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Activités scientifiques du LEGOS au
centre IRD de Bretagne

Avant l'année 2000, à partir de laquelle les recherches en océanographie physique effectuées au Centre IRD de Bretagne ont été rattachées au LEGOS, les activités ont été principalement axées sur le développement des réseaux d'observations et l'élaboration de climatologies de température et de salinité de surface, dans le cadre d'ECLAT, puis sur deux programmes : les programmes PIRATA et EQUALANT. Parallèlement, le programme EGEE a commencé à se mettre en place, et est devenu le volet océanographique du grand programme national AMMA, qui est devenu depuis peu un programme avec des composantes européennes et internationales.

EQUALANT
Le programme EQUALANT (EQUAtorial atLANTic) constituait la composante nationale du programme international CLIVAR (Climate Variability and Predictability), et avait pour finalité principale de mieux comprendre le rôle de l'Atlantique tropical dans la variabilité du climat. Outre le traitement, la validation et le début de l'exploitation des mesures obtenues pendant la campagne EQUALANT-1999, la préparation de la campagne EQUALANT-2000, sa réalisation, le traitement et la validation des mesures obtenues et le début de son exploitation scientifique ont constitué une grande part des activités de 2000 à 2002. Ces activités ont été menées en collaboration avec des scientifiques d'autres laboratoires nationaux, tels le LODYC, le LPO, et le CNRM). Une liste non exhaustive des travaux réalisés dans le cadre de ce programme, peut être consultée dans ce document
PIRATA
Egalement dans le cadre du programme CLIVAR, le programme PIRATA (Pilot Research Moored Array in the Tropical Atlantic) est un programme d'océanographie opérationnelle élaboré et réalisé dans le cadre d'une coopération multinationale par un groupe de scientifiques français, brésiliens et étatsuniens. L'objet de PIRATA est l'étude des interactions océan-atmosphère dans l'Atlantique tropical et de leur rôle dans la variabilité climatique régionale à des échelles saisonnières, interannuelles, ou plus longues. Il s'agit de mettre en œuvre un réseau météo-océanique de surveillance en temps réel du climat sur une douzaine de points clés dans l'Atlantique tropical. Le schéma d'implémentation a été choisi de manière à rendre compte au mieux (compte-tenu des contraintes matérielles) des deux principaux modes de variabilité climatiques de l'Atlantique tropical, à savoir le mode méridien ("dipole") et le mode équatorial (similaire à l'El Niño). Ces deux modes représentent à eux deux à peu près la moitié de la variance climatique interannuelle du bassin tropical. Cette surveillance devrait apporter des éléments complémentaires au diagnostique et à la prévision saisonnière du système couplé océan-atmosphère dans cette région. Par assimilation des données de ce système d'observations in-situ dans des modèles couplés GCM on devrait ainsi pouvoir mieux anticiper la variabilité du climat sur les régions continentales avoisinantes (pourtour du Golfe de Guinée, Sahel, Nordeste, …). Le partage des travaux pour la mise en œuvre et le maintien du réseau, ainsi que pour le traitement et l'accessibilité des données, se fait de manière coordonnée entre les divers partenaires, en fonction de leurs compétences et leur disponibilité sur le terrain. Une première période test de 3 ans (fin 1997 - fin 2000) se poursuit actuellement par une seconde période dite de "consolidation" de 5 ans (2001 - 2005). Les rapports des campagnes dédiées à ce programme, les données et leur statut, les rapports des réunions du comité scientifique international, et différents documents peuvent être trouvés et/ou consultés sur le site internet de PIRATA et les différents sites miroir.
Le comité scientifique international est composé de trois scientifiques étatsuniens, trois brésiliens et trois français. Côté français, le principal initiateur de PIRATA est Jacques Servain (IRD/LEGOS-Fortaleza/Brésil), également 'chairman' du comité international. Serge Planton (METEO-France/CNRM) représente Météo-France au sein du Comité, et Bernard Bourlès (IRD/LEGOS) est, depuis le départ de J. Servain en 2002 au Brésil, le responsable de la composante française du programme PIRATA, gérée au centre IRD de Bretagne par le LEGOS et l'US025 "moyens à la mer", et reconnue depuis début 2003 comme ORE (Observatoire de Recherche en Environnement) par le Ministère de le Recherche et des Nouvelles Technologies.
Ainsi, les demandes de campagnes et leur réalisation sont préparées au Centre IRD de Bretagne, deux des ingénieurs de l'US025 du Centre (Jacques Grelet et Fabrice Roubaud) ont été formés à la NOAA pour se familiariser avec les instruments des bouées ATLAS et leur remplacement en mer et assurent l'intégralité des campagnes, dont le principal but est le remplacement (au minimum annuel) des 5 bouées ATLAS située dans l'est et le centre du bassin Atlantique Equatorial (23°W-Equateur, 10°W-Equateur, 10°W-6°S, 10°W-10°S, 0°E-Equateur). Le temps 'bateau' est difficile à obtenir et cher…. Il faut donc optimiser au mieux les campagnes ! La dernière campagne française de ce programme, la campagne PIRATA-FR12 réalisée en janvier-février 2004, a été l'occasion de réaliser différents travaux pour d'autres programmes associés, dont "EGEE/AMMA", "jets équatoriaux", "CHICO" et "Clivar-Atlantique". Des précisions et des illustrations de cette campagne sont fournis dans ce document.

