PROGRAMME PRIORITAIRE DE RECHERCHE OCÉAN & CLIMAT 2021 2027 - UN OCÉAN DE SOLUTIONS
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PROGRAMME PRIORITAIRE DE RECHERCHE OCÉAN & CLIMAT 2021—2027 UN OCÉAN DE SOLUTIONS
2 P R O G R A M M E P R I O R I TA I R E D E R E C H E RC H E « O C É A N E T C L I M AT » : U N O C É A N D E S O LU T I O N S
TA BL E D E S M AT IÈ R E S
5 ENJEUX ET CONTEXTE
17 DÉFI N O 1 Prévoir les impacts des phénomènes extrêmes
liés au changement climatique en outremer
pour guider les politiques territoriales
20 DÉFI N O 2 Intensifier les recherches dans des océans
polaires en pleine mutation et aux enjeux
géostratégiques majeurs
22 DÉFI N O 3 Améliorer la protection et la résilience des
milieux marins par le développement de
nouvelles approches intégratives de gestion
25 DÉFI N O 4 Exploiter durablement les ressources de l’océan
en s’appuyant sur la science de la durabilité
28 DÉFI N O 5 Caractériser l’exposome océanique pour protéger
les écosystèmes marins
30 DÉFI N O 6 Transversal : Développer des programmes
d’observation et de modélisation innovants,
pluridisciplinaires, multi-paramètres, multi-
échelles et multi-acteurs, en accompagnement
des défis identifiés
33 DÉFI N O 7 Transversal : Partager avec le grand public la
découverte de l’Océan et les enjeux sociétaux
associés
37 GOUVERNANCE DU PPR
39 ANIMATION DU PPR
41 MISE EN ŒUVRE OPÉRATIONNELLE
DU PPR
43 ANNEXES 45 Annexe 1 : Paysage international des sciences
océaniques
52 Annexe 2 : Les principales infrastructures de
recherche océaniques auxquelles la France
contribue
63 Annexe 3 : Articulation entre les défis du PPR et
les défis de la décennie pour les sciences
océaniques au service du développement durable
55 Annexe 4 : Composition du Conseil Scientifique
3 P R O G R A M M E P R I O R I TA I R E D E R E C H E RC H E « O C É A N E T C L I M AT » : U N O C É A N D E S O LU T I O N S4 P R O G R A M M E P R I O R I TA I R E D E R E C H E RC H E « O C É A N E T C L I M AT » : U N O C É A N D E S O LU T I O N S
ENJEUX & CONTEX TE
enjeux et contexte
L’océan recouvre 71 % des 510 millions de présente pourtant un énorme potentiel
km² de notre planète. Il joue un rôle crucial pour stimuler la croissance économique,
dans la régulation du climat et est un for- l’emploi et l’innovation (rapport de l’OCDE,
midable réservoir de ressources biologiques, L’économie de la mer en 2030). L’identifica-
énergétiques et minérales. Essentiel pour tion de nouvelles bio-ressources marines
l’alimentation et la santé humaine, il permet est une source d’innovations majeures. La
depuis toujours la communication entre compréhension des mécanismes évolutifs
les peuples et le transport des biens à travers et adaptatifs du vivant permettra, à terme,
la planète : près de 30% de la population de prédire l’état de la biodiversité marine
mondiale vit ainsi dans une bande littorale ainsi que la pérennité des services qu’elle
de moins de 100 km de large, ce qui entraîne soutient. Mais l’effort de recherche actuel
une très forte pression sur les écosystèmes sur l’océan représente moins de 4 % de
littoraux et côtiers, pression appelée à croître l’effort déployé dans l’ensemble des sciences
puisque les projections démographiques (Global Ocean Science Report, UNESCO –
prévoient que cette proportion atteigne COI, 2020, https://en.unesco.org/gosr).
75 % d’ici 2035, et 80 % en 2050. L’océan est
au cœur des enjeux du développement L’océan est aujourd’hui gravement
durable. Sa préservation nécessite la pro- menacé. Les principaux dangers qui pèsent
duction et le partage de connaissances sur lui sont les effets du réchauffement
scientifiques spécifiques, aux échelles glo- climatique (avec ses conséquences en termes
bale et locale, aisément transférables non d’intensification des évènements extrêmes,
seulement vers les structures en charge de d’acidification, de désoxygénation, de
sa gestion et de sa gouvernance, mais aussi montée du niveau de la mer, de disparition
vers les entreprises, la société civile et vers d’écosystèmes ), la pollution (par les subs-
le grand public. tances chimiques, les déchets dont les
plastiques, la pollution sonore…), la surex-
L’océan, par sa capacité à piéger le dioxyde ploitation de ses ressources, la dégradation
de carbone, joue un rôle majeur dans la et la destruction des habitats marins. À
régulation du climat. Il est aussi une source l’échelle globale de la planète, le récent
d’oxygène, via la photosynthèse, plus impor- rapport de l’IPBES (2019) pointe, en parti-
tante que celle de toutes les forêts de la culier, la pêche et les usages de l’océan
planète. Il contribue, d’après l’OCDE, à la comme les vecteurs principaux de la perte
richesse mondiale à hauteur de 2,5 % de biodiversité et de l’altération des services
(1500 milliards de dollars US). À tous ces écosystémiques. Renforcer les recherches
titres, sa préservation est essentielle pour sur l’océan est donc un enjeu majeur, pour
l’humanité toute entière et il représente mieux caractériser son état actuel, com-
donc un « bien commun », tant pour ses prendre et anticiper les réponses aux per-
riverains que pour l’ensemble des habitants turbations notamment climatiques, et
de la planète. développer sa gestion durable dans le respect
de sa biodiversité.
