidisers, begun at Dumont d’Urville in 2004:
ozone, formaldehyde.All of these measurements, carried out
in the context of the ORE, have been continuous since 2002.
• in the central Antarctic zone (Dome Concordia)- preliminary aerosol measurements during summer campaigns,
while waiting for the base to be opened for over-wintering.
•
Coordinateur : Michel LEGRAND - ([email protected])
Laboratoire de Glaciologie et Géophysique de l’Environnement, CNRS/UJF (M. Legrand) ; Laboratoire des Sciences du
Climat et de l’Environnement, CNRS-CEA/IPSL
GLACIOCLIM : les GLACIers , un
GLACIOCLIM: Glaciers as Climate
Observatoire du CLIMat
Observatories
Les glaciers sont aujourd’hui largement reconnus comme des
indicateurs majeurs des changements climatiques [IPCC
2001]. GLACIOCLIM a pour but de constituer une base de
données glacio-météorologiques sur le long terme afin de :
• étudier la relation climat-glacier, c’est-à-dire comprendre les relations entre les variations climatiques et
les bilans de masse glaciaires (analyse des flux de
masse et d’énergie entre l’atmosphère et le glacier)
• prévoir l’évolution future des glaciers en terme de
ressources en eau ou de contribution à l’élévation
future du niveau des mers
• comprendre la réponse dynamique des glaciers (variations d’épaisseur, de longueur, de vitesse d’écoulement)
aux fluctuations des bilans de masse et étudier les risques
naturels d’origine glaciaire. Les mécanismes d’écoulement
des glaciers restent encore méconnus pour une large part.
Glaciers are widely recognised today as major indicators of
climate change [IPCC 2001]. GLACIOCLIM has as its aim
to compile a long-term glacio-meteorological data base in
order to:
• study the climate-glacier relationship, i.e. understand
the relationship between climate variations and glacial
mass balance (analysis of mass and energy exchanges
between glaciers and the atmosphere)
• predict glacial evolution in terms of water resources
and future rise in sea level
• understand the dynamic response of glaciers (variations in thickness, length, flow rate) to fluctuations in
mass balance, and study natural risks due to glaciers.
The flow mechanisms of glaciers remain to a large extent
poorly understood.
Les glaciers sélectionnés sont représentatifs de zones climatiques variées (climats tropical, tempéré, polaire). Trois
régions du monde forment l’ORE GLACIOCLIM :
• les Alpes (LGGE-CNRS) : glaciers de Saint Sorlin,
Argentière, Mer de Glace, Gébroulaz, Sarennes (Resp:
C. Vincent). L’ensemble de ces glaciers sont situés vers
(45°N).
• les Andes (IRD et partenaires) : glaciers Antizana
(0°), Zongo (16°S) (Resp: P. Wagnon)
• l’Antarctique (LGGE
–
IPEV) :
Cap
Prud’Homme (67°S) et
Dôme C (75°S) (Resp:
C. Genthon).
Les mesures portent sur :
• des paramètres glaciologiques (de 1 à 4
fois par an selon le
site): ablation (forages
et balises), accumulation (carottages),
vitesses de surface
(GPS),
variations
d’épaisseur (GPS),
cartographie du front
(GPS)
• des paramètres
météorologiques (en
continu) : direction
et vitesse du vent,
radiations solaires
The glaciers chosen are representative of varying climatic
zones: tropical, temperate and polar. Three regions of the
world are included in the GLACIOCLIM observatory:
• Alps (LGGE-CNRS): the glaciers of Saint Sorlin, Argentière,
Mer de Glace, Gébroulaz, Sarennes (Co-ordinator: C.
Vincent). All these glaciers are situated around 45°N.
• Andes (IRD and partners): glaciers of Antizana (0°),
Zongo (16°S) (Co-ordinator: P. Wagnon)
• Antarctica (LGGE – IPEV): Cape Prud’Homme (67°S) et
Dome C (75°S) (Co-ordinator: C. Genthon).
Figure 1 : Les glaciers suivis par l’ORE GLACIOCLIM : Saint-Sorlin et
Argentière (France), Antizana (Equateur) et Zongo (Bolivie), Cap
Prud’Homme et Dome C (Antarctique). En France, le suivi de 3 autres
glaciers (Sarennes, Gébroulaz, Mer de Glace) complètent l’ORE dans le
cadre du Service d’Observation POG.
The glaciers monitored by the GLACIOCLIM ORE: Saint-Sorlin and
Argentière (France), Antizana (Ecuador) and Zongo (Bolivia), Cap
Prud’Homme and Dome C (Antarctica). In France, monitoring of another
three glaciers (Sarennes, Gébroulaz, Mer de Glace) completes the work of
the ORE in the framework of the POG Observation Service (POG : Alpine
Glacier Observation Programme).
Measurements concern:
• glaciological parameters
(1 to 4 times a year,
depending on the site):
ablation (drilling and markers), accumulation (core
sampling), surface speed
(GPS), thickness variation
(GPS), mapping of the glacier front (GPS)
• meteorological parameters (continuous measurement): wind direction and
speed, incident and reflected solar radiation, atmospheric and surface thermal
radiation, ventilated air
temperature and humidity,
precipitation (automatic
weather stations on nearby
moraines), daily albedo
(terrestrial photography).
Figure 2 : Le modèle numérique d’écoulement permet de réaliser
des simulations des fluctuations glaciaires dans l’avenir en fonction de différents scénarii climatiques. Ici il est appliqué au glacier
de Saint-Sorlin (Massif des Grandes Rousses). Actuellement ce
glacier n’est pas à l’équilibre mais en régression. Le modèle est
utilisé afin de prévoir l’équilibre qu’atteindrait ce glacier (traits
rouges) dans l’hypothèse où le clilmat actuel reste constant (ce climat est défini à partir de la climatoligie moyenne sur les 30
dernières années.
Numerical model for glacier flow, allowing simulation of future glacier
fluctuations as a function of different climate scenarios. The model is
applied here to the Saint-Sorlin glacier, at present in regression. The
model is used to predict the equilibrium that would be reached by the
glacier (red trace) if the present climate remained unchanged (definition based on climatological averages over the past 30 years).
incidentes et réfléchies, radiations thermiques
atmosphériques et émises par la surface, température et humidité de l’air ventilées, précipitations
(Station météo automatique sur une moraine voisine), albédo journalier (Photos terrestres).
•
Figure 3 : Les bilans de masse sont observés directement depuis 50
ans sur quelques glaciers alpins et depuis 1 décennie dans les
Andes (Equateur et Bolivie). Sur les 50 dernières années, les tendances des glaciers alpins apparaissent a priori différentes, mais
lorsqu’on retire à ces séries leurs valeurs moyennes, on obtient des
fluctuations très similaires (figure du bas) qui indiquent un signal
climatique commun remarquable sur l’ensemble des Alpes. Les 20
dernières années sont marquées par une très forte hausse de la
fonte estivale équivalente à une augmentation moyenne du bilan
d’énergie de 20 W/m2.
Glacial mass balances have been directly observed for the last 50 years
for several alpine glaciers, and for a decade in the Andes (Ecuador and
Bolivia). At first sight there appear to be differing trends among alpine
glaciers over the last half century; however, after average values are
removed from the series the fluctuations obtained appear very similar
(bottom figure), indicating a common climatic signal observable over
the whole of the Alps. The last 20 years have been characterised by a
very marked increase in summer melting, equivalent to an average
increase of 20 W/m2 in the energy budget.
Coordinateur : Christian VINCENT ([email protected]) - Patrick WAGNON ([email protected])
Site web : http://lgge.obs.ujf-grenoble.fr/~christo/glacioclim
Laboratoire de Glaciologie et Géophysique de l’Environnement, CNRS/UJF, UMR 5183 (C. Vincent, P. Wagnon)
IDAF : Réseau international
IDAF : International Global
de chimie atmosphérique / Afrique
Atmospheric Chemistry /Africa
Le service d’observation IDAF labellisé ORE, opérationnel
depuis 1995, a pour objectif d’étudier l’évolution des concentrations atmosphériques des gaz et des aérosols ainsi que
leurs dépôts atmosphériques secs et humides. Le SO IDAF est
fortement impliqué dans les observations à long terme de
l’expérience AMMA (LOP). Il fait aussi partie du réseau international IGAC DEBITS assurant la comparaison de ses
mesures à d’autres écosystèmes tropicaux plus ou moins
anthropisés en Asie et en Amérique. Les objectifs scientifiques
concernent les différents domaines suivants.
The IDAF observation service, a recognised ORE, has been operational since 1995. Its objectives are to study changes in the
atmospheric concentrations of gases and aerosols and to characterise their atmospheric dry and wet depositions. IDAF is
heavily involved in the long-term observations of the AMMA
project (LOP). It is also part of the international IGAC DEBITS
network, through which its measurements are compared with
those of other more or less anthropised tropical ecosystems in
Asia and America. The detailed scientific objectives are the following:
Figure 1 : Présentation du Programme International IGAC/DEBITS dans lequel est inclus le réseau de mesures IDAF en Afrique de l’Ouest .
The International IGAC/DEBITS Programme, in which is included the IDAF measurement network in West Africa .
Etude de la composition chimique de l’atmosphère
tropicale
Study of the chemical composition of the tropical atmosphere
L’objectif est de documenter l’évolution temporelle et spatiale des concentrations de gaz et d’aérosols. L’analyse des
variations hebdomadaires, saisonnières et inter annuelles des
concentrations gazeuses (ozone, composés gazeux azotés et
soufrés) et de la masse totale associée à la composition chimique de l’aérosol sera faite en relation avec les paramètres
climatiques (El Nino, Pluviométrie..) et avec l’évolution des
sources d’émissions. (anthropisation, désertification…). Ce
travail comprend à la fois une approche expérimentale et par
modélisation numérique.
The aim is to document the spatio-temporal evolution of gas and
aerosol concentrations. Weekly, seasonal and inter-annual variations in gas concentrations (ozone, gaseous nitrogen and sulphur
compounds) and in total mass associated with the chemical
composition of the aerosol will be analysed in relation to climatic
parameters (El Nino, rainfall) and to evolution in the sources of
emission (anthropisation, desertification…). The study is part
experimental work, with analysis of the series of long-term measurements obtained for each ecosystem, and part numerical
modelling of observed trends at different spatial and time scales
(from regional to global).
Etudes des dépôts secs et humides
• Caractérisation à l’aide des mesures de qualité contrôlée des dépôts secs et humides des composés atmosphériques aux échelles régionales et globales: quantification des dépôts secs gazeux et particulaires, des dépôts
humides par espèces chimiques.
• Recherche des facteurs et des mécanismes physiques et
chimiques clés qui régulent ces dépôts (interaction
gaz/aérosol/pluie, relation source/transport/dépôt…)
• Développement de paramétrisations afin d’intégrer ces
Study of dry and wet depositions
• Characterisation by quality-controlled measurement of
dry and wet depositions of atmospheric compounds at
regional and global scales: quantification by chemical
species of gaseous and particulate dry depositions and of
wet depositions
• Identification of key physical and chemical factors and
mechanisms governing these depositions (gas/aerosol/rain
interactions, and the source/transport/deposition relationship)
mécanismes dans les
modèles numériques régionaux et globaux de chimie
atmosphérique (échelle des
processus avec Méso NHmodule de chimie ORISAM,
climat régional avec RegCMORISAM, échelle globale
avec TM4 - ORISAM).
• Development of parameterisation for inclusion of these
mechanisms in regional and global numerical models of atmospheric chemistry (process scale
with the ORISAM Méso-NH chemistry module, regional climate
with RegCM-ORISAM, global
scale with TM4-ORISAM).
Etude de l’impact radiatif de
l’ aérosol
Radiative impact of the aerosol
Estimation of the direct radiative impact of aerosols at the
L’estimation de l’impact radiatif
African scale will be possible
direct des aérosols à l’échelle de Figure 2 : Bilans de l’azote pour 3 années consécutives (1998-2000)
based on measurements carl’Afrique sera possible à partir pour différents sites de l’ORE IDAF. La déposition sèche (Ngas +
gazeux (NO2, NH3, HNO3)
ried out at the different IDAF
des mesures effectuées sur les Nparticules) est estimée à partir+ de l’azote
et de l’azote particulaire (NH4 et NO3 ). La déposition humide (N
sites, on modelling using the
différents sites IDAF, des travaux humide) est calculée à partir de NH4+ et NO3- de la pluie. Cette étude
RegCM-ORISAM and TM4de modélisation avec les indique que la déposition sèche domine dans tous les écosystèmes, et
ORISAM models, and on commodèles RegCM-ORISAM et représente environ 60-70% du dépôt atmosphérique de l’azote.
plementary data from other
TM4-ORISAM et de données Nitrogen budgets for three consecutive years, 1998-2000, for different
participating in the IDAF ORE. Dry deposition (Ngas + Nparticles) is
programmes: AMMA (emiscomplémentaires obtenues à sites
estimated from gaseous nitrogen compounds (NO2, NH3, HNO3) and parsions inventory and data
partir d’autres programmes : le ticulate nitrogen (NH4+ and NO3-). Wet nitrogen deposition (Nwet) is calobtained during EOP and
programme AMMA (inventaires culated from NO3- and NH4+ in rain. This study shows that dry deposition is dominant in all ecosystems and represents approximately 60-70%
SOP: measurements from the
d’émissions et données obte- of the atmospheric deposits of nitrogen.
ground, from aircraft, and by
nues en EOP et SOP ; mesures
lidar), AERONET, the PICSau sol, en avion et par lidar), le
South Africa programme, and the future MODIS and AQUA
service d’observation AERONET, le programme PICS-Afrique
Train satellite missions.
du Sud et les futures missions satellitales (MODIS, AQUA
Train).
Estimation of the impact on natural resources: water, vegetation and soil
Estimation de l’impact sur les ressources naturelles :
eau, végétation et sol
IDAF data and models will provide output data for multi-disciplinary studies (acidification, vegetation, agriculture, N
Les modèles et les données IDAF fourniront des sorties
cycle , hydrology, health). Close ties are maintained with the
pour des études pluridisciplinaires (Acidification,
BVET and CATCH OREs in order to assess the dynamics of
Végétation, Culture, Cycle N, Hydrologie, santé). Un lien
atmospheric contributions: the objective is to better underétroit est établi avec les OREs BVET et CATCH pour estistand the input terms of the hydro-biogeochemical budget
mer la dynamique des apports atmosphériques avec pour
and the mechanisms of element transfer within the soil-vegeobjectif de mieux connaître les termes d’entrée du bilan
tation-atmosphere system.
hydro-biogéochimique et les mécanismes de transfert des
éléments dans le système Sol-Végétation-Atmosphère.