EGEE
L'objectif général du projet EGEE est l'étude de la circulation océanique et de sa variabilité dans les couches supérieures de l'Atlantique Est Tropical, plus précisément dans le Golfe de Guinée (GG). La circulation océanique et sa variabilité dans le GG, et leurs relations avec le climat des régions environnantes restent encore paradoxalement très peu connues. Il est pourtant établi que l'intensité de la mousson d'Afrique de l'Ouest est fortement dépendante des gradients méridiens d'énergie au niveau de l'interface entre le GG et les régions continentales (Afrique de l'Ouest). Ces gradients de couche limite sont dépendants des conditions rencontrées en surface, tant continentale (albédo, végétation, état hydrique du sol) qu'océanique (température de surface de la mer). Une des questions scientifiques prioritaires réside donc dans la compréhension des mécanismes océaniques qui régissent les échanges d'énergie à l'interface océan-atmosphère dans le GG, et plus particulièrement la température de la surface de la mer et sa variabilité, principalement aux échelles saisonnières à interannuelles. Le GG, en raison de la présence d'upwellings très marqués, est également une région potentiellement intéressante pour étudier les échanges de carbone entre l'océan et l'atmosphère et leur variabilité interannuelle, très mal connus dans le secteur tropical Atlantique. Tous ces échanges à l'interface sont primordiaux pour les études climatiques et nécessitent une meilleure compréhension de la circulation océanique et de sa variabilité dans cette région particulière. Pour cela, en relation avec PIRATA et CORIOLIS, les campagnes prévues (2 par an pendant 3 ans, de 2005 à 2007) permettront d'acquérir des mesures des paramètres hydrologiques, de courants et de traceurs nécessaires à ces études.
Le programme EGEE a été initialisé au LEGOS (responsable : Bernard Bourlès, IRD/LEGOS) dès 2000. A partir de 2001, EGEE a été présenté lors de la réunion préparatoire au programme national "Mousson Africaine" en avril 2001 à Toulouse, et est ainsi progressivement devenu le volet océanographique de ce programme, devenu en 2002 le programme AMMA (Analyses Multidisciplinaires de la Mousson Africaine). EGEE a été financé en 2002 et 2003 par les grands programmes nationaux PATOM et PNEDC. En 2004, sur suggestion de la CSOA et avec l'aval de l'INSU, AMMA est devenu un programme national sous la forme d'une Action programmée Inter-organismes (API-AMMA), et EGEE en constitue donc, avec une composante "étude des échanges à l'interface océan-atmosphère" développée par et sous la responsabilité de Guy Caniaux (METEO-France/CNRM), un des groupes de travail principaux. Le dossier scientifique d'EGEE, tel qu'il a été présenté au sein d'AMMA en janvier 2004, peut-être consulté dans ce document.
Dans le cadre d'EGEE, de nombreuses mesures ont déjà pu être acquises dans le Golfe de Guinée grâce à des campagnes d'opportunité (voir aussi ci-dessous la rubrique CORIOLIS). En plus des mesures océanographqiues in situ, le programme comporte l'installation d'une station météorologique sur l'île de São Tomé, afin notamment de compléter vers l'est les mesures atmosphériques disponibles le long de l'équateur grâce aux bouées PIRATA. L'installation de cette station a demandé plusieurs stades de démarches administratives et explicatives, et l'installation a finalement été réalisée en octobre 2003 ; consulter une note de vulgarisation et le rapport de la mission d'installation. Les campagnes dédiées au programme EGEE devraient commencer en 2005. En 2006, des campagnes plus spécifiques, synchronisées avec deux périodes "clé" de la phase d'observation intensive d'AMMA, permettront également de mesurer des paramètres météorologiques à l'interface air-mer, afin d'accéder aux échanges turbulents entre l'océan et l'atmosphère comme cela avait été réalisé pendant la campagne EQUALANT 1999.

CORIOLIS
Dans le cadre de CORIOLIS, le LEGOS-Brest contribue notamment à favoriser tant que possible le déploiement de profileurs PROVOR et de sondes XBT lors des campagnes dont le laboratoire est partie prenante. Notamment au travers des campagnes PIRATA, et des actions dans le cadre d'EGEE pour acquérir des mesures in situ dans le Golfe de Guinée et l'Atlantique Est Tropical (via la validation de transits de navires océanographiques, comme celui du Beautemps-Beaupré en mai 2003 lors de sa première campagne ETO_BB d'essais technologiques, une grande quantité de mesures hydrologiques et courantométriques (ADCP de coque des navires) est transmise en temps quasi-réel lors des campagnes, et de nombreux mesures sont validées et/ou expertisées a posteriori à partir de mesures obtenues dans l'Atlantique Tropical lors de campagnes récentes, telles CITHER, ETAMBOT, EQUALANT (ainsi, comme cela est explicité dans le rapport CORIOLIS 2004, des défauts sur les profils T/S obtenus avec les PROVOR ont pu être mis en évidence dans le Golfe de Guinée). Les campagnes dédiées à EGEE et au programme PIRATA constitueront des opportunités supplémentaires pour le déploiement de profileurs PROVOR, qui sont particulièrement rares dans cette zone.

Carte de deploiement CORIOLIS prevu en 2004

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