L’océan reste un monde encore mal connu,
avec un volume de 1370 millions de km³ et Plusieurs études prospectives concernant
une surface de 360 millions de km² dont les sciences océaniques ont été menées, à
seulement quelques pourcents sont carto- l’échelle nationale (groupe thématique de
g raphiés avec précision. Seu les l’alliance AllEnvi, prospectives des orga-
270 000 espèces marines sont identifiées nismes de recherche, prospectives plus
sur un total de plusieurs millions. L’océan ciblées sur des territoires, des écosystèmes
5 P R O G R A M M E P R I O R I TA I R E D E R E C H E RC H E « O C É A N E T C L I M AT » : U N O C É A N D E S O LU T I O N Senjeux et contexte spécifiques ou des ressources), à l’échelle
européenne (JPI Ocean, European Marine
Board…) et mondiale (UNESCO ; UN World
Ocean Assessment ; think tanks, plateformes
et agences, tels que ICSU, Future Earth, PO SI T ION FR A NÇ A ISE
Belmont Forum, GIEC, IPBES…). Les enjeux
associés à l’océan et à son évolution sont
donc bien documentés et il faut désormais La France a une situation particulière vis-
focaliser les recherches sur les verrous à-vis de l’océan : présente dans la plupart
scientifiques qui restent à lever pour conce- des mers du globe et à toutes les latitudes
voir et expérimenter des solutions efficaces (Atlantique, Manche, Mer du Nord, Médi-
permettant la préservation de l’océan et terranée, Océan Pacifique, Océan Indien,
son exploitation durable. De même, il faudra Caraïbes, Antarctique), avec 11 millions de
veiller au partage des connaissances et des km² sous souveraineté ou juridiction natio-
capacités entre tous les acteurs et pays nale (dont 97 % situés Outre-mer), c’est le
concernés. 2e État en termes de zone économique exclu-
sive marine, juste après les États-Unis et
C’est dans ce contexte que l’Europe a lancé assez loin devant l’Australie. L’océan est
la Mission Starfish 2030 : Restore our Ocean donc porteur d’enjeux forts pour la France
and Waters proposée, dans le cadre d’Ho- en termes de préservation des écosystèmes,
rizon Europe, par le Mission Board on Healthy de ressources (biologiques, minérales, éner-
Oceans, Seas, Coastal and Inland Waters et gétiques) et de durabilité des activités éco-
que les Nations Unies ont lancé la décennie nomiques associées, mais aussi en termes
des sciences océaniques au service du déve- de géostratégie, de souveraineté et de
loppement durable (2021-2030). diplomatie.
Dans ce contexte, la recherche française
en sciences marines a un rôle important à
jouer pour anticiper les modifications de
l’océan liés aux changements globaux en
cours, pour proposer des solutions scien-
tifiquement valides d’atténuation, d’adap-
tation et de développement durable et pour
éclairer les décideurs. La stratégie proposée
par les acteurs français de l’enseignement
supérieur et de la recherche est de s’appuyer
sur les compétences développées dans leurs
laboratoires pour contribuer à la connais-
sance de l’océan et au transfert vers les
décideurs, les gestionnaires et les entre-
prises, et pour favoriser l’adaptation des
sociétés aux modifications profondes que
subit l’océan.
6 P R O G R A M M E P R I O R I TA I R E D E R E C H E RC H E « O C É A N E T C L I M AT » : U N O C É A N D E S O LU T I O N Senjeux et contexte COMMUN AU T É • la restauration et l’ingénierie écologique
FR A NÇ A ISE marines ;
• la modélisation, la gestion et la gouver-
DE RECHERCHE nance des systèmes socio-écologiques ;
EN SCIENCES • le droit et l’économie maritimes ;
• le génie maritime et les technologies
E T T ECHNOLOGIES marines.
M A RINES Réalisée par le Comité spécialisé pour la
recherche marine, maritime et littoral
La France a une implication en recherche (COMER) et l’Ifremer à la demande du
remarquée dans de nombreux domaines Conseil National de la Mer et des Littoraux
intéressant l’océan, mais avec des approches (CNML), la cartographie de 2020 des res-
encore fragmentées entre disciplines comme sources de la recherche publique française
entre laboratoires et entre organismes. Les dans le domaine des sciences et technologies
compétences reconnues s’inscrivent dans marines et des thématiques investies a mis
plusieurs domaines : en évidence qu’avec 7000 ETP répartis dans
• l’océanographie physique, chimique et 222 entités, cette communauté représente
biogéochimique ; 4,2 % de l’effort public de recherche. Si cette
• l’étude des interfaces océan-atmosphère, ressource est majoritairement regroupée
océan-lithosphère et le continuum terre- dans des entités orientées exclusivement
mer, incluant les interactions eau/ sur une thématique maritime, force est de
sédiment ; constater que 2000 ETP sont présents dans
• le développement de modèles océaniques des entités pour lesquelles la thématique
et climatiques ; maritime est secondaire. Les chercheurs
• la biologie, l’écologie et l’évolution de la au sens « statutaire » représentent 40 % de
biodiversité marine ; l’effectif.
