PIRATA, une surveillance du climat de l'Atlantique tropical qui entre dans sa phase de croisière

Un projet scientifique et technologique
PIRATA (Pilot Research morred Array in the Tropical Atlantic), dans lequel l'IRD apporte une contribution exemplaire, est un programme scientifique dont l'objectif est l'étude de la variabilité du climat sur l'Atlantique tropical. Au-delà de sa phase expérimentale actuelle, la vocation de PIRATA est de devenir pour l'Atlantique ce que le réseau TAO (Tropical Atmosphère-Ocean array) est déjà pour le Pacifique depuis la fin du programme climatique international TOGA (Tropical Ocean and Global Atmosphere). TAO et PIRATA font partie d'un même système global d'observations météo-océaniques en temps réel. Ce système est rendu opérationnel par la transmission quotidienne des données par voie satellitale (système Argos), suivi d'un accès immédiat sur le réseau internet et le Système Mondial des Télécommunications (SMT). En dehors d'une utilisation scientifique liée à la variabilité des conditions climatiques sur les régions observées, les observations TAO et PIRATA sont actuellement utilisées dans l'amélioration des modèles atmosphériques nationaux, européens et américains. A terme, ces informations contribueront à établir des conditions initiales météo-océaniques de qualité, prélude indispensable à l'usage de modèles couplés océan-atmosphère lors de prévisions climatiques globales à l'échelle saisonnière.
Les deux réseaux PIRATA et TAO sont constitués d'un ensemble de bouées de même type (système ATLAS) ancrées au fond (12 bouées pour le réseau PIRATA dans sa version originale). Les sites des bouées sont choisis dans des régions océaniques stratégiques, reconnues pour leurs importances dans la variabilité du climat global. Il s'agit en fait de stations météo-océaniques autonomes permettant de combler notre manque d'information climatique en temps réel sur ces régions océaniques tropicales, sièges de la "marmite" du système climatique mondial. Sur ces bouées sont installés des capteurs permettant de mesurer les principales variables climatiques du transfert énergétique à l'interface air-mer (vent, température et humidité de l'air, radiation solaire, précipitation). Les contenus thermique et halin de la couche de subsurface océanique, d'une grande importance dans les fluctuations lentes de l'évolution du climat, sont eux aussi mesurés et transmis en temps réel. Chaque bouée ayant une autonomie énergétique de 12 mois, la maintenance électronique et mécanique du réseau PIRATA nécessite un investissement temps-bateau qui représente au total près de 90 jours par an pour l'ensemble du réseau.

Un Programme international où l'IRD a une part prépondérante
Ainsi que pour TAO, PIRATA est un programme multinational, avec la participation du Brésil (avec l'Instituto de Pesquisas Espaciais, INPE, et la Directoria de Hydrografia e Navigação, DHN), la France (principalement avec l'IRD, mais aussi avec Météo-France et le CNRS/INSU), et les USA (principalement avec la National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA). Ces trois pays se partagent (moyens financiers, technologiques, logistiques et humains) la mise en place et la maintenance du réseau PIRATA. Par exemple, sur les 20 systèmes ATLAS nécessaires au projet durant sa phase initiale (1997-2001) 10 systèmes (~ 300 KF unitaire) sont financés par les USA, 5 par le Brésil et 5 par la France (dont 3 par l'IRD). Par ailleurs, c'est le Brésil et la France qui supportent à eux seuls, l'aspect logistique (temps de navire océanographique), le Brésil se réservant la partie ouest du réseau, et la France la partie est, celle qui correspond au Golfe de Guinée. Les opérations PIRATA-France se font à partir d'Abidjan (Côte d'Ivoire) en utilisant le navire océanograhique Antéa de l'IRD.
Au niveau international, PIRATA est reconnu, soutenu et recommandé par l'ensemble des grands programmes climatiques internationaux dont Climatic Variability and Predictability (CLIVAR) (et EuroCLIVAR), Global Ocean and Observation System (GOOS) (et EuroGOOS), Array for Real-Time Geostrophic Oceanography (ARGO), etc. Plus particulièrement au niveau français, PIRATA est recommandé par le Plan National d'Etude du Climat (PNEDC) et est reconnu par Coriolis (l'expression française d'ARGO) comme l'une de ses futures activités. Enfin, PIRATA est l'une des composantes essentielles du programme Etudes du Climat sur l'Atlantique Tropical (ECLAT) qui est la participation française à CLIVAR sur l'Atlantique tropicale et dont l'IRD est le partenaire principal.