Le réseau IDAF comprend 8 stations représentatives des
grands écosystèmes africains chacune sous la responsabilité d’un PI scientifique africain. Les 3 stations d’ Afrique
du Sud sont coordonnées par l’Université de
Potschefstroom, les 5 stations d’Afrique de l’Ouest
Centrale (Cameroun, Bénin, Mali, Niger, Côte
d’Ivoire)(label ORE INSU/MEN) par le Laboratoire
d’Aérologie de Toulouse (LA). Un laboratoire central
d’analyses chimiques: LA et des collaborateurs (ESKOM,
LMTG) reçoivent les échantillons des sites de mesures.
Ces laboratoires participent au programme international
de contrôle de qualité et d’intercomparaison organisé
The IDAF network comprises eight stations that represent the
major African ecosystems, each under the supervision of an
African PI (Principal Investigator). The three stations in South
Africa are co-ordinated by the University of Potschefstroom, and
the five stations in West Central Africa (Cameroon, Benin, Mali,
Niger, Ivory Coast), recognised as an ORE by the INSU and the
French Ministry of Education, are co-ordinated by the Aerology
Laboratory in Toulouse (LA). There is a central chemical analysis
laboratory: the LA and other collaborators (ESKOM, LMTG
Toulouse) receive samples from the measurement sites.
These laboratories participate in the international quality
control and intercomparison programme organised twice a
year by the WMO:
Figure 3 : Contribution du réseau IDAF à l’estimation des dépôts humides de nitrate, sulfate non marin et acides organiques comparés à la sensibilité des écosystèmes au dépôt acide
The IDAF network’s contribution to estimation of wet deposition of nitrates, non-sea-salt sulphates and organic acids compared with the sensitivity of
ecosystems to acidic deposition.
deux fois par an par WMO (World Meteorological
Organization) :
• mesures intégrées sur le mois des concentrations
gazeuses par capteurs passifs(S02, N02, NH3, HN03 et 03)
• composition chimique des aérosols et masse totale :
minéraux, carbonés et métaux traces. Echantillonnage hebdomadaire de l’aérosol par classe de taille (PM2.5-PM10) et
mesure en continu du carbone suie (aethalomètre)
• composition chimique des précipitations.
Echantillonnage événementiel de la pluie pour analyse
chimique (pH, Conductivité, ions majeurs inorganiques
et organiques).
Les modèles Meso-NH-Chimie, RegCM et TM4 permettent
d’analyser et d’interpréter les données recueillies à différentes
échelles d’espace et de temps. La base de données du service
d’observation est accessible sur le site http://medias.obsmip.fr/idaf/. Les organismes associés à IDAF sont l’IRD,
MEDIAS France, des Organismes et Universités Africaines. •
• Measurements of gas concentrations by passive sensors
(SO2, NO2, NH3, HNO3 and O3), integrated over onemonth periods
• Chemical composition of aerosols and total mass:
minerals, carbon compounds, trace metals. Weekly aerosol sampling according to particulate size (PM2.5-PM10)
and continuous measurement of carbon soot (by aethalometer)
• Chemical composition of precipitation. Event-based
sampling of rain for chemical analysis (pH, conductivity,
major inorganic and organic ions).
The Meso-NH-Chemistry, RegCM and TM4 models provide
means of analysing and interpreting collected data at different spatio-temporal scales. The data base of the observation
service can be accessed at http://medias.obs-mip.fr/idaf/.
The following organisations are associated with IDAF: the
IRD, MEDIAS-France, various African organisations and universities.
Coordinateur : Corinne GALY-LACAUX ([email protected]) - Cathy LIOUSSE ([email protected])
Site web : http://medias.obs-mip.fr/idaf/
Laboratoire d’Aérologie UMR 5560 Toulouse (C. Galy-Lacaux)
MOZAIC : mesures atmosphériques
MOZAIC: Atmospheric Measurement
par les avions commerciaux
by Commercial Aircraft
(O3, CO, H2Ovap, NOy)
(O3, CO, H2Ovap, NOy)
Le manque d’observations et les fortes incertitudes sur la
contribution des gaz trace à effet de serre (CO2 exclus),
des aérosols et des nuages limitent la précision des prévisions actuelles du changement climatique (rapport IPCC,
2001). Le problème se pose en particulier dans la région
de la tropopause (8-12 km d’altitude aux latitudes
moyennes), une région très sensible pour le changement
climatique et qui n’est pas adéquatement observée par
les moyens sols et satellitaires.
There are insufficient observations and considerable uncertainty concerning the contribution to the greenhouse effect
of trace gases (excluding CO2), aerosols and cloud; this limits the accuracy of present climate change prediction (IPCC
report, 2001). The problem particularly concerns the
tropopause (8-12 km altitude at middle latitudes), a very
sensitive region in terms of climate change but one that has
received inadequate attention from ground and satellite
observation.
Le programme MOZAIC (Measurement of OZone and water
vapour by AIrbus in-service airCraft) a été initié en 1993 par
les scientifiques européens, Airbus et des compagnies
aériennes (Lufthansa, Air France, et Austrian) pour collecter
des données expérimentales de gaz trace (ozone et vapeur
d’eau depuis 1994, monoxyde de carbone et oxydes d’azote
depuis 2001) en routine sur cinq avions commerciaux. Son
but est de mieux connaître et de surveiller la composition
chimique de l’atmosphère et d’aider à caractériser l’influence
de l’activité humaine. Les données sont utilisées par une
trentaine de groupes de recherche pour l’étude du bilan de
The MOZAIC programme (Measurement of OZone and
water vapour by AIrbus in-service airCraft) was begun in
1993 by European scientists, Airbus, and commercial airlines
(Lufthansa, Air France and Austrian) for routine collection
aboard five commercial aircraft of experimental data on
trace gases (ozone and water vapour since 1994, carbon
monoxide and nitrogen oxides since 2001). The aim of the
programme is to help understand and to monitor the chemical composition of the atmosphere and its evolution under
the influence of human activity. The data are used by some
thirty research groups to study the tropospheric ozone bud-
Figure 1 : Le programme de l’ORE MOZAIC utilise cinq Airbus A340 pour mesurer les concentrations de gaz trace pendant les vols réguliers
opérés par les compagnies aériennes (Lufthansa, Air France, et Austrian Airlines) depuis 1994.
The MOZAIC programme has been using five Airbus A340s to measure trace gas concentrations during regular Lufthansa, Air France and Austrian
Airlines flights since 1994.
Figure 2 : Concentrations en ozone dans la basse stratosphère aux différentes saisons. On observe un maximum de printemps (200 ppbv) et
minimum d’automne (110 ppbv). La source de variabilité interannuelle résulte du couplage dynamique stratosphère – troposphère.
Ozone concentrations in the lower stratosphere at different seasons. Note the spring maximum (200 ppbv) and autumn minimum (110 ppbv). The interannual variability results from the dynamic stratosphere-troposphere coupling.
l’ozone troposphérique, pour la validation des produits des
satellites et des modèles de chimie-transport globaux, et
get, to validate satellite data and global chemical transport
models, and to assess the impact of aircraft on the atmos-
Figure 3 : Concentrations en ozone dans la haute troposphère. On observe un maximum d’été (90 ppbv) et minimum d’hiver (50 ppbv). Les sources de
variabilité inter-annuelles sont liées à la variabilité des émissions, de la photochimie, des régimes de temps, des échanges stratosphère – troposphère.
Ozone concentrations in the upper stratosphere, showing summer maximum (90 ppbv) and winter minimum (50 ppbv). The interannual variability is
linked to variability in emissions, photochemistry, weather regimes and stratosphere-troposphere exchanges.
pour l’évaluation de l’impact du transport aérien. Avec maintenant plus de 10 ans d’observations, les données MOZAIC
sont utilisées pour les besoins de la climatologie et des études des variations interannuelles. MOZAIC a fait la preuve qu’un
programme de recherche basé sur des
observations de routine faites à bord
d’avions de ligne est techniquement faisable et a un rapport coût/qualité très
avantageux (les compagnies aériennes
assurent gratuitement le transport).
MOZAIC a été financé par la Commission
Européenne de 1993 à 2004 et est actuellement soutenu par l’INSU et le
Forschungzentrum de Jülich (Allemagne).
L’instrumentation actuelle devrait voler
jusqu’en 2007. Le programme européen
IAGOS (Integration of routine Aircraft
measurements into a Global Observing
System, Design Study, Infrastructure,
2005-2007) récemment accepté par la
Commission Européenne a pour objectifs
de définir une nouvelle infrastructure
aérienne qui sera proposée en 2007 pour
prendre le relais de MOZAIC.
phere. MOZIAC data covering more than 10 years are used
for climatological purposes and to study inter-annual variations. MOZAIC has proved that a
research programme based on routine observations on board in-service
aircraft is both technically feasible
and economically very good value
(the airlines do not charge for transport).
Figure 4 : Sur les Airbus sont embarqués 1
armoire principale (contenant : 1 analyseur
d’ozone, un analyseur de CO, 1 système
d’acquisition et des pompes), et des instruments secondaires (ici, une sonde capacitive
H2O et 1 analyseur de NOy).
Equipment on board the Airbus A340s consists
of one principal rack (containing an ozone
analyser, a CO analyser, an acquisition system,
and pumps), and secondary instruments (here,
a capacitive water vapour sensor and a nitrogen oxides analyser).
MOZAIC was financed by the
European Commission from 1993 to
2004 and is now supported by the
INSU
and
the
Jülich
Forschungzentrum (Germany). The
present instruments should fly until
2007. The European programme
IAGOS (Integration of routine Aircraft
measurements into a Global
Observing System, Design Study,
Infrastructure, 2005-2007), recently
accepted by the European
Commission, will define a new airborne infrastructure, to be proposed
in 2007 to succeed MOZAIC.
Les paramètres météorologiques classiques et les concentrations de gaz trace (O3, CO, H2O, NOy) sont mesurés pendant
les vols réguliers opérés par les compagnies aériennes à une
cadence de 4 s, soit une résolution horizontale de 1 km et
verticale de quelques dizaines de mètres. Les instruments de
mesure sont des instruments commerciaux améliorés en
laboratoire pour augmenter leur sensibilité et leur fiabilité, ils
sont certifiés selon les règles aéronautiques. A l’occasion des
visites techniques des avions, les instruments sont calibrés en
laboratoire et des auto-calibrations régulières s’effectuent en
vol. Enregistrées sur disquette, les observations sont envoyées
par les compagnies aériennes au Laboratoire d’Aérologie et
au Forschungzentrum ou elles sont validées, puis stockées par
Météo-France dans une base de données. De Août 1994 à
Juin 2004, environ 23 000 vols ont été opérés, ce qui représente 46 000 profils verticaux et environ 150 000 heures de
vol, effectués sur les différents continents (Europe, Amérique
du Nord, Asie, Amérique du Sud, Afrique) ainsi que sur
l’océan Atlantique.
Standard meteorological parameters and concentrations of trace
gases (O3, CO, H2O, NOy) are measured during regular commercial flights at 4-second intervals, i.e. with horizontal resolution of 1km and vertical resolution of some tens of metres. The
measurement devices are commercially available instruments
with laboratory-enhanced sensitivity and reliability that comply
with the requirements for aeronautical certification. During routine aircraft maintenance the instruments are calibrated in the
laboratory, and there is regular in-flight auto-calibration.
Recorded on removable disks, the data are sent by the airline
companies to the Laboratoire d’Aérologie and to the
Forschungzentrum, where they are validated then stored in a
Météo-France data base. Between August 1994 and June 2004,
measurements were taken during approximately 23,000 flights,
i.e. 46 000 vertical profiles and 150 000 flight hours over
Europe, Asia, North and South America and Africa, as well as
over the Atlantic Ocean.
•
Coordinateur : Jean-Pierre CAMMAS ([email protected])
Site web : http://www.aero.obs-mip.fr/mozaic/
Laboratoire d’Aérologie UMR 5560, Observatoire Midi-Pyrénées, Toulouse (J.P. Cammas)
0NDSC : réseau d’observation des
NDSC: Network for the detection
changements de la stratosphère et
of stratospheric change
notamment de l’ozone
especially ozone
L’ozone est un gaz qui se trouve majoritairement dans la
stratosphère, entre 10 et 50 km d’altitude. L’ozone stratosphérique a un rôle très important car d’une part, il protège les organismes vivants en filtrant le rayonnement
solaire UV et d’autre part, du fait de ses propriétés radiative, il intervient dans l’équilibre thermique et participe à
l’effet de serre et donc au climat.
Ozone is a gas found mainly in the stratosphere, at 10 to 50
km altitude. Stratospheric ozone plays a very important role.
It protects living organisms by filtering solar UV radiation,
and, because of its radiative properties, it plays a role in
thermal equilibrium, and hence in the greenhouse effect and
in climate.
La stratosphère connaît d’importantes fluctuations d’origine naturelle (échauffements stratosphériques, injection
d’aérosols volcaniques, variations du flux solaire,…), ainsi
que d’origine anthropique, ayant pour conséquence une
diminution globale et continue de la couche d’ozone
ainsi qu’une réduction saisonnière de cette couche particulièrement fortes aux pôles (trou d’ozone).
Le réseau international de surveillance de la stratosphère
NDSC (Network of Detection of Stratospheric Changes), mis
en œuvre en 1991, est soutenu par les agences scientifiques
nationales et internationales incluant la Commission
Internationale de l’Ozone, le Programme d’Environnement
des Nations Unies, et l’Office de la Météorologie Mondiale.
Les objectifs de NDSC sont multiples :
• quantifier la variabilité de la stratosphère et comprendre les mécanismes physico-chimiques mis en jeu
• identifier les évolutions liées aux activités humaines
• établir une base de données indépendante et de qualité permettant d’étalonner les instruments embarqués
sur les satellites et de tester les modèles numériques.