NORD
NOMBRE D’ENTITÉS STM
61
16
1
STM 100 % maritime
STM partiellement maritime
STM contributive Outre-mer
EFFECTIFS DE RECHERCHE (ETP)
0 - 68
69 - 170
171 - 294
Source : Étude STM
295 - 928
Réalisation : Ifremer/Sismer
929 - 1895 Date : juin 2020
Figure 1. Répartition des entités de recherche en sciences et techniques marines et de leurs effectifs
dans les différentes régions françaises en fonction du profil des entités (Étude STM, Ifremer/SISMER, juin 2020).
7 P R O G R A M M E P R I O R I TA I R E D E R E C H E RC H E « O C É A N E T C L I M AT » : U N O C É A N D E S O LU T I O N Senjeux et contexte En termes de répartition géographique, la Un autre atout des équipes françaises de
moitié de l’effectif s’ancre sur la façade recherche est qu’elles déploient, grâce aux
Atlantique tandis que la Méditerranée implantations ultramarines, à la flotte
concentre le quart des forces vives du sec- océanographique française et à l’IPEV,
teur, le reste des compétences est partagé leurs activités sur l’ensemble des mers du
entre le littoral de la Manche-Mer du Nord, globe, dans des environnements très variés
les régions parisienne et toulousaine et les (milieux tempérés, polaires, tropicaux et
outremers (Figure 1). intertropicaux et conditions extrêmes des
grands fonds). Elles sont aussi intégrées
En termes de thématiques, une analyse dans de nombreux dispositifs internatio-
des citations basée sur 9 catégories montre naux (IOC, IPBES, GIEC, European Marine
que l’environnement, la surveillance et Board, European Polar Board ; Plateforme
l’observation côtière sont les thématiques Océan Climat ) et très impliquées dans le
principales avec ¼ des citations. Elles sont pilotage d’infrastructures de recherche de
suivies par l’océanographie physique et dimension européenne, voire mondiale.
chimique, d’une part, et la biologie marine,
d’autre part. Le droit et la socio-économie
arrive en 7e position alors que les sciences
de l’atmosphère et de la cryosphère ferment
le classement en 9e position. La prise en
compte de ces différentes thématiques est
variable en fonction des régions comme
l’illustre la figure 2.
NORD
NOMBRE D’ENTITÉS STM
61
29
16
Environnement
Valorisation des ressources
biologiques marines
Recherche marine «de base»
Outre-mer
Ports transport et infrastructures
Intervention publique
sécurité sureté
Énergies marines renouvelables
Navale Nautisme
Offshore et ressources minérales
Biotechnologie
Source : Étude STM
Transverse et divers Réalisation : Ifremer/Sismer
Régions Date : juin 2020
Figure 2. Répartition des thématiques de sciences et techniques marines traitées
dans les différentes régions (Étude STM, Ifremer/SISMER, juin 2020).
8 P R O G R A M M E P R I O R I TA I R E D E R E C H E RC H E « O C É A N E T C L I M AT » : U N O C É A N D E S O LU T I O N Senjeux et contexte ainsi qu’à de nombreuses campagnes inter-
nationales. L’annexe 1 présente une vision
PO SI T IONNEMEN T synthétique du paysage international de
IN T ERN AT ION A L la recherche en sciences océaniques et des
priorités des principaux pays.
DE L A RECHERCHE
FR A NÇ A ISE EN SCIENCES
M A RINES
La figure 3 ci-dessous montre que la France INFR A S T RUC T URES
est un des 10 pays qui publient le plus en
sciences océaniques, et parmi les 3 pays
DE RECHERCHE
d’Europe les plus actifs du domaine. Malgré
ce bon score, le Global Ocean Sciences À l’échelle nationale, ces infrastructures
Report 2020 de l’UNESCO1 positionne la sont principalement financées par le MESRI
1 — https://unesdoc. France en 19e position en terme de nombre et les organismes de recherche. Certaines
unesco.org/ark:/48223/
pf0000375147 de publications rapportées à un million ont aussi bénéficié de financements du
d’habitants. Par contre, ce même rapport Programme Investissements d’Avenir (PIA)
confirme la très forte implication des équipes ou de financements régionaux. Plusieurs
françaises dans les coopérations interna- d’entre elles sont des composantes natio-
tionales, dont le rôle essentiel en terme nales d’infrastructures de portée européenne
d’impact est souligné. En effet, les scien- (financées dans le cadre de H2020, notam-
tifiques français participent activement à ment de ESFRI), voire globale.
de nombreux programmes européens et
internationaux en sciences de la mer, tels En France, le MESRI a élaboré une feuille
que ceux déployés dans le cadre de la JPI de route des infrastructures d’observation
Ocean (Joint Programme Initiative de la marine in situ (voir en annexe 2 la descrip-
Commission Européenne) et de Future tion de ces infrastructures), hors TGIR flotte
Earth (IMBeR, SOLAS, bioDISCOVERY), océanographique française : elle comprend
Figure 3. Ocean related publications records – 2014 – 2018 (from Web of Science).