Activités PIRATA en 1997-1999
Depuis le début du programme (septembre 1997), et au cours de la phase initiale d'implémentation du réseau, 10 campagnes océanographiques PIRATA (chacune entre 8 et 20 jours) ont été réalisées, dont 5 par la France. En 1999 par exemple, deux campagnes françaises se sont déroulées sur le N/O Antéa à partir d'Abidjan, l'une en janvier-février, l'autre en octobre-novembre. Au terme de la prochaine campagne PIRATA-France (prévue en janvier 2000) le réseau de 12 bouées, tel qu'il était initialement prévu, devrait être totalement couvert. Au total 19 bouées ATLAS ont déjà été mouillées sur l'ensemble du réseau, dont 10 par la France dans le Golfe de Guinée. Le site le plus ancien (Gavotte à 10°S-10°W) a déjà été relevé deux fois et la série temporelle des données disponibles sur ce site dépasse maintenant les deux années.
Suite à divers actes de vandalisme dans la partie équatoriale du Golfe de Guinée (là où se rencontre une importante flottille de thoniers senneurs et palangriers), nous avons malheureusement eu à déplorer la perte de deux bouées (l'une 10 mois après sa première mise à l'eau, l'autre après 2 mois seulement). La ligne de mouillage d'une troisième bouée a été cisaillée mais le flotteur (en dérive) et une partie de l'électronique ont pu être recueilli et ramené à Abidjan. Les sites éloignés de l'équateur, ainsi que ceux de la partie ouest du réseau n'ont pas fait l'objet de tels actes de vandalisme.
En dehors des deux sites où nous avons eu à déplorer des actes de vandalisme, le retour des données est satisfaisant. L'accès aux informations, ainsi qu'une visualisation interactive des variables météo-océaniques est disponible sur le site Web français de PIRATA (voir plus bas). Outre la variabilité saisonnière, on peut déjà mettre en évidence certains phénomènes climatiques tels la formation d'une barrière de sel dans l'ouest du bassin au printemps 1998 et des conditions thermiques différentes à la superficie de l'océan entre les années 1998 et 1999.

Vers un "Permanent International Research Array in the Tropical Atlantic" (PIRATA)
Lors de la dernière réunion du Groupe PIRATA qui a eu lieue à Miami en mai 1999, il a été décidé que le schéma actuel de la coordination PIRATA entre le Brésil, la France et les USA continuerait au-delà de 2001, et ce jusqu'en 2006. Cette période dite "période de consolidation" de 5 années supplémentaires devrait permettre de pérenniser le réseau initial avant une prise en charge souhaitée par les programmes d'océanographie opérationnelle qui se mettent en place progressivement aux niveaux mondiaux (GOOS, ARGO) et nationaux (Coriolis pour la France).
Suite à un faisceau de recommandations prises par plusieurs Comités CLIVAR, il a aussi été proposé à Miami que trois extensions géographiques du réseau original se développent progressivement à partir de 2001 sous la forme d'extensions pilotes. Deux extensions intéressent la bordure africaine du bassin atlantique : l'une au large des côtes Maroc-Mauritanie-Sénégal-Guinée correspond à une extension nord-est du réseau ; l'autre au large des côtes Gabon-Angola-Namibie-Afrique du Sud correspond à une extension sud-est du réseau. La troisième extension couvrira le partie ouest du réseau, du nord-ouest (vers les Antilles) au sud-ouest (large du Brésil). Pour chacune de ces extensions, il est prévu le déploiement d'environ 3 bouées ATLAS. Ce sont les pays riverains de ces extensions (notamment le Maroc, l'Afrique du Sud, et de nouveau le Brésil et les USA) qui sont solliciter pour prendre en charge chacune de ces extensions pilotes, avec parfois le soutien de certaines organisations financières internationales (ex. Banque Mondiale, Fonds pour l'Environnement Mondial, …). L'IRD aide à la coordination et la mise en place des groupes locaux qui assureront l'ensemble de ces trois extensions.

Jacques Servain
Chairman PIRATA
Brest, le 4 décembre 1999

Infos réunions PIRATA :

- Réunion PIRATA-SEE-1 (PIRATA-South_East_Extension-1st) : Wilderness, Afrique du Sud, 24-26 novembre 1999
- Réunion PIRATA-NEE-1 (PIRATA-North_East_Extension-1st) : Casablanca, Maroc, 29-31 mars 2000
- Réunion PIRATA-7 (PIRATA-(original_array)-7th) : Natal, Brésil, 10-12 avril 2000
- Réunion PIRATA-WE-1 (PIRATA-West_Extension-1st) : Fortaleza, Brésil, 11-13 septembre 2000