Within the stratosphere there are wide fluctuations that are
both natural (warming of the stratosphere, injection of volcanic aerosols, variations in solar flux,…) and anthropogenic, resulting in ongoing global-scale thinning as well as
a particularly marked seasonal reduction at the poles (ozone
hole).
The international Network for the Detection of Stratospheric
Change (NDSC), set up in 1991, is supported by national
and international scientific agencies that include the
International Ozone Commission, the United Nations
Environment Programme and the World Meteorological
Organisation.
The objectives of the NDSC include:
• quantifying stratospheric variability and understanding
the physico-chemical mechanisms at work
• dentifying long-term changes linked to human activities
• establishing an independent high-quality data base to
allow calibration of satellite-borne instruments and the
testing of numerical models.
Figure 1 : Présentation des sites de mesures de l’ORE NDSC : Alomar (Norvège), Observatoire de Haute Provence (France), Opar (La Réunion),
stations Arctiques, Dumont d’Urville (Antarctique).
The NDSC ORE’s measurement sites: Alomar (Norway), Observatoire de Haute Provence (France), Opar (Reunion Island), Arctic stations, Dumont d’Urville
(Antarctica).
mesurés
Measured
Les mesures concernent la concentration d’ozone et des espèces chimiques
qui interviennent dans la chimie de
l’ozone, les aérosols, les grandeurs
physiques liées à la dynamique de
l’atmosphère (température et vent) et
le rayonnement ultraviolet au sol.
L’instrumentation consiste en :
Measurements concern the concentration of ozone and of the chemical
species involved in ozone chemistry,
aerosols, the physical variables linked
to atmospheric dynamics (temperature and wind), and ultraviolet radiation at ground level.
Instrumentation consists of:
• sondes électrochimiques
• Electrochemical radiosondes carembarquées sous des ballons
ried under weather balloons. They
météorologiques. Elles permetmeasure ozone concentration,
tent des mesures de la concentemperature and pressure, up to
tration d’ozone, de la tempéraapproximately 30 km in altitude
ture et de la pression, dans un
• Spectrometers observing the
domaine allant du sol jusqu’à
absorption of ultraviolet, visible
environ 30 km d’altitude
and infrared light. They are used
Figure 2 : Sondes électrochimiques embarquées sous des ballons météorologiques.
• spectromètres observant l’absorpto deduce the absorption of numeElles permettent des mesures de la concention des rayonnements ultraviolet,
rous gases, and hence their intetration d’ozone, de la température et de la
visible et infrarouge. Ils sont utilisés
grated concentration in an atmospression, dans un domaine allant du sol
pour déduire l’absorption de nompheric column
jusqu’à environ 30 km d’altitude.
breux gaz et donc leur concentra• Radiometers used to measure
Electrochemical sondes carried under weather baltion intégrée dans une colonne
the solar ultraviolet spectrum at
loons. They measure ozone concentration, temperature and pressure at altitudes of 0-30 km.
d’atmosphère
ground level
• radiomètres utilisés pour mesu• Microwave radiometers adapted
rer le spectre UV solaire atteifor the measurement of ozone and
gnant le sol
other gases in the middle and high stratosphere. They
• radiomètres opérant dans le domaine spectral des
provide a vertical profile, but with limited spatial resolumicro-ondes adaptés pour la mesure de l’ozone et
tion.
d’autres gaz dans la moyenne et la haute strato• Lidars (optical radars), in which a vertically emitted
Figure 4 : Tendance évolutive de l’ozone en fonction de l’altitude à l’Observatoire de Haute Provence exprimée en pourcentage par
décade, à partir de mesures effectuées par différentes techniques.
Evolution of ozone as a function of altitude, expressed as percentage per decade, based on measurements carried out at the Observatoire de Haute
Provence, using a range of techniques.
Figure 3 : Détermination de la perte d’ozone en Arctique qui a lieu chaque hiver entre Décembre et avril, de 1994 à 2004 à l’aide du réseau
VNDSC/SAOZ (valeur en %). Comparaison des mesures (ronds) et les valeurs obtenues à partir de modèles (Reprobus et Slimcat).
Determination of the Arctic ozone loss that occurs every winter December-April, for the years 1994-2004, using NDSC/SAOZ network data (values in %).
Comparison between measured values (circles) and values predicted by models (Reprobus and Slimcat).
sphère. Ils fournissent un profil vertical mais ont, toutefois, une résolution spatiale limitée
• lidars (radars optiques) utilisant la diffusion par les
molécules et/ou les particules atmosphériques d’un
faisceau laser à impulsion émis verticalement. Ils permettent de déterminer, par ciel clair, les profils verticaux d’ozone, de température, de vapeur d’eau et des
aérosols avec une haute résolution spatiale.
pulsed laser beam is diffused by atmospheric molecules
and/or particles. In an unclouded sky they can determine
the vertical profiles of ozone, temperature, water vapour
and aerosols, with high spatial resolution.
•
Coordinateur : Philippe KECKHUT ([email protected])
Site web : http://www.ipsl.jussieu.fr/services/Observations/fr/NDSC/Objectifs.htm
Service d’Aéronomie / IPSL (P. Keckhut) ; Observatoire de Bordeaux ; Laboratoire de Physique de l’Atmosphère
(Université de la Réunion) ; Groupe de Spectrométrie Moléculaire et Atmosphérique (Université de Reims) ; Laboratoire
d’Optique Atmosphérique, (Université de Lille) ; Interactions Rayonnement Solaire et Atmosphère (Université Joseph
Fourier, Grenoble)
ORA : Observatoire de Recherche
ORA: Observatory
sur les Aérosols
for Aerosol Research
L’objectif de l’ORE ORA porte sur la télédétection et la climatologie des propriétés optiques et microphysiques des
aérosols par photométrie solaire. Les propriétés optiques et
microphysiques des aérosols, intégrées sur la colonne
atmosphérique, sont quotidiennement mesurées ou déterminées en chaque point du réseau mondial AERONET
(AERosol Robotic NETwork) dédié à la caractérisation et la
surveillance des aérosols et initié, au début des années
1990, par les laboratoires Goddard Space Flight Center
(GSFC) de la NASA et LOA de USTL/CNRS. Cet énorme travail de collection de données et d’interprétation est important pour la compréhension du rôle des aérosols dans le climat et la qualité de l’air. Il est aussi très important pour
l’évaluation paramètres aérosols déduits de l’observation
satellitaire et prédits par les modèles.
ORA uses solar photometry for remote sensing and climatological study of the optical and microphysical properties of
aerosols. These properties, integrated over the atmospheric
column, are measured or determined daily at each point of
the AERONET (AErosol RObotic NETwork), the global network that was set up in the early 1990s by NASA’s Goddard
Space Flight Center (GSFC) and the USTL/CNRS Atmospheric
Optics Laboratory (LOA) in Lille in order to characterise and
monitor aerosols. This enormous task of data collection and
interpretation is vital for understanding the role aerosols play
in climate and air quality. It is also very important in the
evaluation of aerosol parameters deduced from satellite
observation and predicted by models.
Initialement PHOTONS maintenait des instruments en
France et en Afrique. Peu à peu, quelques sites européens
Initially PHOTONS had instruments set up in France and in
Africa. Other European sites have been added progressively. The
global network has thus been expanded via collaboration with
different French and international organisations. To date more
Figure 1 : Réseau global AERONET en octobre 2004. Les principales zones géographiques sous la responsabilité de l’ORE ORA sont entourées en
bleu.
The global AERONET network in October 2004. The main geographical zones under the supervision of the ORA ORE are circled in blue.
Figure 2 : Absorption spectrale (albédo de diffusion simple, wo) en haut entre 440 et 1020 nm et distributions en taille en bas (sensibilité
comprise entre 0.04 et 15 microns) des différents grands types d'aérosols (aérosols industriels/urbains, feu de forêts, aérosols océaniques et
poussières désertiques). Quand wo = 1, il n’y a pas d’absorption solaire par l’aérosol ; quand wo = 0, l’absorption est totale
Spectral absorption (single scattering albedo, wo) between 440 and 1020 nm (top), and distribution by size (sensitivity 0.04-15 microns) (bottom) of
the principal types of aerosol (industrial/urban aerosol, forest fire, oceanic aerosol and desert dust). When wo = 1, there is no absorption of solar radiation by the aerosol; when wo = 0, there is total absorption.
sont venus s’y intégrer. Le réseau global s’est ainsi progressivement enrichi via des collaborations nationales et
internationales. Il comprend aujourd’hui une trentaine de
sites
(http://wwwloa.univlille1.fr/photons/ARCHIVES/archive.html).
Les paramètres mesurés depuis 1992 sont les suivants :
Paramètres radiatifs mesurés directement.
• mesures du champ de rayonnement descendant diffusé
par l’atmosphère : (i) spectrale de 440 à 1020 nm) ; (ii)
angulaire dans l’almucantar, plan principal solaire ; (iii)
état de polarisation à 870 nm dans le plan principal
solaire. Fréquence : 10 à 20 par jours si ciel dégagé des
nuages
• mesures de l’éclairement solaire direct (toutes les 15
minutes) de 340 à 1020 nm (de 4 à 9 longueurs
d’onde selon les instruments).
than thirty sites are involved. (http://www-loa.univ-lille1.fr/photons/ARCHIVES/archive.html). Parameters measured since 1992:
Directly measured radiative parameters
• Measurements of the downward radiation field scattered by the atmosphere (i) spectral range 440-1020 nm
(ii) angular in the almucantar, principal solar plane, (iii)
polarisation state at 870 nm in the principal solar plane.
Measurement frequency: 10 to 20 times a day if cloudless skies
• Measurements of direct solar irradiance (every 15 minutes)
from 340 to 1020 nm (at 4 to 9 wavelengths depending on
the instrument).
Derived radiative parameters0
• Optical thickness for extinction, scattering and absorption between 440 and 1020 nm (direct sun radiation
extinction)
Paramètres radiatifs dérivés
• épaisseur optique
d’extinction, de diffusion,
d’absorption entre 440 et
1020 nm (extinction du
faisceau solaire)
• distribution en taille relative à la colonne atmosphérique
• concentration en
volume et rayon modal
associé pour le mode fin
et le mode grossier
• albédo de diffusion
simple (absorption des particules) de 440 à 1020 nm.
• indice de réfraction de
440 à 1020 nm
• fonction de phase naturelle de 440 à 1020 nm
• facteur d’asymétrie de
440 à 1020 nm
• contenu en vapeur d’eau
intégré verticalement
déduit des mesures photométriques à 940 nm.
• Size distribution with respect
to the atmospheric column
• Concentration by volume and
associated modal radius for fine
and coarse modes
• Single scattering albedo (particle absorption) from 440 to
1020 nm
• Refractive index from 440 to
1020 nm
• Natural phase function from
440 to 1020 nm
• Asymmetry factor from 440 to
1020 nm
• Vertically integrated water
vapour content deduced from
photometric measurements at
940 nm.
Figure 3 : Caractérisation des aérosols par photométrie sur
le site de Banizambou (Niger). Le rayonnement solaire visé
par le photomètre est très atténué par la présence de poussières.
The parameters are accessible in
real time (h+2) in a public database, the core of which is
located
at
http://aeronet.gsfc.nasa.gov/.
Aerosol characterisation by photometry at the Banizambou site
(Niger). The solar radiation being measured by the photometer is
greatly attenuated by atmospheric dust.
Les paramètres sont accessibles dans une base de données en temps réel (h+2) et
sont publics. Le cœur de la base de données est situé à
http://aeronet.gsfc.nasa.gov/.
The mirror site for the French
component (ORA ORE and
Service d’Observations PHOTONS) is located at http://www-loa.univ-lille1.fr/photons/.
Le site miroir de la composante française (ORE ORA et
Service d’Observations PHOTONS) est situé à
http://www-loa.univ-lille1.fr/photons/.
•
Coordinateur : Philippe GOLOUB ([email protected])
Site web : http://www-loa.univ-lille1.fr/photons/index.html
Laboratoire d’Optique Atmosphérique, Univ. Lille (P. Goloub) ; CNES ; NASA ; CIMEL ; MÉTÉOFRANCE ; METEO ESPAGNOLE
RAMCES : Réseau Atmosphérique
RAMCES : Atmospheric Network for
de Mesures des Composés
the Measurement of Greenhouse
à Effet de Serre
Compounds
L’Observatoire de Recherche en Environnement RAMCES a
pour objectif la description des cycles biogéochimiques des
principaux gaz à effet de serre additionnel (CO2, CH4, N2O,
SF6), et la quantification des bilans de carbone à l’échelle
régionale grâce au suivi à long terme des concentrations
atmosphériques de ces composés. L’atmosphère «de fond»
est un réservoir facile d’accès et relativement homogène où
la mesure à haute précision des gaz à effet de serre à longue
durée de vie permet de suivre l’évolution du forçage radiatif
et de déterminer les sources et puits à la surface du globe.
Notre approche consiste à interpréter les observations du
réseau de mesures atmosphériques à l’aide de modèles de
transport atmosphérique en contraignant les flux d’échange
avec la surface pour minimiser les écarts entre observations
et simulations.
The objective of the RAMCES Observatory for Research on the
Environment (ORE) is to describe the biogeochemical cycles of
the principal gases responsible for the additional greenhouse
effect (CO2, CH4, N2O, SF6), and to quantify regional-scale carbon budgets by long-term monitoring of the atmospheric concentration of these compounds. The background atmosphere is
an easily accessible and relatively homogeneous reservoir, in
which high-precision measurement of long-lived greenhouse
gases makes it possible to follow the evolution of radiative forcing and to determine the sources and sinks at the surface of the
Earth. Our approach consists in interpreting atmospheric measurement network data with the help of atmospheric transport
models, constraining the exchange fluxes with the surface in
order to minimise the differences between observations and
simulations.
Les sites de mesure de l’ORE-RAMCES sont localisés
The RAMCES measurement sites are located in two regions: the
Figure 1 : Illustration des 4 sites suivis par l’ORE RAMCES, de gauche à droite et de haut en bas : Ile Amsterdam (37°57’S 77°32’E), Mace Head
(53°20’N 9°54’W), Puy de Dôme (45°45’N 3°00’E), Saclay (48°45’N 2°10’E).