9 P R O G R A M M E P R I O R I TA I R E D E R E C H E RC H E « O C É A N E T C L I M AT » : U N O C É A N D E S O LU T I O N Senjeux et contexte une Très Grande Infrastructure de Recherche À noter que la gestion de données d’obser-
(TGIR EURO ARGO), deux Infrastructures vation in situ de l’océan servant à la fois les
de Recherche (IR ILICO et EMSO) et un besoins de l’océanographie opérationnelle
projet d’IR (OHIS). Le CNRS et l’Ifremer ont et de la recherche s’organise au niveau
produit une note commune de vision et national et européen. Le projet inter-orga-
ambition pour les infrastructures marines nismes CORIOLIS dispose d’une expérience
en lien avec la décennie des Nations Unies unique en matière de base de données
pour les sciences océaniques au service du d’observation en temps réel de l’océan
développement durable : ce document pro- étalonnées et validées pour les besoins de
pose une synergie, à terme, entre les com- l’océanographie opérationnelle, dans les
posantes françaises des infrastructures domaines hauturier et côtier. De nombreuses
existantes (EMSO-France, France-Euro- données sur l’océan et sur les espaces côtiers
Argo, ILICO-JERICO) pour constituer une sont collectées dans le cadre de missions
structure de type FrOOS (French Ocean conduites par le CNES, en partenariat avec
Observing system) qui pourrait être le miroir d’autres agences spatiales (SARAL et SWOT
du European Ocean Observing System (EOOS) avec la NASA pour l’océanographie physique
et de GOOS (Global Ocean Observing System) et l’altimétrie, SMOS avec l’ESA et l’Espagne
au niveau mondial. Par ailleurs, la France sur la salinité de l’océan, CFOSAT avec la
participe activement à l’infrastructure Chine pour l’océanographie physique) et
ICOS (Integrated Carbon Observation System), dans le cadre du programme spatial euro-
qui a un volet marin important, à ECORD péen Copernicus dans lequel la France joue
(European Consortium for Ocean Research un rôle de leader dans le domaine marin
Drilling) qui donne accès aux moyens de avec Sentinel 3 et Sentinel 6.
forage océanique profond au sein d’IODP
(International Ocean Drilling Program), et
à l’European Research Infrastructure Consor-
tium EMBRC (European Marine Biological
Resources Centre), qui donne accès aux
écosystèmes, aux ressources biologiques
marines et à leurs moyens d’étude.
Des initiatives structurantes pilotées par des
équipes françaises ont permis de créer des
coopérations européennes et internationales
favorisant un premier niveau de diffusion
des connaissances. La France occupe ainsi
une position centrale dans le domaine de
l’océanographie opérationnelle en Europe
au travers du Copernicus Marine Service piloté
par Mercator Ocean International qui opère
un service de couverture mondiale soutenant
le développement d’applications et le besoin
de connaissance de milliers d’abonnés à
partir des données d’observations et de
modèles préparés par les experts. Mercator
Océan International se positionne aujourd’hui
au niveau Européen comme fédérateur du
concept de Jumeau Numérique de l’Océan,
permettant l’intégration de données spatiales
et in situ dans des modèles numériques de
haute résolution.
10 P R O G R A M M E P R I O R I TA I R E D E R E C H E RC H E « O C É A N E T C L I M AT » : U N O C É A N D E S O LU T I O N Senjeux et contexte Les liens avec l’IR DATA TERR A se
construisent dans le cadre du pôle ODATIS
(portail national de données océaniques)
de cette infrastructure.
Le tableau ci-dessous montre l’articulation
de c e s i n f r a s t r uc t u re s à l’é chel le
européenne.
IR / T GIR N AT ION A L E S INF R A H2020 ERIC / E SFRI
T GIR E URO-A RG O E URO-A RG O, E-A IMS, E SF RI L A NDM A RK
PI A N A O S RISE, MO C C A , ERIC E URO-A RG O
AT L A N T O S, E URO SE A
IR EMS O E S ONE T, EMS O DE V, EMS O E SF RI L A NDM A RK EMS O
L INK … ERIC
IR IL IC O JERIC O, JERIC O-NE X T, JERIC O-RI
JERIC O-S 3, JERIC O-D S PRO JE T E SF RI C O T IER
PH A SE 1
PRO JE T IR OHIS INF R A-I A E URO SI T E, F I X03 C OPERNIC U S
B G 7 AT L A N T O S, E URO SE A
C ORIOL IS TA C IN-SI T U
O D AT I S IR P ÔL E SE A D ATA NE T/
DE D ONNÉE S SE A D ATA CL O UD
F O R M@ T E R D ATAT ERR A
AERIS EMODNE T
THEIA
IR EMBRC-F R ? EMBRC ERIC
IR RE SIF/EP O S ? EP O S ERIC
IR IC O S ? IC O S ERIC
11 P R O G R A M M E P R I O R I TA I R E D E R E C H E RC H E « O C É A N E T C L I M AT » : U N O C É A N D E S O LU T I O N Senjeux et contexte
Un autre objectif du programme structurant
D’UN PROGR A MME était de focaliser les thématiques de
S T RUC T UR A N T recherche sur quelques zones prioritaires
sur lesquelles des enjeux forts de boule-
À UN PROGR A MME versement climatique, de préservation des
PRIORI TA IRE écosystèmes, d’économie durable, de sou-
veraineté ou de diplomatie sont identifiés.
DE RECHERCHE L’Océan Arctique, les Outre-mer et l’océan
profond avaient ainsi été identifiés comme
répondant à ces critères et mis en avant au
Au vu des enjeux scientifiques, de la nature sein du programme. À noter que ce pro-
et de la complémentarité de leurs compé- gramme se focalisant sur l’anticipation des
tences, les organismes et établissements changements globaux d’origine anthropique
de recherche et d’enseignement supérieur impactant les océans (changements clima-
français impliqués dans les sciences pour tiques, exploitation, pollutions, espèces
l’océan et rassemblés au sein de l’alliance invasives), les géosciences relatives à la
AllEnvi, ont ainsi souhaité se fédérer en tectonique ou à la sismologie ne sont pas
2019 autour de questions de recherche inclus dans le périmètre de ce programme,
prioritaires auxquelles ils sont en mesure de même que le littoral (aménagement,
d’apporter une contribution notable. ports, estuaires,…) sauf dans sa dimension
de limite de la zone côtière océanique.