The four sites where monitoring is carried out by the RAMCES ORE, from left to right and from top to bottom: Amsterdam Island (37°57’S 77°32’E), Mace
Head (53°20’N 9°54’W), Puy de Dôme (45°45’N 3°00’E), Saclay (48°45’N 2°10’E).
Figure 2 : Variabilités inter-annuelles du CO2 (en ppm) depuis 1980 aux différents sites suivis par RAMCES.
Interannual variation in CO2 (in ppm) since 1980 at the sites monitored by RAMCES.
autour de deux régions: le continent eurasien, et l’Océan
Indien. On distingue différents types de mesure : les
mesures en continu dans les observatoires ; les mesures
régulières à partir d’un réseau de prélèvement d’échantillons d’air ; et les mesures aéroportées.
Les mesures en continu de CO2 et Radon-222 sont réalisées
dans quatre observatoires : Ile d’Amsterdam (37°57’S,
77°32’E, 70 m.asl), Mace Head (53°20’N, 9°54’W, 25
m.asl), Puy de Dôme (45°45’N, 3°00’E, 1465 m.asl), Saclay
(48°43’N, 2°09’E, 165 m.asl). L’observatoire de Saclay a une
place particulière dans l’ORE-RAMCES puisqu’en plus des
mesures quasi-continues de CO2 et Radon, nous suivons
également les teneurs atmosphériques de CO2, CH4, N2O,
SF6, et CO. De plus nous disposons à Saclay du laboratoire
de calibration des gaz d’étalonnage, et du laboratoire central d’analyse des échantillons d’air. Au cours des trois dernières années RAMCES s’est doté d’une chaîne d’analyse
parmi les plus performantes au monde pour la mesure des
gaz à effet de serre sur des échantillons d’air de 2 litres, prélevés dans une quinzaine de sites de surface et aéroportés
(environ 2 000 échantillons par an). L’approche multi-composés développée à partir de ces échantillons est précieuse
pour la compréhension des processus prépondérants dans
les signaux observés, telles que les variations interannuelles
du CO2.
En milieu continental, les mesures de surface sont fortement influencées par les conditions locales à l’échelle de
quelques km2. Pour caractériser les conditions de fond,
plusieurs approches sont explorées telles que les hautes
tours (> 100 m), et les mesures aéroportées. Des échantillons d’air sont prélevés 2 fois par mois dans plusieurs
sites en Europe depuis l’Ecosse jusqu’à la Sibérie, afin de
caractériser l’évolution des teneurs en CO2 des masses
Eurasian continent and the Indian Ocean. The different
typs of measurement are: continuous measurements in the
observatories, regular measurements based on an air-sampling network, and airborne measurements.
Continuous measurements of CO2 and radon (222Rn) are
carried out in four observatories: Amsterdam Island
(37°57'S, 77°32’E, 70 m.asl), Mace Head (53°20'N,
9°54’W, 25 m.asl), Puy de Dôme (45°45'N, 3°00'E, 1465
m.asl) and Saclay (48°43’N, 2°09’E, 165 m.asl). The
Saclay observatory has a special role in the RAMCES project: it provides near-continuous measurement of CO2 and
radon in addition to monitoring atmospheric levels of CH4,
N2O, SF6 and CO. Moreover, the calibration laboratory for
standard gases and the central laboratory for analysis of
air samples are located at Saclay. Over the last three years
RAMCES has set up an analysis chain that is among the
best in the world, measuring greenhouse gases from 2-litre
air samples collected at about fifteen surface and airborne
sites (approximately 2 000 samples per year). The multicompound approach based on these samples is extremely
useful for understanding the most important processes in
the signals observed, such as the interannual variations in
CO2.
Above continental surfaces, measurements are strongly
influenced by local conditions, on a scale of several square
kilometers. In order to characterise background conditions,
several approaches have been explored, such as high towers (>100 m) and airborne measurements. Air samples are
collected twice a month at several sites in Europe, from
Scotland to Siberia, in order to characterise trends in the
CO2 content of air masses entering the Eurasian continent.
A CO2 analyser for onboard measurements has been developed at the LSCE (Laboratory of Climate and
Figure 3 : Evolution en fonction du temps de l’écart du CO2 et du CH4, entre les mesures réalisées dans différents laboratoires et celles faites
au LSCE. L’amélioration des estimations de flux de carbone à l’échelle régionale passe par un développement des stations de mesure, mais
aussi par une meilleure inter-comparabilité des réseaux existants. L’objectif fixé par la WMO est une précision de la mesure de 0,1 ppm
pour le CO2. Le LSCE coordonne le projet européen TACOS-Infrastructure entièrement dédié à la mise au point de protocoles expérimentaux permettant d’atteindre ce but.
Time evolution of the difference between measurements of CO2 / CH4 carried out in different laboratories and those done at the LSCE. Improved estimation of carbon flux at the regional scale will require both development of the measurement station network and improved inter-comparability of
existing networks. The goal set by the WMO is to measure CO2 with an accuracy of 0.1 ppm. The LSCE is the coordinator of the European TACOSInfrastructure project, which is devoted entirely to the development of the experimental protocols necessary to attain this goal.
d’air pénétrant le continent eurasien. Un analyseur de
CO2 in-situ embarquable a été développé au LSCE, et une
version spécifique a été adaptée pour un AIRBUS A340600 de la Lufthansa (projet européen CARIBIC).
Environmental Sciences), and a version has been specifically
adapted for a Lufthansa AIRBUS A340-600 (European
CARIBIC project).
•
Coordinateur : Michel RAMONET ([email protected])
Site web : http://www.ipsl.jussieu.fr/services/Observations/fr/RAMCES/Objectifs.htm
LSCE/IPSL CEA, Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement, Saclay (M. Ramonet) ; LBCM ; LaMP ;
Laboratoire d’Aérologie ; SIS/DAPNIA ; Météo France ; Université de Heraklion ; Université de Galway ; Université de
Barcelone ; Université de Edinburgh ; Université de Heidelberg ; Université de Budapest ; CMMACS, DAR/CSIRO ;
CMDL/NOAA.
RESYST : Réponse d’un SYSTème
RESYST: Response of a Delta System to
deltaïque aux forçages externes
External Forcing
Les deltas, zones clés de l’écosystème terrestre, ont un intérêt
biologique, géologique et socio-économique. Leur stabilité
repose en grande partie sur celle du système hydro-sédimentaire. Ces zones sont soumises à une diversité de forçages qui
se sont amplifiés récemment : réduction des apports fluviatiles, montée du niveau marin, pressions anthropiques (redistribution des eaux, pollutions). Ces modifications récentes
peuvent déstabiliser les zones deltaïques, particulièrement
sensibles en raison de la diversité des milieux et de la complexité des transferts internes. Il est donc devenu essentiel
d’évaluer et de comprendre le rôle de ces forçages et leurs
variations dans le temps afin d’en prévoir les conséquences et
proposer une politique de gestion et de développement
durable pour ces zones.
Key zones in the terrestrial ecosystem, deltas are of biological, geological and socio-economic interest. Their stability
depends largely on that of the hydro-sedimentary system.
These zones are subjected to diverse forcings that have
intensified over recent times: reduction in river sediment
input, rise in sea level, anthropogenic pressure (redistribution
of water, pollution). These recent modifications can destabilise deltaic zones, which are particularly sensitive because
of the diversity of environments and the complexity of internal transport. It has thus become vital to assess and understand the role of these forcings and their variations with
time, so as to foresee their consequences and propose a policy of management and sustainable development.
L’ORE RESYST répond à cet objectif en se focalisant sur une
question clé : comment répond le système hydro-sédimentaire d’une zone deltaïque (Camargue) aux forçages externes
actuels ? Depuis sa création, fin 2002, les travaux ont porté
sur quelques grands axes comme la relation entre les nappes
souterraines et les eaux de surface, la qualité du milieu en
terme de polluants ou encore l’érosion du littoral.
In this context, the RESYST ORE focuses on a key question:
how is the hydro-sedimentary system of a delta zone (the
Camargue, France) reacting to present external forcings?
Since the creation of RESYST at the end of 2002, its activities
have been organised around such central themes as the relationship between groundwater and surface water, the quality of the environment in terms of pollutants, and coastal
erosion.
L’ORE RESYST se développe autour de 3 grand axes :
The ORE RESYST studies three main themes:
• Les nappes et les eaux de surface. Ce volet hydrolo• Groundwater and surface water. This hydrological
gique a été privilégié car il s’est révélé méconnu. Quatre
aspect has been given the most emphasis because it is
types de paramètres
the least well underssont suivis :
tood. Four types of
- des paramètres de
parameters are monitoterrain : suivi du
red:
niveau piézomé- Field parameters:
trique des nappes
monitoring of water
et de paramètres
table elevation and of
physico-chimiques
physico-chemical
(conductivité élecparameters (electrical
trique, salinité,
conductivity, salinity,
température, pH,
temperature, pH, disO2 dissous, Redox)
solved O2, redox)
- des analyses chi- Chemical analyses to
miques pour la
characterise
the
caractérisation du
medium: major cations
milieu : cations et
and anions
anions majeurs
- Analyses of pollu- des analyses de
tants: heavy metals,
polluants : métaux
hydrocarbons (polycyFigure 1 : Localisation des piézomètres et des prélèvements de sols et de sédiments
lourds, hydrocarclic aromatic hydrocar(sur une orthophotographie de la Camargue) pour l’ORE RESYST.
bures (HAP), pestibons - PAHs), pestiLocation of piezometers and sites for soil and sediment sampling for the RESYST ORE
cides, radioélécides,
artificial
(shown on an orthophotograph of the Camargue).
ments artificiels
radio-elements
Figure 2 : Variation des teneurs en pesticides dans un piézomètre profond (20 m, nord Camargue, zone agricole) et un de surface (5 m,
proximité du Vaccarès, zone de Sansouire).
Variation in pesticide concentration in a deep piezometer (20 m, north Camargue, farming area) and a shallow one (5 m, near the Vaccarès lagoon, in
“ sansouire” country, characterised by high salinity).
- des traceurs isotopiques : 18O,2H,226Ra. La mesure de
- Isotopic tracers: 18O, 2H,
ces traceurs est destinée à
mieux appréhender les
relations entre les nappes
et les processus de transfert souterrains.
• Les sols et les sédiments :
ils sont étudiés afin d’évaluer la quantité de polluants présents en surface
et en profondeur: radioéléments artificiels, pesticides, hydrocarbures,
métaux lourds.
• La zone côtière : cette
étude doit contraindre quaFigure 3 : Variation de la salinité depuis 1970 dans 4 piélitativement et quantitativezomètres ancrés dans la nappe profonde de cailloutis qui
ment
les
processus
s’étend sous le delta du Rhône (de 1969 à 1976 : données
d’apports et d’érosion sédiD.D.A. Arles ; depuis 2003, données ORE). S1 et S5, situés
dans la partie sud de la Camargue, montrent une forte salinimentaire le long du littoral
sation depuis les années 1990.
camarguais. Des suivis
Variation in salinity since 1970 in 4 piezometers anchored in the deep
topo-bathymétriques de
pebble bed that extends underneath the Rhone delta (1969-1976: data
profils perpendiculaires à la
of the Direction Départementale de l’Agriculture, Arles; since 2003, ORE
plage sont effectués sur des
data). Sites S1 and S5, in the south of the Camargue, reveal a high
zones sélectionnées. Ils perlevel of salinisation since the 1990s.
mettent de caractériser les
fluctuations bathymétriques à court terme des petits fonds et de définir la sento marine dynamics.
sibilité aux dynamiques marines de chacun des secteurs.
•
Coordinateur : Olivier RADAKOVITCH ([email protected])
Site web : http://www.cerege.fr/resyst/index_resyst.htm
Laboratoire responsable et autres laboratoiresimpliqués :
CEREGE (CNRS), U. Aix-Marseille 3 (O. Radakovitch)
Ra. Measurement of these tracers is designed to enhance
understanding of the relationship between groundwater
and underground transport
processes.
• Soils and sediments: they are
studied in order to assess
quantities of pollutants present, above and below ground:
artificial radio-elements, pesticides, hydrocarbons, heavy
metals.
• The coastal zone: this study
aims at qualitatively and
quantitatively constraining
the processes of sedimentary
input and erosion along the
coast of the Camargue. Topobathymetric monitoring of
profiles perpendicular to the
beach is carried out in selected areas, making it possible
to characterise the short-term
bathymetric fluctuations in
shallow water, and to define
the sensitivity of each sector
226
Réseau SSS : Service d’observation de
SSS Network: Sea Surface Salinity
la salinité de surface des océans
Observation Service
Le but de l’ORE Réseau SSS est le suivi de la salinité de la
surface de la mer pour mieux comprendre le rôle de
l’océan sur le climat. Les motivations scientifiques sous
jacentes sont :
• observer et comprendre la variabilité climatique, des
basses aux hautes latitudes
• tester des hypothèses physiques
• quantifier le réalisme des résultats de modèles
• améliorer la reconstruction des profils de salinité à
partir de profils de température
• améliorer la prévisibilité des phénomènes El Niño /
Oscillation Australe
• mieux modéliser la couche de mélange océanique
par assimilation des données
• évaluer la représentativité et/ou étalonner les mesures
de paléo-salinité
• reconstruire le flux de CO2 à l’interface air-mer
• valider / étalonner les futures mesures satellitales
SMOS et Aquarius.
The aim of the SSS Network is to monitor the surface salinity
of the sea so as to better understand the ocean’s influence
on climate. The underlying scientific goals are:
• to observe and understand climate variability, at low to
high latitudes
• to test physical hypotheses
• to assess model validity
• to improve the reconstruction of salinity profiles from
temperature profiles
• to improve the ability to predict El Niño / Southern
Oscillation
• to improve modelisation of the ocean mixed layer by
data assimilation
• to assess the representativity of paleo-salinity measurements and /or calibrate these measurements
• to reconstruct the air-sea CO2 interchange
• to validate / calibrate measurements from the future
SMOS and Aquarius satellites.
Les missions de l’ORE-SSS sont d’acquérir, de valider, et
de mettre à disposition et valoriser scientifiquement les
observations de SSS pour :
• la recherche, afin de mieux comprendre et quantifier les mécanismes par lesquels la SSS intervient dans
la variabilité du climat
• l’océanographie opérationnelle pour alimenter les
The missions of the SSS ORE are to collect, validate, distribute and publicise SSS data for:
• research, to improve understanding and quantification of
the mechanisms of SSS influence on climate variability
• operational oceanography, to provide data for the
numerical models for real-time description of the
ocean and for short- and middle-term climate prediction.
Figure 1 : Représentation schématique des lignes de bateaux marchands équipés de ThermoSalinoGraphes (TSG) pour l’ORE Réseau SSS. On
notera les chantiers Atlantique, Pacifique, Indien, Antarctique et Arctique. Le fond de carte en couleur représente la température de surface
des océans.
Simplified map showing routes of merchant shipping equipped with thermosalinographs (TSG) for the SSS Network ORE. Note that the Atlantic, Pacific
and Indian Oceans and the Antarctic and Arctic regions are all involved. Colour is used to indicate ocean surface temperatures.
Figure 2 : En bas : Anomalies de salinité de surface mesurée dans le Pacifique tropical ouest le long du rail de navigation PX04 (Fidji – Tarawa – Japon)
coupant l’équateur vers 172°E. Ce rail est instrumenté depuis plus de 20 ans et permet d’appréhender des variations climatiques à l’échelle saisonnière à
interannuelle, voire décennale. Les anomalies de salinité sont relatives à une année moyenne calculée sur la période 1982-2001. En haut : Indice d’oscillation australe caractérisant les périodes El Niño (valeurs négatives) et La Niña (valeurs positives).
Ces deux figures montrent la forte signature régionale du phénomène El Nino Southern Oscillation (ENSO) en salinité de surface. On notera en particulier la dessalure importante de la bande équatoriale en période El Niño et, a contrario, une augmentation de la salinité en période La Niña. Les flèches
bleues et rouges illustrent cette signature pour les événements La Niña de 1988-89 et El Niño de 1997-98. Ces anomalies de salinité de surface
traduisent les déplacements zonaux de la « warm pool », zone très chaude et faiblement salée, vers l’Est pendant El Niño et vers l’Ouest pendant La
Niña. Elles sont étroitement liées à la formation de la couche barrière qui module les interactions océan-atmosphère et joue donc un rôle essentiel sur
les mécanismes de genèse et de développement d’ENSO.
Bottom: Surface salinity anomalies measured in the west tropical Pacific along ship track PX04 (Fiji – Tarawa – Japan) crossing the equator around 172°E. This
track has been instrumented for over 20 years, providing an understanding of climate variation at the seasonal, interannual and even decadal scale. The salinity
anomalies are relative to a mean year calculated over the period 1982-2001. Top: Southern Oscillation Index characterising periods of El Niño (negative values)
and La Niña (positive values).
These two figures show the strong regional signature of the El Niño Southern Oscillation phenomenon (ENSO) as concerns surface salinity. Note in particular the
marked attenuation of salinity in the equatorial band during El Niño and the corresponding increase in salinity during La Niña. The red and blue arrows indicate
this signature for the 1988-89 La Niña event and the 1997-98 El Niño. These surface salinity anomalies reflect the shift of the « warm pool » (a zone of very
warm water and low salinity) eastward during El Niño and westward during La Nina. They are closely linked to the formation of the barrier layer, which modulates ocean-atmosphere interactions and therefore plays an essential role in the mechanisms generating and developing the ENSO phenomenon.
modèles numériques permettant la description de
l’océan en temps réel et la prévision du climat à
courtes et moyennes échelles de temps.
Les observations de SSS sont obtenues à partir de
ThermoSalinoGraphes (TSG) installés sur des bateaux marchands et de recherche. Les observations globales sont
actuellement issues de 16 navires marchands sillonnant
l’ensemble du globe le long de routes maritimes régulières
(~ 1 voyage /mois). Certains rails de navigation sont échantillonnés depuis plus de 30 ans. Les mesures de SSS, couplées à des positions GPS, sont effectuées toutes les 15
SSS data originate from thermosalinographs (TSGs) fitted on
merchant ships and research vessels, at present 16 merchant
ships criss-crossing the globe on regular shipping routes (~ 1
voyage/month). Samples have been taken along certain
shipping lanes for over 30 years.
SSS measurements, coupled with GPS positions, are carried
out every 15 seconds. Median values are recorded every 5
minutes. Approximately 70% of the ships transmit real time
data via the GOES satellites or via Inmarsat C.
A network monitoring function, provided by the LEGOS
laboratory (see website), makes it possible to follow the
secondes. Les valeurs médianes sont stockées toutes les 5
minutes. Environ 70% des navires émettent en temps réel
via les satellites GOES ou par Inmarsat C.
state of the network in real time, in order to minimise data
loss, assesss data quality by visual control, and transmit
alerts for out-of-range values. Real-time and delayed-
Figure 2 : ThermoSalinoGraphe et son débulleur installés en salle machine sur le circuit de refroidissement du moteur principal.
Thermosalinograph and its debubbler set up in the engine room on the cooling circuit of the main engine.
Une fonction surveillance du réseau, réalisée au LEGOS
(cf. site web), permet également de suivre l’état du
réseau temps réel pour minimiser les pertes de données,
estimer la qualité des données par contrôle visuel et diffuser des messages d’alarme en cas de valeurs hors
normes. Les données temps réel et temps différé de
l’ORE-SSS sont rassemblées et mises à disposition au
centre CORIOLIS de Brest (http://www.gosud.org/). Des
produits de niveau supérieur issus de ces données sont
également disponibles sous forme de CD-ROM ou en
ligne (cf. site web LEGOS).
mode data from the SSS ORE are collected and made
available at the CORIOLIS centre in Brest
(http://www.gosud.org/). Higher level products derived
from the data are also available on CD-ROM or on line
(see LEGOS website).
•
Coordinateur : Thierry DELCROIX ([email protected])
Site web : http://www.legos.obs-mip.fr/umr5566/francais/obs/sss/
Laboratoire responsable et autres laboratoiresimpliqués :
IRD/LEGOS Toulouse (T. Delcroix)
PIRATA : Pilot Researc moored Array
PIRATA : Pilot Research Moored Array in
in the Tropical Atlantic
the Tropical Atlantic
PIRATA (Pilot Research moored Array in the Tropical
Atlantic) permet de suivre l’évolution des conditions
météo-océaniques dans l’Atlantique tropical et est destiné
tout particulièrement à suivre les phénomènes climatiques de grande échelle. La variabilité climatique du couplage océan-atmosphère de l’Atlantique tropical influe
fortement sur les hydro-climats régionaux, et par voie de
conséquence sur les économies des régions continentales
environnantes (Afrique de l’Ouest et Nord-est du Brésil en
particulier).
PIRATA (Pilot Research Moored Array in the Tropical Atlantic)
monitors meteo-oceanic conditions in the tropical Atlantic,
and in particular is designed to follow large-scale climate
phenomena. The climatic variability of the ocean-atmosphere coupling in the tropical Atlantic strongly influences
regional hydro-climate and consequently the economies of
the surrounding continental regions (especially western
Africa and the north-east of Brazil).
La variabilité interannuelle de l’Atlantique tropical peut
principalement et schématiquement se décomposer en
deux modes climatiques : un mode équatorial, analogue
au phénomène El Niño du Pacifique, et un mode méridien qui oppose des anomalies de température de surface
de l’océan (SST) de part et d’autre de la zone inter-tropicale de convergence (ITCZ). Cette variabilité en
Atlantique Tropical semble liée aux modes de variabilité
de l’Atlantique Nord (NAO) et du Pacifique (ENSO).
The interannual variability of the tropical Atlantic can be
summarised as consisting of two climate modes, one equatorial, analogous to El Niño in the Pacific, and the other
meridian, with sea surface temperature (SST) anomalies on
either side of the intertropical convergence zone (ITCZ).
This variability in the tropical Atlantic seems linked to the
variability modes in the North Atlantic (NAO) and the
Pacific (ENSO).
The participants in the multinational PIRATA programme are
France (principally the Research Institute for Development
Figure 1 : Réseau des mesures en points fixes de l’ORE PIRATA. Les bouées ATLAS actuellement en place sont représentées en rouge, et les
deux mouillages équatoriaux pour les mesures de courant (Acoustic Dopler Current Profiler) sont également représentés par les carrés
jaunes.
Network of fixed measurement points of the PIRATA ORE. The ATLAS buoys currently in place are shown in red; the two equatorial current-meter moorings (acoustic Doppler current profilers) are represented by yellow squares.
Figure 2 : Evolution temporelle de 1997 à 2004 du vent, de la hauteur dynamique et de la distribution verticale à 300 m de profondeur de la
température de la mer à 10°W-10°S.
Time variations 1997-2004 of wind, of dynamic height and of the vertical distribution of water temperature to 300 m, at 10°W-10°S.
PIRATA est un programme multinational,
avec la participation de
la France (principalement IRD et MétéoFrance), du Brésil et des
USA. Ces trois pays se
partagent (moyens
financiers, technologiques, logistiques et
humains) la mise en
place et la maintenance du réseau de
mesures PIRATA.
(IRD) and MétéoFrance), Brazil and
the USA. The three
countries share the
financial, technological, logistical and
personnel aspects of
the installation and
maintenance of the
network.
Stratégie et
paramètres
mesurés
The PIRATA network
consists essentially
of 10 ATLAS buoys
geographically positioned so as to optimise the study and
monitoring of the
principal variability
modes. Each buoy is
fitted with a surface
weather station
(measuring wind,
temperature,
Le réseau PIRATA est
principalement
constitué de 10
bouées de type
ATLAS, dont la position géographique est
adaptée pour l’étude
et le suivi des modes
de variabilité domi-
Methods and
Parameters
Measured
Figure 3 : Schéma d’une bouée Atlas fixe de surface, maintenue au fond de l’océan à
l’aide d’un câble comportant des capteurs. Les bouées doivent être remplacées au
moins une fois par an. Depuis 1997, 19 campagnes océanographiques ont été réalisées
à ce jour (12 par la France et 7 par le Brésil).
Diagram of a fixed surface Atlas buoy, anchored to the ocean floor by a cable fitted with sensors. The buoys must be replaced at least once a year. Since 1997, 19 oceanographic campaigns have been carried out, 12 by France and 7 by Brazil.
nants. Ces bouées sont équipées d’une station météorologique en surface (mesures de vent, température, humidité,
précipitation et radiation solaire) et de capteurs de pression,
température et de salinité entre la surface et
500m de profondeur
(sur 11 niveaux pour
la température, 4
pour la salinité et 2
pour la pression).
humidity, precipitation and solar radiation) and with
sensors to measure pressure, temperature and salinity at
depths of 1-500
metres (11 levels
for temperature, 4
for salinity and 2
for pressure).
Since 2001, two current-meter mooring
sites (measuring current in upper layers
with Doppler current
Depuis 2001, deux
profilers (ADCPs))
mouillages courantohave been in posimétriques (mesures
tion at 23°W and
de courant dans les
10°W on the equacouches superficielles
tor. The data from
avec des courantothe ATLAS buoys are
mètres à effet Doppler
transmitted in real
-ADCP-) ont égaletime via the ARGOS
ment été déployés à
system (the mea23°W et 10°W à
surements averaged
l’équateur. Les donover 24 hours are
nées mesurées à partir
transmitted daily),
des bouées ATLAS
and are accessible
sont transmises en
on the internet.
temps réel via le sysThese measurements
tème
ARGOS
are used for data
(mesures moyennées
assimilation procesur 24h transmises
dures in weather
quotidiennement), et
prediction models
accessibles sur les
(Météo-France,
WEB. Ces mesures
NCEP,
ECMWF,
Figure 4 : Evolution temporelle depuis 1999 de différents paramètres atmosphériques
sont utilisées lors des
CPTEC…)
and
in the
(vent zonal, vent méridien, humidité, température de l’air) et de la température de la
procédures d’assimilaMERCATOR model of
mer (surface et jusqu’à 500 m de profondeur) à 23°W au niveau de l’équateur.
tion de données dans
o p e r a t i o n a l
Time variations since 1999 of different atmospheric parameters (zonal wind, meridional
les modèles de prévioceanography.
wind, humidity, air temperature) and of sea temperatures (surface and to a depth of 500
m) at 23°W on the equator.
sion météorologique
Measurements taken
(Météo-France, NCEP,
every 1 to 10 minECMWF, CPTEC…) et
utes are recorded at
dans le modèle d’océanographie opérationnelle MERCATOR.
the buoy site for later manual recovery. They are then caliLes mesures acquises à haute fréquence (toutes les 1 à 10
brated in the USA (NOAA/PMEL) and made available online
mn) sont stockées et récupérées lors des interventions sur
to the scientific community.
place, puis calibrées aux USA (NOAA/PMEL) avant leur mise à
disposition pour la communauté scientifique via le Web.
•
Coordinateur : Bernard BOURLES ([email protected]) - Jacques SERVAIN ([email protected])
Site web : http://www.brest.ird.fr/pirata/piratafr.html
LEGOS, Centre IRD de Bretagne (B. Bourles) ; IRD/LODYC, Centre IRD de Bretagne (J. Servain) ; Meteo France
(CNRM/DMN/EERM)
ROSAME : Réseau d’Observation
ROSAME: Mean Sea Level Observation
Sub-antractique et Antarctique
Network in the Sub-Antarctic
du niveau de la MEr
and Antarctic
L’un des objectifs premiers de ROSAME et de permettre de
détecter, à long terme (> 10 ans) et de manière fiable la
tendance et les variations séculaires du niveau de la mer
pour les hautes latitudes Sud et de la mettre en relation
avec d’autres indicateurs climatiques (étendue des glaces de
mer, bilan de masse des calottes, variations des paramètres
thermodynamiques de l’océan). Les 4 stations marégraphiques côtières sont installées à Crozet, Kerguelen, St-Paul
et Dumont d’Urville. La présence de ces stations d’observation de part et d’autre du Courant Circumpolaire
Antarctique doit permettre d’estimer et de suivre les variations de transport de ce courant qui est le lieu de rencontre
et de mélange des eaux des océans de la planète.