Le programme structurant proposé en 2019,
rassemblant les thématiques identifiées Les thématiques et les zones prioritaires
comme prioritaires au niveau national dans proposées dans ce programme structurant
le domaine des sciences et technologies ont été discutées au sein des instances de
marines, s’inscrivait résolument dans le gouvernance d’AllEnvi et de son GT Océan,
contexte de la Décennie des Nations Unies afin que ses membres se les approprient,
pour les sciences océaniques au service du les amendent et identifient les moyens
développement durable (2021-2030). Il se nécessaires à leur déploiement. Ces dis-
voulait être une contribution à la program- cussions ont été étendues au Comité National
mation nationale et européenne de la français pour la Commission Océanogra-
recherche dans le cadre de la préparation phique Intergouvernementale (CN-COI) de
du programme-cadre Horizon Europe. l’UNESCO dans le cadre de la décennie des
sciences océaniques au service du déve-
Un des objectifs principaux de ce programme loppement durable ainsi qu’au Comité
structurant était d’accompagner la transi- spécialisé pour la recherche marine, mari-
tion d’une recherche disciplinaire sur l’océan time et littorale (COMER) du Conseil national
(physique, biologie, économie,…) vers une de la mer et des littoraux (CNML).
recherche intégrative et interdisciplinaire
en capacité de répondre aux défis de la En décembre 2019, sur la base de ce pro-
Décennie des Nations Unies et aux enjeux gramme structurant, le Président de la
de la société française. Les thématiques République a annoncé aux Assises de l’Éco-
prioritaires choisies autour de l’adaptation nomie de la Mer le lancement d’un Pro-
aux changements globaux, de préservation gramme Prioritaire de Recherche sur l’océan
et d’exploitation durable ou de réduction dont le pilotage est confié au CNRS et à
de la pollution reflètent cette ambition de l’Ifremer. Les deux organismes se sont donc
donner un cadre permettant aux différentes appuyés sur le programme structurant et
communautés scientifiques travaillant sur sur le contenu de la lettre de mission qu’ils
l’océan de collaborer et de se structurer ont reçue, pour construire le PPR dont
pour y répondre. l’architecture générale ci-dessous a été
12 P R O G R A M M E P R I O R I TA I R E D E R E C H E RC H E « O C É A N E T C L I M AT » : U N O C É A N D E S O LU T I O N Senjeux et contexte validée à l’occasion du premier comité de DÉFI 1
pilotage en septembre 2020 : Prévoir les impacts des phénomènes
extrêmes liés au changement climatique
1. TROIS GRANDS OBJECTIFS en outremer pour guider les politiques
• Prévision de la réponse de l’océan territoriales
au changement climatique et scéna-
rios d’adaptation DÉFI 2
• Exploitation durable de l’océan et Intensifier les recherches dans des océans
préservation de sa biodiversité et de polaires en pleine mutation et aux enjeux
ses services écosystémiques géostratégiques majeurs
• Réduction de la pollution océanique :
approche intégrée des stress d’origine DÉFI 3
anthropique et de leurs effets sur le Améliorer la protection et la résilience
milieu marin des milieux marins par le développement
de nouvelles approches intégratives de
2. UNE APPROCHE gestion
MÉTHODOLOGIQUE TRANSVERSE
• L’océan à l’ère du numérique : obser- DÉFI 4
vation, données et modélisation Exploiter durablement les ressources
de l’océan en s’appuyant sur la science
3. QUATRE ZONES PRIORITAIRES de la durabilité
• Les territoires d’outre-mer
• L’océan profond DÉFI 5
• Les océans polaires Caractériser l’exposome océanique pour
• Les écosystèmes littoraux et côtiers protéger les écosystèmes marins
sensibles métropolitains
DÉFI 6
4. UNE INTERFACE SCIENCE EN (transverse) : Développer des programmes
SOCIÉTÉ d’observation et de modélisation inno-
• La « littératie océanique » pour impli- vants, pluridisciplinaires, multi-para-
quer la société civile dans la protec- mètres, multi-échelles et multi-acteurs,
tion et la valorisation de l’océan en accompagnement des défis identifiés
DÉFI 7
À partir de cette architecture, et après une (transverse) : Partager avec le grand
analyse des grandes questions dans les public la découverte de l’Océan et les
10 ans à venir concernant les quatre zones enjeux sociétaux associés
prioritaires croisées avec les trois grands
objectifs, 7 défis ont été définis pour aborder Ces 7 défis doivent permettre la mise en
les enjeux de recherche associant des ques- place de projets de recherche interdiscipli-
tions d’économie bleue, de droit, de géos- naires, ambitieux et structurants et qui
tratégie, de gestion globale des socio-éco- sont en phase avec les priorités de la décennie
systèmes et du bien être des sociétés. pour les sciences océaniques de l’UNESCO
et sur lesquelles la France pourra apporter
une contribution d’envergure. La figure 4
ci-dessous montre la façon dont ces défis
se projettent sur les 4 zones prioritaires.