One of the major objectives of ROSAME is to provide reliable
long-term (> 10 years) detection of century-scale trends and
variations in sea level in high southern latitudes, and to
compare these with other climate indicators (extent of sea
ice, mass balance of ice caps, variations in the thermodynamic parameters of the ocean). The four coastal tide-gauge
stations are located at Crozet, Kerguelen, St-Paul and
Dumont d'Urville. The presence of these stations on either
side of the Circumpolar Antarctic Current should make it possible to assess and monitor the transport variations of this
current, where the oceans of the planet meet and mix.
Un autre objectif est la validation des observations satelli-
Another objective is the validation of satellite observations:
some of the submerged stations of the network are positioned
under or close to the transmission paths of the altimetry satel-
Figure 1 : Présentation des 4 stations suivies par l’ORE ROSAME : Kerguelen a été installée en 1992 et définitivement mise en service en 1993.
St-Paul a été installée en 1994. Crozet a posé de nombreuses difficultés depuis son installation en 1994 jusqu’à sa destruction en 2001. Une
nouvelle station a été installée en 2003. Dumont d'Urville a été mise en route début 1997 et pose de nombreux problèmes d’ordre technique.
The four measurement stations used by the ROSAME ORE. Kerguelen was set up in 1992 and came into service in 1993. St-Paul was set up in 1994. The
Crozet station installed in 1994 experienced numerous difficulties; it was destroyed in 2001, and a new station installed in 2003. Dumont d'Urville
began operation early in 1997 and has experienced numerous technical problems.
Figure 2 : Evolution sur 16 jours du mois d’avril 2005 de la pression de fond et de la pression atmosphérique à la station de Kerguelen
(chaque valeur de pression (air et eau) portée est obtenue à partir de plusieurs mesures). Le niveau de la mer est déduit à partir des données
ρ*g. La densité ρ est calculée à partir de la valeur de
de pression de fond (Pb) et de pression atmosphérique (Pa), selon la formule H=(Pb-Pa)/ρ
la température mesurée elle aussi par le capteur. La courbe "pression de fond" montre la variation de pression due à l'évolution de la colonne
d'eau au-dessus du capteur du marégraphe (situé à une profondeur d'environ 10 m). La variation du niveau de la mer résultant de la marée
(de l'ordre de 1,5 m) est obtenue en corrigeant cette courbe de la variation de pression atmosphérique.
Variation over two weeks in April 2005 of atmospheric pressure (top) and bottom pressure (below) at the Kerguelen station (each value marked, for air
and for water pressure, is based on several measurements). The sea level is deduced from bottom pressure (Pb) and atmospheric pressure (Pa) data,
ρ*g. The density ρ is calculated from the temperature, which is also measured by the sensor. The “bottom pressure” curve
using the formula H=(Pb-Pa)/ρ
shows the variation in pressure due to changes in the water column above the tide gauge sensor (situated at a depth of approximately 10 m). The
variation in sea level resulting from the tide (of the order of 1.5 m) is obtained by correcting this curve by the variation in atmospheric pressure.
tales: certaines des stations immergées du réseau ont été
placées sous ou à proximité des traces des satellites altimétriques ERS/ENVISAT (à Crozet), TOPEX/POSEIDON et
JASON1 (à Amsterdam et Kerguelen). Ces données permettent de contrôler la validité des mesures altimétriques
dans cette région de l’océan ou les sites de comparaison
sont quasi inexistants.
Un troisième objectif porte sur l’utilisation des données
déjà recueillies pour contribuer à la validation des
modèles hydrodynamiques de marée développés par
l’équipe du LEGOS et notamment la réponse de la surface
océanique aux forçages atmosphériques.
Le programme a débuté en 1986, à l’initiative du
Laboratoire d’Océanographique du Muséum d’Histoire
Naturelle de Paris et a visé à maintenir pendant 4 ans
deux stations marégraphiques mouillées, l’une au nord de
lites ERS/ENVISAT (at Crozet), TOPEX/POSEIDON and JASON1 (at Amsterdam and Kerguelen). Data obtained provide a
check of the validity of altimeter measurements in this part of
the ocean, where hardly any comparison sites exist.
A third objective is to contribute to the validation of hydrodynamic tide models developed by the LEGOS team, by exploiting data already collected, specifically concerning ocean surface response to atmospheric forcings.
The programme began in 1986 on the initiative of the
Oceanography Laboratory of the Muséum d'Histoire Naturelle
in Paris, with the aim of maintaining two moored tide-gauge
stations (one north of Kerguelen and the other south of
Amsterdam Island) for a period of four years. On the initiative
of Christian Le Provost, the project was taken up in the early
1990s within the framework of the WOCE and GLOSS international programmes. The aim was then to set up four coastal
Kerguelen et l’autre au sud de l’île d’Amsterdam. Ce programme a été repris au début des années 1990 à l’initiative de Christin Le Provost dans le cadre des programmes
internationaux WOCE et GLOSS. L’objectif a alors été
d’installer 4 stations marégraphiques côtières, à Crozet,
Kerguelen, St-Paul et Dumont d’Urville, équipées de télétransmission par satellite. Afin de relier les observations
faites à la côte par ces stations aux variations du niveau
de la mer au large, le programme d’observation par
marégraphes immergés sur le rebord des plateaux a été
poursuivi à Kerguelen jusqu’en 1996, et est maintenu à
Amsterdam et Crozet. Ces mouillages sont effectués lors
des opérations en mer NIVMER réalisées chaque année
conjointement aux visites de maintenance des stations
côtières du réseau. Les paramètres mesurés par les stations côtières sont la température de l’eau, la pression de
fond, la pression atmosphérique et depuis peu la salinité.
Kerguelen a été mise en service en 1993, elle fonctionne
depuis sans problème. St-Paul a été installée en 1994 et
fonctionne depuis sans problème. Crozet a posé de nombreuses difficultés depuis son installation en 1994 jusqu’à sa
destruction en 2001. Une nouvelle station a été installée en
2003. Dumont d’Urville a été mise en route début 1997 et
pose de nombreux problèmes d’ordre technique. La station
de Kerguelen a pu être équipée d’une station GPS et un
nivellement a été fait qui a permis de mettre en référence
les données de hauteur de mer par rapport à l’ellipsoïde.
Dans le cadre de la mission JASON1 OSTM une proposition
d’amélioration et d’extension du réseau a été retenue par le
CNES/NASA pour rendre ce réseau compatible avec un site
de calibration des altimètres satellitaire.
tide-gauge stations, at Crozet, Kerguelen, St-Paul and Dumont
d'Urville, equipped for teletransmission via satellite. In order to
link the data collected by these coastal stations to sea level
variations off-shore, the programme of observation by tide
gauges submerged on continental shelf edges was continued at
Kerguelen until 1996 and is still continuing at Amsterdam and
Crozet. These gauges are moored during NIVMER operations at
sea in conjunction with annual maintenance visits to the
coastal stations of the network. The parameters measured by
the coastal stations are: water temperature, bottom pressure,
atmospheric pressure and (recently) salinity.
Kerguelen and St-Paul have been functioning correctly since
they came into service in 1993 and 1994 respectively. The
Crozet station installed in 1994 experienced numerous difficulties; it was destroyed in 2001, and a new station installed
in 2003. Dumont d'Urville began operation early in 1997
and has experienced numerous technical problems. GPS leveling at Kerguelen has made it possible to calibrate sea level
data with respect to the ellipsoid. In the framework of the
JASON-1/OSTM mission, a proposal to improve and extend
the network has been accepted by the CNES/NASA in order
to make the network compatible with a calibration site for
satellite-borne altimeters.
The tide-gauge data from the ROSAME network are available in near-real time on the tide-gauge page of the LEGOS
website (http://www.legos.obs-mip.fr/fr/soa/).
Les données marégraphiques du réseau ROSAME sont
accessibles en temps quasi-réel sur les pages internet
marégraphie du LEGOS (http://www.legos.obsmip.fr/fr/soa/).
•
Coordinateur : Laurent TESTUT ([email protected])
Site web : http://www.legos.obs-mip.fr/umr5566/francais/obs/rosame/
LEGOS, Toulouse (L. Testut)
BCSF-ReNaSS : Bureau Central
BCSF – ReNaSS: French Central
Sismologique Français – Réseau
Seismology Office - National Network
National de Surveillance Sismique
for Seismic Monitoring
Créé par décret auprès de l’Université de Strasbourg, le
Bureau Central Sismologique Français collecte et publie
l’ensemble des observations sur les séismes en France
depuis 1921. L’équipe du BCSF gère par ailleurs directement depuis Strasbourg le suivi des enquêtes macrosismiques en France métropolitaine et dans les DOM-TOM.
Created by government decree within the Universty of
Strasbourg, the French Central Seismology Office (BCSF)
has been collecting and publishing all observations on
earthquakes in France since 1921. The BCSF team in
Strasbourg directs all macroseismic investigations in metropolitan France and in the French overseas departments
and territories.
Le Réseau National de Surveillance Sismique (RéNaSS) est
la fédération des réseaux régionaux de surveillance sismique placés sous la responsabilité des Observatoires des
Sciences de l’Univers et de laboratoires CNRS-Universités.
L’ORE BCSF-RéNaSS complète le dispositif de financement INSU, ULP et CNRS et
permet de mener développements méthodologiques
et recherches associées à ces
deux activités opérationnelles.
The National Network for Seismic Monitoring (ReNaSS) is
the federation of regional networks, placed under the dual
supervision of the observatories of the Sciences of the
Universe, and of CRNS/university laboratories. INSU,
ULP and CNRS funding is
completed by the BCSFReNaSS ORE, which makes it
possible to undertake
methodology development
and research associated with
the two operational bodies.
Le ReNaSS est constitué de
106 stations sismologiques,
dont 72 sont interrogées par
le Site Central, réparties en 5
réseaux régionaux et 2 stations isolées. Le Site Central
assure une surveillance sismique en temps quasi réel
avec les stations reliées à
Strasbourg. Les stations sont
localisées dans les régions
où la sismicité instrumentale
et historique est la plus
importante.
Methods and
Parameters Measured
Figure 1 : Carte des 5 réseaux de l’ORE BCSF-ReNaSS : Réseau du
fossé Rhénan, Réseau des Alpes, Réseau de Provence et arrière
pays niçois, Réseau des Pyrénées, Réseau d’Auvergne et des
Charentes.
ReNaSS is constituted by 106
seismic stations (72 interrogated by the central site),
which are divided into 5
regional networks, with 2 isolated stations. The central site
provides near real-time seismic
monitoring of the stations
linked to Strasbourg. The stations have been set up in
areas where the seismic activity, recorded either historically
or instrumentally, has been
the highest.
Le Site Central assure l’anaMap of the five networks of the BCSF-ReNaSS ORE: networks of the
lyse en continu et en autoThe central site provides continRhine Rift, the Alps, Provence and the Nice hinterland, the Pyrenees,
and Auvergne-Charentes.
matique des signaux des difuous automatic analysis of the
férentes stations, ce qui se
signals from the various stations,
traduit par les actions suiwhich includes the following
vantes : discrimination entre bruit microsismique et
operations: discrimination between microseismic noise and
séisme, dispositif d’alerte assuré selon deux systèmes
seisms, provision of two independent and complementary warnindépendants et complémentaires (analogique et numéing systems (analogical and numerical), automatic calculation of
rique), localisation et calcul de magnitude automatiques.
location and magnitude. Signal processing is carried out:
Le traitement des signaux est développé :
• in emergency mode, immediately after the seism, if
• en mode urgence, immédiatement après le séisme,
stand-by procedures have been activated by the surveil-
Figure 2 : Sismicité de la France métropolitaine établie par le BCSF-ReNaSS depuis 1980 (données instrumentales) : on dénombre 9 séismes
de magnitude supérieure à 5 sur les 25 dernières années. C'est 3 fois plus que couramment admis actuellement en France (un séisme de
magnitude 5 tous les dix ans et un séisme de magnitude 6 ou plus par siècle compte tenu de la loi statistique de Gutenberg-Richter et de
l'interprétation des observations macrosismiques historiques disponibles).
Seismic activity in metropolitan France established by the BCSF-ReNaSS since 1980 (instrumental data): there have been 9 seisms of magnitude >5
over the last 25 years. This is three times more than the number generally admitted in France, which is one magnitude 5 seism every ten years and one
seism of magnitude 6 or more every century according to the Gutenberg-Richter law and the historical macroseismic observations available.
si la procédure d’astreinte a été déclenchée par les
systèmes de surveillance
• en mode quotidien, 7 jours/7, avec diffusion des
informations sur les séismes à la communauté scientifique (nationale, internationale) par courriel et support papier.
Les données disponibles au site central du ReNaSS portent sur
la sismicité journalière et annuelle (carte ou liste), la recherche
de sismicité selon critères, la disponibilité des données sous
différents formats correspondants aux standards internationaux. Le site central du ReNaSS analyse 3 000 sismogrammes
chaque année, 3 000 séismes sont traités annuellement, dont
2 000 en France et 26 000 séismes sont enregistrés dans la
base de donnée informatique depuis 1987.
lance systems
• in everyday mode, 7 days/7, with email or hard copy
communication of seism information to the scientific
community, both national and international.
At the ReNaSS central site data are available for: daily and
annual seismic activity (map or list), search for seismic information by criteria, with data available in different international standard formats. The ReNaSS site analyses 3 000
seismogrammes a year (2 000 in France); 26 000 seisms have
been recorded in the computerised data base since 1987.
Macroseismic data at the BCSF are handled differently: they are
collected either directly on the BCSF website (individual eye-witness accounts) or via the SIDPC (Interministerial Services of
Figure 3 : Carte des intensités macrosismiques du séisme des Vosges du 22 février 2003 (échelle européenne EMS98). L'intensité VI (dégâts
légers aux constructions) a été atteinte dans les communes proches de Rambervillers (épicentre). Le séisme a été ressenti jusque dans la
région parisienne (intensité II). Cette carte est basée sur environ 24 000 questionnaires rapportant au BCSF les effets du séisme en France,
Allemagne et Suisse.
Macroseismic intensities of the Vosges earthquake of 22 February 2003 (European scale EMS98). Intensity VI (slight damage to buildings) was reached
in localities near the epicentre in Rambervillers. The seism was felt as far away as the Paris region (intensity II). This map is based on some 24,000 questionnaires reporting to the BCSF the effects of the seism in France, Germany and Switzerland.
Les données macrosismiques du BCSF relèvent d’une
autre logique : elles sont collectées soit directement sur le
site web du BCSF (témoignages individuels), soit via les
Services Interministériels de Défense et de Protection
Civile (SIDPC) pour chaque séisme ressenti en France
(une dizaine par an en moyenne). Pour le séisme des
Vosges du 21/02/2003, 22 777 formulaires ont été traités
pour établir la carte des intensités macrosismiques dans
un rayon de 300 km. Pour le séisme de Guadeloupe du
21/11/2003, une carte d’intensité a pu être fournie 9
jours après le séisme au SIDPC.
Defence and Civil Contingencies) for each seism felt in France
(about ten a year on average). For the Vosges earthquake of 21
February 2003, analysis of 22 777 questionnaires was exploited
to establish a map of macroseismic intensity over a 300-km
radius. For the Guadeloupe earthquake of 21 November 2003, a
map of intensity was made available to the SIDPC nine days
after the seism.
•
Coordinateur : Michel CARA ([email protected]) - Michel GRANET ([email protected])
Site web : www.seisme.prd.fr et http://renass.u-strasbg.fr
EOST, Strasbourg (M. Cara, M. Granet)
FFOSL : Fédération Française
FFOSL:French
del’Observation Sismologique
Federation of Broad-Band
Large-bande
Seismological Stations
Le but de la FFOSL est de structurer l’observation largebande et de coordonner la distribution des données
issues des efforts français, en ouvrant un portail d’entrée
unique pour consulter, utiliser et valoriser les données des
différents projets français, européens et internationaux. Le
savoir-faire des sismologues français a permis l’installation
d’un grand nombre de sismomètres large-bande, au
niveau mondial, national et régional. L’avènement progressif du temps réel dans la plupart des stations permet
aujourd’hui une meilleure surveillance de la Terre.
The aim of the FFOSL is to structure broad-band observation and
to coordinate the distribution of data from French sources, while
also providing a single entry portal for consultation, exploitation
and communication of data from French, European and international projects. Thanks to the expertise of French seismologists, a
large number of broad-band seismometers have been set up
locally, nationally and around the world. The progressive advent
of real time transmission in most stations means constantly
improving surveillance of the Earth.
Les objectifs de l’ORE FFOSL ont pour but de :
• obtenir une vision globale de toutes les expériences
françaises en sismologie large-bande
• relier les centres de données des différents réseaux
(permanents et mobiles) entre eux
• fournir aux chercheurs un accès unique et transparent
de toutes les données issues des efforts en sismologie
large-bande
• offrir des données sismologiques disponibles dans
un format unique et standard
• assurer la pérennité des données sismologiques
large-bande de la FFOSL.
The strategy of the FFOSL ORE focuses on:
• monitoring the seismic activity of the Earth (seismic
hazards): determining the parameters of seismic sources
Réseau Large Bande Mobile - RLBM (resp. J.-J. Lévêque)
GEOSCOPE, réseau global permanent
Partenaire de la FDSN (Federation of Digital Seismographic Networks)
Partenaire de la FDSN (Federation of Digital Seismographic Networks)
28 stations
The objectives of the FFOSL ORE focus on:
• obtaining an overall view of all French work in broadband seismology
• linking together the data centres of the different networks (permanent and mobile)
• providing researchers with a single, easy-to-use gateway to all broad-band seismology data
• providing seismology data in a single, standard format
• guaranteeing continuity in FFOSL broad-band seismology data.
5 stations
28 stations
1 station
+ 6 autres stations
+ 37 autres stations
Géoscope (1982 - )
resp. G. Roult
Corne de l'Afrique (1999 - 2002)
resp. M. Cara
Le RénaSS, Réseau
CAVASCOPE,
National large-bande permanent
de Surveillance Sismique
réseau permanent
du Sud-Ouest
Pacifique
resp. U. Achauer, M. Granet
Les Açores (2001-2002)
resp. E. Stutzmann
Le Réseau permanent
national du CEA/DASE
Département d’Analyse et de
Surveillance de l’Environnement
resp. R. Pillet
18 stations
Svekalapko en Finlande (1998-1999)
resp. H. Pedersen
resp. J. Bouchez
7 stations
2 stations ouvertes
Figure 1 : Carte du réseau large bande géré par l’ORE FFOSL qui comprend : GEOSCOPE (28 stations), RBLM, RéNaSS, CAVASCOPE, et les stations du CEA/DASE.
The broad-band network administered by the FFOSL ORE, comprised of : GEOSCOPE (28 stations), RBLM (Mobile Broad-Band Network), RéNaSS, CAVASCOPE, and the CEA/DASE stations.
Figure 2 : Sismomètre vertical large-bande, de type Streckeisen
(STS1)
STS1 vertical broad-band seismometer
La stratégie de l’ORE FFOSL porte sur :
• la surveillance de l’activité sismique de la Terre (aléas
et risques)
• la détermination des paramètres des sources sismiques
(CMT ou Centroïd Moment Tensor) est un élément
essentiel pour comprendre les mécanismes à l’origine des
séismes et orienter des interventions post-sismiques
• la généralisation sur le long terme du concept de
Stations d’Observatoires multi-paramètres. Ces stations permettent le suivi temporel sur le long terme
de mesures sismiques et de paramètres environnementaux comme la température, la pression atmosphérique etc..
Les différentes composantes de l’ORE FFOSL sont :
• Geoscope : réseau global permanent (28 stations)
• Réseau Large Bande Mobile (RLBM) (5 stations en
Afrique , 5+37 stations en Finlande, 1+6 stations aux
Açores)
• Le RéNaSS : Réseau national large bande permanent
de surveillance sismique (18 stations en France)
• Cavascope : Réseau permanent du sud ouest
Pacifique (7 stations)
• Le réseau permanent national du CEA/DASE (2 stations ouvertes en France).
•
Coordinateur : Geneviève ROULT ([email protected])
Site web : http://ffosl.ipgp.jussieu.fr
IPGP Paris (G. Roult) IPGP Paris (G. Roult)
Figure 3 : En haut : enregistrements VLP (Very Long Period) dans
les stations GEOSCOPE du séisme de Sumatra du 26 décembre
2004, rangés de haut en bas par distance épicentrale croissante.
En bas: spectre à basse fréquence de l'enregistrement vertical du
séisme de Sumatra du 26 décembre 2004 à la station CAN
(Canberra, Australie) du réseau GEOSCOPE. Le spectre a été calculé sur 10 jours d'enregistrement et est corrigé de la réponse
instrumentale. Les dessins en jaune illustrent la déformation de la
Terre pour quelques modes propres particuliers.
At top: VLP recordings of the Sumatra seism of 26 December 2004, at different GEOSCOPE stations, listed by increasing distance from the epicentre.
At bottom: low-frequency spectrum of the vertical recording of the 26
December 2004 Sumatra seism, from the CAN (Canberra, Australia) station
of the GEOSCOPE network. The spectrum was calculated over 10 days of
recording, and corrected for instrument response. The yellow diagrams
show the deformation of the Earth for several specific modes.
(CMT or Centroid Moment Tensor) is essential in order to
understand the mechanisms underlying earthquakes and
to orient post-quake response
• the general implementation, over the long term, of the
concept of multi-parameter observatory stations: these
stations enable long-term monitoring of seismic measurements and of environmental parameters such as temperature, atmospheric pressure, etc..
The different components of the FFOSL ORE are:
• Geoscope: permanent global network (28 stations)
• Mobile Broad-Band Network (RLBM) (5 stations in Africa,
5+37 stations in Finland, 1+6 stations in the Azores)
• RéNaSS: permanent national broad-band network for
seismic surveillance (18 stations in France)
• Cavascope: permanent network in the south-west
Pacific (7 stations)
• the permanent national network of the CEA/DASE (2
stations open in France).
RAP : Réseau Accélérométrique
ORE RAP : Permanent Accelerometer
Permanent
Network
L’objectif du groupement d’intérêt scientifique GIS-RAP
est de mettre en place un réseau de stations accélérométriques qui permettent l’enregistrement de mouvements
forts du sol (de l’ordre d’une fois l’accélération de la
pesanteur), dans une gamme de fréquences allant de
quelques dixièmes à quelques dizaines de Hertz.
The objective of the scientific interest grouping GIS-RAP is to
set up a network of accelerometer stations to record large
ground motion (of the order of one acceleration due to gravity), in a range of frequencies from several tenths to several
tens of Hertz.
Le RAP doit permettre d’améliorer la compréhension des
facteurs qui contrôlent le mouvement sismique et la vulnérabilité des ouvrages de façons générales et particulièrement dans le contexte français. Ces principaux objectifs
sont d’étudier la source sismique, de comprendre la ciné-
The RAP should further our understanding of the factors
governing seismic motion and the vulnerability of the built
environment, in general and particularly in France. Its
principal objectives are to study the seismic source, to
understand the kinetics and dynamics of rupture (knowledge of source effects and of seismic motion), to analyse
Figure 1 : Carte du réseau de mesures de l’ORE RAP à la fin 2004 (France métropolitaine et Antilles françaises).
The RAP ORE’s measurement network at the end of 2004 (France métropolitaine and Antilles françaises).
matique et la dynamique de la rupture (connaissance des
effets de source et du mouvement sismique), d’analyser
les phénomènes de propagation et d’atténuation,
d’observer et d’étudier les effets de site et d’aider à la
the phenomena of propagation and attenuation, to
observe and study site effects, and to further our understanding of how structures behave. The RAP participates
in the dissemination of information concerning seismic
Figure 3 : Evénements enregistrés par au moins une station du RAP depuis 1993 et constituant la base de données du RAP.
Events recorded since 1993 by at least one RAP station; these events constitute the RAP data base.
compréhension du comportement des structures. Le RAP
participe à la diffusion d’informations sur le mouvement
sismique et ses effets lors de séismes forts enregistrés sur
le territoire français.
motion and its effects whenever strong earthquakes are
recorded on French soil.
Le RAP est le réseau de l’aléa sismique. C’est un réseau
fédératif de 10 réseaux régionaux comprenant 102 stations (en 2004) sur le territoire national. Ce réseau est
géré par 7 opérateurs au sein du GIS-RAP. Ces 7 opérateurs sont : Réseau Sud-Est, Réseau Alpes, Réseau
Provence/Pyrénées, Réseau Rhénan, Réseau Pyrénées,
Réseau Auvergne et Réseau Antilles. Le RAP, c’est aussi 4
réseaux associés distribués par le site central.
The RAP is the seismic hazard network: it federates 10
regional networks, comprising 102 stations on French soil
(2004). The network is run by 7 operators within the RAP:
the networks of the South-East, Alps, Provence/Pyrenees,
Rhine region, Pyrenees, Auvergne, and French West Indies.
Four associated networks contribute to the central site.
The RAP also conducts pilot operations on site effects, instrumentaion of buildings, and liquefaction studies. The equipment
used for the measurements is homogeneous, sensitive and
entirely computerised. The data (>5 000 recordings) are vali-
Figure 4 : Exemple de variabilité sismique observée dans la cuvette grenobloise lors des enregistrements du séisme du 25 mai 2003 (Ml=3.5).
La station OGMU, installée sur du rocher, présente une faible amplitude, à l’inverse de celles situées dans la vallée qui reposent sur plusieurs
centaines de mètres de sédiments.
The OGMU station, built on rock, records small amplitudes compared with the valley stations, which are built on several hundreds of metres of sediment.
Le RAP s’occupe également de conduire des opérations
pilotes d’effet de site, d’instrumentation d’immeubles,
d’étude de liquéfaction. Le matériel utilisé pour les mesures
est homogène, sensible et totalement automatisé. Les données (>5 000 enregistrements) sont validées, archivées et distribuées par le site central au moyen d’une base de données
sismologique interrogeable via le site web du RAP.
dated, archived, and disseminated by the central site in a seismology database that can be consulted via the RAP website.
•
Coordinateur : Philippe GUEGUEN ([email protected])
Site web : http://www-rap.obs.ujf-grenoble.fr
LGIT (P. Gueguen) ; OMP ; Geosciences-Azur ; IPGS ; IPGP ; OPGC ; UBO ; BRGM ; IRSN ; LDG-CEA ; LCPC ; CNRSINSU ; OSUG ; Cete-Méditerranée
RENAG : Réseau National GPS
RENAG: National GPS Network
Le GPS est un outil récent dont la précision (~10 mm
pour une détermination sur 1 jour et ~1 à 2 mm pour
une détermination sur 1 an), révolutionne les connaissances sur la déformation de la lithosphère. A partir des
allongements troposphériques stations-satellites extraits
du calcul GPS, il est également possible de déterminer
des quantités intégrées de vapeur d’eau dans la troposphère. Ces données, assimilées dans des programmes de
prévision du temps contribuent à anticiper les épisodes
pluvieux exceptionnels. L’acquisition de séries longues de
données troposphériques servira à long terme de traceur
quantitatif de l’évolution du climat. Les différences de
temps d’arrivée entre les deux ondes porteuses du signal
GPS permettent de sonder la ionosphère et d’y détecter
les ondes de gravité générées par les grands séismes et
tsunamis. Enfin, les mesures GPS servent aussi à la colocation d’autres instruments, notamment les marégraphes et les gravimètres absolus, et sont utiles pour
calibrer certaines données de satellites, notamment les
données d’interférométrie radar.
GPS is a recent tool whose accuracy (~10 mm for measurements taken over 1 day and ~1 to 2 mm over 1 year) has
revolutionised our knowledge of the deformation of the
lithosphere. Based on delays in the station-satellite travel
time of GPS signals through the stratosphere, it is also possible to determine the integrated quantities of tropospheric
water vapour. These data, assimilated into weather forecasting programmes, contribute to the ability to predict exceptionally heavy episodes of rain. Long tropospheric data series
will be used in the long term as quantitative tracers of climate change. The difference in arrival time of the two waves
carrying the GPS signal is used to take soundings in the
ionosphere and to detect there the gravity waves caused by
major earthquakes and tsunamis. GPS measurements also
serve for the co-location of other instruments, especially tide
gauges and absolute gravity meters, and are useful for calibrating certain satellite data, in particular radar interferometry data.