Les recherches qui seront menées dans le
cadre du PPR « Océan de solutions » pour-
ront relever de plusieurs défis et/ou plusieurs
zones géographiques.
13 P R O G R A M M E P R I O R I TA I R E D E R E C H E RC H E « O C É A N E T C L I M AT » : U N O C É A N D E S O LU T I O N Senjeux et contexte Le contexte, les enjeux et les axes de
recherche de ces différents défis sont décrits
dans la suite du document et leur articu-
lation avec les priorités de la décennie pour
les sciences océaniques de l’UNESCO est
présentée en annexe 3.
OCÉ ANS POL AIRES : DÉFI 2
St Pierre
et Miquelon France C Ô T I E R M É T R O P O L I TA I N :
métropolitaine D É F I S 3, 4, 5
Antilles
Clipperton
Guyane
Wallis Nouvelle
et Futuna Calédonie
Tromelin
Polynésie
Mayotte La Réunion
française
et îles éparses
O U T R E - M E R : D É F I S 1,3,4,5 St Paul
Crozet
et Amsterdam
Kerguelen
OCÉ ANS POL AIRES : DÉFI 2
Terre Adélie
OCÉ A N PROFOND : DÉFIS 4 ET 5
TR A NS V ERSE À TOUTES LES RÉGIONS : DÉFIS 6 ET 7
Figure 4 : Projection géographique des défis sur les zones prioritaires du PPR.
14 P R O G R A M M E P R I O R I TA I R E D E R E C H E RC H E « O C É A N E T C L I M AT » : U N O C É A N D E S O LU T I O N SSEP T DÉFIS 15 P R O G R A M M E P R I O R I TA I R E D E R E C H E RC H E « O C É A N E T C L I M AT » : U N O C É A N D E S O LU T I O N S
enjeux et contexte 16 P R O G R A M M E P R I O R I TA I R E D E R E C H E RC H E « O C É A N E T C L I M AT » : U N O C É A N D E S O LU T I O N S
DÉFI 1
P R É V O I R L E S I M PA C T S DÉFI 1 P R É V O IR L E S IMPA C T S
D E S P HÉ N O MÈ NE S E X T R Ê ME S L IÉ S
DES PHÉNOMÈNES
EXTRÊMES LIÉS
AU CHANGEMENT
A U C H A N G E ME N T C L IM AT I Q U E
C L I M AT I Q U E E N O U T R E M E R
E N O U T R E ME R P O U R G U ID E R
LES POLITIQUES TERRITORIALES
intégrées incluant les impacts à venir du
changement climatique.
Avec 123 000 km² (18 % des terres émergées
françaises) répartis sur les 3 océans du
EN JEU X globe et une population de 2,7 millions
E T CON T E X T E d’habitants, les territoires français d’outre-
mer sont connus pour leur vulnérabilité
face au changement climatique. Quasi
Dans les outremers, nous proposons un exclusivement insulaires, ces territoires et
défi spécifique qui concerne la prévision leurs domaines maritimes associés (97 %
et l’anticipation d’évènements extrêmes de la ZEE française) sont soumis à des
liés au changement climatique impliquant évènements climatiques extrêmes comme
l’océan et impactant le périmètre de la zone les ouragans, les pluies extrêmes ou les
côtière des territoires ultramarins (e.g. vagues de chaleur océaniques associés à
montée des eaux, température de l’eau, la variabilité et à l’évolution de l’océan et
tempêtes tropicales, vagues ). de ses paramètres physiques. La réduction
de la vulnérabilité de chacun de ces terri-
Ces territoires placent la France, et par toires face à ces risques et à leurs impacts
extension l’Europe, sur presque tous les — comme l’érosion côtière qui prend une
océans du monde. Cette présence globale dimension particulière du fait de l’insularité
est le fondement de partenariats scienti- de ces territoires — impose des actions
fiques et politiques d’importance stratégique pour la résilience des écosystèmes marins
pour la France et dont la préservation et le mais également de larges capacités d’adap-
développement sont essentiels. Ils peuvent tation des sociétés humaines dont il est
servir de support au développement de important d’étudier (1) la durabilité écono-
partenariats scientifiques et diplomatiques mique et sociale, et (2) les modes actuels
dans différentes régions du monde. Pelagos et passés d’adaptations pour construire
et benthos présentent des richesses spéci- avec ces sociétés les moyens de se préparer
fiques encore incomplètement décrites aux évolutions futures.
mais déjà reconnues comme étant parfois
extraordinaires (nombre, endémisme, orga- La France possède un positionnement inter-
nisation, fonctions écologiques, ... ) dans national fort dans le domaine des recherches
de nombreux habitats tels que les massifs océaniques en zone intertropicale avec d’une
coralliens, les herbiers… Et leurs ressources part une participation de premier plan aux
halieutiques, ainsi que les processus éco- réseaux d’observation comme PIRATA en
logiques qui s’y développent, doivent être Atlantique, TPOS dans le Pacifique et INDOOS
considérés comme des richesses qu’il dans l’océan Indien ainsi qu’au réseau global
convient de préserver au travers de gestions de flotteurs-profileurs ARGO, et d’autre
17 P R O G R A M M E P R I O R I TA I R E D E R E C H E RC H E « O C É A N E T C L I M AT » : U N O C É A N D E S O LU T I O N SDÉFI 1 part une contribution majeure à la modé- Ce défi aborde des questions importantes
P R É V O I R L E S I M PA C T S lisation océanique de grande échelle grâce pour le Ministère de l’Enseignement Supé-
DES PHÉNOMÈNES
EXTRÊMES LIÉS au modèle NEMO développé en France et rieur, de la Recherche et de l’Innovation,
AU CHANGEMENT utilisé par de nombreux pays européens. le Ministère des Outre-mer, le Ministère
C L I M AT I Q U E E N O U T R E M E R En parallèle, la France étudie et surveille de la mer et le Ministère de la transition
depuis longtemps l’état environnemental écologique, ainsi que la question de la sou-
et écologique des milieux côtiers de ses veraineté et du rayonnement international
territoires ultramarins. Ce défi centré sur de la France dans l’ensemble des océans.