L’objectif de l’ORE RENAG est de permettre à la communauté
scientifique française (18 partenaires au début 2005) de disposer des séries très longues de données GPS acquises en différents sites du territoire métropolitain pour les diverses applications précitées (tectonique, météorologie, climat,
ionosphère, co-location d’instruments). Le dispositif RENAG
doit être conçu pour durer de façon fiable pendant plusieurs
décennies. En effet, les vitesses de déformation tectonique
attendues en France sont de l’ordre du mm/an sur des distances de l’ordre de la centaine de km. En climatologie, une
Figure 1 : Présentation des stations du réseau de l’ORE ReNaG
The stations of the ReNaG ORE’s network.
The aim of the RENAG ORE is to offer the French scientific
community (18 partners at the beginning of 2005) very long
series of GPS data from different sites in Metropolitan
France, for the above-mentioned applications (tectonics,
meteorology, climate, ionosphere, instrument co-location).
The RENAG system must be designed to remain reliable over
several decades. For example, the rate of tectonic deformation expected in France is of the order of 1mm/year over distances of the order of 100 kilometres. Similarly, in climatology the hundred-year variation in the average equivalent
lengthening for the troposphere at a given point will not
exceed several tens of mm.
Measured
variation séculaire de l’allongement
troposphérique moyen en un point
ne peut pas non plus excéder
quelques mm à quelques dizaines
de mm.
For the acquisition of GPS data,
the RENAG ORE relies on a set of
GPS stations belonging to
research laboratories and on two
collaborating networks belonging
to the RGP network of the IGN
(National Geographic Institute)
and to the TERIA network of the
French Order of Building
Surveyors. The stations belonging
to the selected scientific laboratories satisfy rigorous criteria for
long-term stability. This is not the
case for all RGP and TERIA partner stations, some of which are
set up on buildings or in zones
that are not necessarily geologically stable in the long term;
measurements from such stations
will be used for atmospheric
applications only, and not for
tectonic applications. Network
interconnections exist, and will be
improved, with research laboratories in countries bordering
France.
mesurés
Pour ce qui est de l’acquisition
des données GPS, l’ORE RENAG
s’appuie sur un ensemble de stations GPS appartenant en propres
aux laboratoires de recherche et
deux réseaux partenaires appartenant à l’IGN (réseau RGP) et à
l’Ordre des Géomètres Experts
(réseau TERIA). Les stations
appartenant en propre aux scientifiques sont choisies sur la base
Figure 2 : Vitesses résiduelles des sites GPS permanents REGAL (réseau Alpes de ReNaG) par rapport
se critères rigoureux de stabilité à
à l’Eurasie stable (définie à partir d’un sous-ensemlong terme. Ce n’est pas le cas de
ble rigide de sites ITRF97 situés en Europe
toutes les stations partenaires
Centrale). Les principales failles récentes et/ou
actives sont indiquées, ainsi que la sismicité instruRGP et TERIA dont certaines, étamentale (catalogue LDG, 1960-1995).
blies sur des bâtiments et sur des
zones pas nécessairement stables
Residual velocities at the REGAL permanent GPS sites
(Alps network of the ReNaG) with respect to Eurasia
à long terme au plan géologique,
(defined on the basis of a rigid subset of ITRF97 sites
serviront seulement pour les
situated in central Europe). The main active and/or
applications atmosphériques et
recent faults are indicated, together with the instrumental seismicity (LDG catalogue, 1960-1995).
Qualified ORE-RENAG data from
pas pour les applications tectothe partner networks and from the
niques. Des interconnexions de
ORE’s own stations are archived in
réseau existent et seront amélioa data centre at the University of Nice - Sophia Antipolis,
rées avec les laboratoires de recherche opérant dans les
and at MEDIAS France.
pays limitrophes de la France.
Les données labellisées ORE-RENAG provenant à la fois des
réseaux partenaires et des stations propres à l’ORE sont archivées dans un centre de données situé à l’Université de Nice –
Sophia Antipolis, ainsi qu’à MEDIAS France.
Several research laboratories (at the Universities of Grenoble,
Chambéry, Nice, Montpellier, …) carry out routine calculations on all or part of the data collected; the results, along
with an overall solution, are published on a website maintained by the University of Nice – Sophia Antipolis.
Plusieurs laboratoires de recherche (Université de
Grenoble, de Chambéry, de Nice, de Montpellier, …) calculent en routine tout ou partie des données acquises et
les résultats des calculs, ainsi qu’une solution globale,
sont publiés sur un site Internet maintenu par l’Université
de Nice – Sophia Antipolis.
•
Coordinateur : Jean CHERY ([email protected])
Site web : http://geodesie.ipgp.jussieu.fr/renag/renag_bienvenue.htm
Laboratoire Dynamique de la Lithosphère, Université Montpellier II, (J. Chery)
Annonces - Announcement
8th International Riversymposium «Water and Food
Security - Rivers in a Global Context» - 06-09 September,
Brisbane, Australia - Contact : http://www.riversymposium.com/
Août - décembre 2005
iLEAPS and CBACCI Summer School «Formation and
growth of atmospheric aerosols» - 01-10 August, Hyytiälä,
Finland - Contact : iLEAPS IPO, [email protected]
IAMAS Symposium - 02-11 August, Beijing, China
Contact : http://web.lasg.ac.cn/IAMAS2005/program.htm
2nd PAGES Open Science Meeting - 10-12 August,
Beijing, China - PAGES IPO, [email protected] or
http://www.pages2005.org
CTCD-Terrestrial Carbon Cycle and Earth Observation
Summer School - 18-26 August, North Yorkshire,
England, UK - Contact : http://www.sei.se/ctcdsummerschool/index.html
World Water Week - 21-27 August, Stockholm, Sweden
Contact : http://www.worldwaterweek.org/
Dynamic Planet 2005 - 22 August, Cairns, Australia Contact : Dynamic Planet Secretariat, [email protected] or http://www.dynamicplanet2005.com/
COHAB 2005 - International Conference on the importance of Biodiversity to Human Health - 23-25 August,
Galway, Ireland - Contact: http://www.cohab2005.com/ or
Elizabeth Dippie, [email protected]
45th congress of the European Regional Science
Association (ERSA) «Land Use and Water Management
in a Sustainable Network Society» - 23-27 August,
Amsterdam, The Netherlands - Contact : http://
www.feweb.vu.nl/ersa2005
4th International NCCR Climate Summer School - 27
August-02 September, Grindelwald, Switzerland - Contact :
http://www.nccr-climate.unibe.ch
Land Science «Concepts, tools and uncertainties in land
use studies and landscape dynamics» - 28 August-02
September, Wageningen University, The Netherlands Contact : Claudius van de Vijver, claudius.vandevijver
@wur.nl or Lieven Claessens, [email protected] or
http://www.dpw.wageningen-ur.nl/PEenRC/
education/courses/pgc-land_science.htm
SOLAS Summer School 2005 - 29 August-10 September,
Corsica, France - Contact : http://www.uea.ac.uk/env/
solas/meetings.html
3rd International Conference on River Basin
Management - 06-08 September, Bologna, Italy Contact: http://www.wessex.ac.uk/conferences/
2005/rm05/index.html
ACCENT Symposium «The Changing Chemical Climate
of the Atmosphere» - 12-16 September, Urbino, Italy Contact : http://www.accent-network.org/symposium/
2nd International AVEC Summer School -18-30
September, Peyresq, Alpes de Haute-Provence, France Contact : http://www.pik-potsdam.de/avec/peyresq2005.html
Polar Regions and Quaternary Climate - 24-29
September, Acquafredda di Maratea, Italy - Contact :
Anne-Sophie Gablin, [email protected] or http://
www.esf.org/esf_genericpage.php?section=10&language=0&genericpage=2183
7th International CO2 Conference - 26-30 September,
Broomfield, CO, USA - Contact : http://www.cmdl.
noaa.gov/info/icdc7
14th PICES Annual Meeting «Mechanisms of Climate
and Human Impact on Ecosystems in Marginal Seas and
Shelf Regions» - 29 September-10 October, Vladivostok,
Russia - Contact : PICES Secretariat, [email protected], or
http://www.pices.int
Open Science Conference «Global Change in Mountain
Regions» - 02-06 October, Perth, Scotland, UK - Contact :
http://www.mountain.conf.uhi.ac.uk/
6th Open Meeting of the Human Dimensions of
Global Environmental Change Research Community
«New Challenges for the 21st Century : Global
Environmental Change, Globalization and International
Security» - 09-13 October, Bonn, Germany - Contact :
http://www.ihdp.org or http://openmeeting.homelinux.org
CLIVAR/GOOS/OOPC/Argo South Pacific Workshop 10-13 October, Concepción, Chile - Contact :
http://www.clivar.org/organization/pacific/implementation/south_pac.html
GSA session «Glacial Geology and Lake Sedimentology :
In Memory of Geoffrey O. Seltzer» - 16-19 October, Utah,
USA - Contact : PAGES IPO, [email protected]
1st Joint HITE-POLLANDCAL Conference - 24-25
October, Umeå, Sweden - Contact : http://www.geog.ucl.
ac.uk/ecrc/pollandcal
4th GKSS School of Environmental Research
«Environmental Crises : Science and Policy» - 02-11
November, Delmenhorst, Germany - Contact : http://
coast.gkss.de/events/4thschool/
1st DIVERSITAS International Conference on Biodiversity
«Integrating biodiversity science for human well-being» -
09-12 November, Oaxaca, Mexico - Contact : DIVERSITAS
secretariat, [email protected] or
http://www.diversitas-osc1.org/
4th World Water Forum: Local Actions for a Global
Challenge - 16-22 March, Mexico City, Mexico - Contact :
http://www.worldwaterforum4.org.mx./home/home.asp
Greenhouse 2005 «Action on climate control» - 13-17
November, Melbourne, Australia - Contact : http://
www.greenhouse2005.com
PICES/GLOBEC symposium «Climate variability and ecosystem impacts on the North Pacific : a basin-scale synthesis» - 19-21 April, Honolulu, USA - Contact : PICES
Secretariat, [email protected] or http://www.pices.int/
meetings/international_symposia/Honolulu2006/default.aspx
Climate Science in Support of Decision Making - 14-16
November, Arlington, VA, USA - Contact : http://www.climatescience.gov/workshop2005/contribpres.htm
International Organizations and Global Environmental
Change 2005 Berlin «Conference on the Human
Dimensions of Global Environmental Change» - 02-03
December, Berlin, Germany - Contact : http://www.
fu-berlin.de/ffu/akumwelt/bc2005/
Climate Changes and their impact on Boreal and
Temperate Forests - 05-07 June, Ekaterinburg, Russia Contact : http://ecoinf.uran.ru/conference/
Holivar 2006 Open Science Meeting «Natural Climate
Variability and Global Warming» - 12-15 June, London,
UK - Contact : http://www.holivar2006.org/
2006
2007
1st iLEAPS Science Conference - 21-26 January, Boulder,
CO, USA - Contact : http://www.atm.helsinki.fi/
ILEAPS/boulder or ILEAPS IPO, [email protected] or
Michael Boy, [email protected]
SOLAS Science 2007 «A SOLAS Open Science
Conference 1» - 06-09 March, Xiamen, China - Contact :
http://www.uea.ac.uk/env/solas/meetings.html
Rectitifcatif - Correction
L'article «Optimisation de gestion de barrage : le barrage du Manantali sur le fleuve Sénégal» de la Lettre N°17 (p 36 - p 41)
est incomplet, trois figures ayant été omises. Nous nous en excusons. Ces figures ont été rajoutées sur la version de cette
Lettre consultable sur les sites :
http://medias.obs-mip.fr/www/Reseau/LettrePigb/index
http://www.cnrs.fr/dossiers/dosclim/biblio/pigbsom.htm
We apologise for the omission of three figures from the article "Dam management optimization : The Manantali Dam on the Senegal
river" in the Newsletter, N°17 (p 36 - p 41). The figures have been added to the online version of the Newsletter, which can be consulted at :
http://medias.obs-mip.fr/www/Reseau/LettrePigb/index
http://www.cnrs.fr/dossiers/dosclim/biblio/pigbsom.htm
Pour recevoir la «Lettre Changement global» (ex Lettre pigb-pmrc France),
remplir le bon ci-dessous et l’envoyer à l’adresse suivante :
M.-A. Mélières - Lettre du Changement global (Lettre pigb-pmrc)
INSU/CNRS, BP 287 - 75766 Paris Cedex 16
Nom ......................................................................................................
Prénom ..................................................................................................
Organisme de rattachement ............................................................................................................
........................................................................................................................................................
Laboratoire ......................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
Adresse complète ............................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
Téléphone ........................................................
Fax ..................................................................
Cette Lettre est réalisée sous l’égide du ministère de la Recherche
Lettre du Changement global
Lettre pigb-pmrc France
Directeur de la publication : Robert Delmas
Rédaction : Marie-Antoinette Mélières - melieres @lgge.obs.ujf-grenoble.fr
Numéro réalisé avec l’aide de Delphine Six
Laboratoire de Glaciologie et Géophysique de l'Environnement
CNRS - Université Joseph Fourier - Grenoble 1
BP 96 - 38402 Saint-Martin-d'Hères cedex - Tél : 04 76 82 42 11 - Fax : 04 76 82 42 01
Maquette, numérisation et mise en page : Bernard Dupuis (Service de l’Imprimé du Siège - CNRS)
Réalisé et imprimé par le Service central de la communication et de la commercialisation de Météo-France
ISSN : 1261- 4246
Les articles de la «Lettre Changement global» (ex Lettre pigb-pmrc France) sont consultables sur les sites :
The articles of the «Global Change (French ESSP) Newsletter» can be found on these websites :
http://medias.obs-mip.fr/www/Reseau/LettrePigb/index (version pdf)
http://www.cnrs.fr/dossiers/dosclim/biblio/pigbsom.htm (version html)

PIGB N° 18 07_09-2005 - Laboratoire de Glaciologie et

Transcription

Documents pareils

ore ore - Ducasse au château de Versailles

Anno scolastico - ITSOS Marie Curie

Lieu HOTEL KYRIAD PARIS PORTE D`IVRY** 1

PROGRAMMA SVOLTO

PROGRAMMA SVOLTO DISCIPLINA: Lingua Francese Classe III B

IFT2015 Hiver 2011 — Devoir 5

Rappels sur les équations différentielles ordinaires

Introduction au λ-calcul

Formules de Taylor 1 Formule de Taylor-Young