les évènements extrêmes liés au change- Plusieurs actions gouvernementales
ment climatique doit permettre de faire le confortent ce défi dont trois principales :
lien entre les recherches de grande échelle
sur la variabilité et l’évolution de l’océan • La Trajectoire Outre-mer 5,0 qui apporte
et du climat, en particulier dans la zone un cadre durable à l’application des poli-
intertropicale, et celles menées localement tiques publiques du Livre bleu outre-mer.
sur le fonctionnement et la résilience des Elle traduit une nouvelle manière de
écosystèmes marins en outremer et la pré- construire les outre-mer de demain autour
servation des services qu’ils apportent aux de 5 objectifs dont l’objectif « zéro vul-
populations locales. nérabilité : des territoires résilients face
au changement climatique et aux risques
naturels » ;
• Le Plan d’Innovation Outre-mer piloté
par la Caisse des dépôts qui vient soutenir
la trajectoire 5.0 pour le développement
économique ;
• Les plateformes MESRI-MOM rassem-
blant les forces de recherche et d’inno-
vation pour répondre aux enjeux des
territoires dont la première a été ouverte
à Saint-Pierre et Miquelon.
Mots-clés : outremer, phénomènes extrêmes,
climat, impacts, risques, sociétés, adapta-
tion, crise.
18 P R O G R A M M E P R I O R I TA I R E D E R E C H E RC H E « O C É A N E T C L I M AT » : U N O C É A N D E S O LU T I O N SDÉFI 1
P R É V O I R L E S I M PA C T S
DES PHÉNOMÈNES
EXTRÊMES LIÉS
AU CHANGEMENT
C L I M AT I Q U E E N O U T R E M E R L ES AX ES
DE RECHERCHE
Ce défi pourra s’articuler autour de trois
a xes de recherche principau x pour
co-construire des recherches avec les poli-
tiques locales et les acteurs locaux de l’ESR
afin de le traduire en capacité de gestion
répondant aux vulnérabilités identifiées :
1. Améliorer notre connaissance 3. Accompagner les acteurs locaux,
des évènements extrêmes liés au y compris ceux de l’ESR, dans la
changement climatique, en parti- définition de leurs politiques de
culier dans la zone intertropicale, formation et de gestion répondant
(tempêtes tropicales, ouragans, aux vulnérabilités identifiées. L’ap-
vagues de chaleur océanique, propriation sociétale des risques associés
montée du niveau de la mer, aug- passe par la construction de « récits »
mentation de la température de (narratives en anglais) basés sur des
l’eau) et leur évolution à l’échelle scénarios climatiques et socio-écono-
décennale. miques rendus ainsi accessibles aux
Les grandes échelles océaniques jouent populations concernées et aux décideurs
un rôle central vis-à-vis de ces questions sur leur territoire.
à fort impact régional, y compris pour
la modélisation des phénomènes
extrêmes atmosphériques qu’elles
contrôlent largement.
2. Prévoir les impacts de ces évè-
nements sur les territoires ultra-
marins, en particulier sur les écosys-
tème s ma r in s (fonc t ion nement,
biodiversité, résilience) et le littoral sous
contraintes environnementales, phy-
siques et anthropiques. Une approche
couplée interdisciplinaire est nécessaire
pour aborder ces questions à des échelles
régionales et locales.
19 P R O G R A M M E P R I O R I TA I R E D E R E C H E RC H E « O C É A N E T C L I M AT » : U N O C É A N D E S O LU T I O N SDÉFI 2
INTENSIFIER DÉFI 2 IN T E N S IF IE R L E S R E C HE R C HE S
D A N S D E S O C É A N S P O L A IR E S E N
LES RECHERCHES
DANS DES OCÉANS
POLAIRES EN PLEINE
P L E INE M U TAT I O N E T A U X E N J E U X
M U TAT I O N E T A U X E N J E U X
G É O S T R AT É G I Q U E S
MAJEURS
G É O S T R AT É G I Q U E S M A J E U R S
estivale. La probabilité d’un océan Arctique
libre de glaces en été avant la fin du siècle
est relativement élevée. Associé à l’aug-
mentation des températures, l’océan Arc-
tique et l’océan Austral connaissent des
EN JEU X modifications radicales de leurs propriétés
E T CON T E X T E hydrologiques et biogéochimiques (la dis-
tribution en eau douce, en sel et en chaleur,
pH, teneur en carbone dissous…) et de leur
Le 14 juin 2016, la France s’est dotée d’une circulation.
Feuille de Route Nationale sur l’Arctique
impliquant plusieurs ministères et ayant La situation en Antarctique se différencie
pour but de préciser les enjeux stratégiques de celle de l’Arctique, car marquée par
pour la France dans cette région en lien 35 ans d’augmentation globale de l’étendue
notamment avec la recherche et la coopé- de la glace. Cependant les moyennes
ration et la protection de l’environnement annuelles d’étendue de glace pour 2017 et
marin arctique. La France est aussi signa- 2018 sont les plus faibles de toute la
taire du Traité de l’Antarctique (1959) impli- période 1979-2018, effaçant ainsi la tendance
quant une coopération internationale sur précédente. Cette inversion spectaculaire
ce territoire partagé pour la science. La des changements qui se produisent dans
France prendra en 2021 la présidence de ce la glace de mer de l’Antarctique fournira
Traité pour la première fois depuis 30 ans. des informations supplémentaires précieuses
Les recherches polaires, en Arctique comme pour mieux comprendre les processus
en Antarctique, se font nécessairement en d’augmentation à long terme de la glace de
forte collaboration avec d’autres pays. Les mer de l’Antarctique.
recherches océaniques polaires offrent
donc une belle opportunité à la communauté Dans des écosystèmes polaires encore trop
scientifique française de consolider la posi- peu décrits y compris lorsque l’on s’intéresse
tion de la France dans des coopérations aux cycles de la matière (Si, C, N... ), l’en-
internationales déjà solidement ancrées. semble de ces changements climatiques a
Au cours des deux prochaines décennies, de vastes conséquences sur la dynamique
une augmentation supplémentaire de 4 à écologique marine polaire. En effet, la
5 °C est prévue en automne et en hiver en productivité et les interactions entre espèces
Arctique soit une augmentation deux fois (trophique, pathogènes nouveaux,... )
supérieure à celle prévue pour le reste de peuvent perturber fortement l’endémisme
la planète. (en Antarctique) et la biodiversité excep-
tionnels de ces territoires.
En conséquence de ce réchauffement,
l’Océan Arctique aurait ainsi perdu environ Dans ce contexte, il est crucial que les
75 % du volume de ses glaces de mer depuis recherches futures s’intéressent simulta-
1979 et plus de 40 % de sa couverture nément aux propriétés/bouleversements
20 P R O G R A M M E P R I O R I TA I R E D E R E C H E RC H E « O C É A N E T C L I M AT » : U N O C É A N D E S O LU T I O N SDÉFI 2 physiques des océans polaires et à la bio-
INTENSIFIER diversité des organismes marins, leur capa-
LES RECHERCHES
DANS DES OCÉANS cité à s’adapter aux changements, et leur
POLAIRES EN PLEINE rôle dans les grands cycles biogéochimiques
M U TAT I O N E T A U X E N J E U X
G É O S T R AT É G I Q U E S
et dans l’atténuation du changement cli- L ES AX ES
MAJEURS
matique (sequestration du carbone et effet
albedo).
DE RECHERCHE
Par ailleurs, la diminution de la banquise
en Arctique ouvre la voie à une augmenta- Ce défi pourrait être décliné selon les quatre
tion des activités humaines dans ces régions axes suivants, en privilégiant la construc-
autrefois réputées inaccessibles, entraînant tion de questions scientifiques interdisci-
un usage inédit de l’espace polaire, notam- plinaires, et en support à la construction
ment en lien avec la navigation, la pêche de scénarios pour les décennies à venir :
ou l’exploitation minière, et introduisant
des perturbations additionnelles telles que 1. Prévoir la réponse des premiers
la pollution chimique (incluant les microplas- échelons de la chaîne trophique
tiques), la pollution sonore, la migration aux changements physiques dans
de nouvelles espèces et l’arrivée d’espèces les océans hauturiers de l’Arctique
invasives dont il nous faudra mesurer l’im- et de l’Antarctique (structure et cir-
pact sur les écosystèmes et les populations culation de l’océan, interactions avec
locales afin d’établir des mesures de la banquise et impacts sur les flux bio-
gestion. géochimiques conditionnant production
Ce défi est donc l’occasion de mettre en primaire et secondaire).
œuvre quelques projets structurants pour
regrouper des communautés de différents 2. Anticiper l’impact des change-
champs disciplinaires travaillant dans ments globaux sur les écosystèmes
l’océan Arctique côtier et hauturier. côtiers et la biodiversité des océans
polaires et sur les populations
Mots-clés : climat, glace de mer, biodiver- autochtones en Arctique dans un
sité, circulation océanique, biogéochimie, contexte de fonte du pergélisol côtier,
services écosystémiques, pollutions, conti- d’érosion sous-glaciaires des glaciers
nuum terre-mer, socio-écosystèmes. maritimes et des ice-shelves, de chan-
gements de la distribution de la banquise
côtière et de modifications hydrologiques
des eaux côtières.
3. Caractériser la distribution et
l’impact des pollutions polaires
actuelles (métaux, pesticides…) et
émergentes (bruit, plastiques, liées
à la navigation, introduction d’es-
pèces…) dans un contexte de change-
ment climatique modifiant lui-même
les compar timents pélagiques et
benthiques.
4. Intégrer les enjeux géostraté-
giques liées aux océans polaires,
en particulier pour anticiper les consé-
quences de l’évolution de la banquise
en termes d’usage, sur les plans juridique,
géopolitique et opérationnel.
21 P R O G R A M M E P R I O R I TA I R E D E R E C H E RC H E « O C É A N E T C L I M AT » : U N O C É A N D E S O LU T I O N SDÉFI 3
AMÉLIORER L A PROTECTION DÉFI 3 A MÉ L I O R E R L A P R O T E C T I O N
E T L A R É S IL IE N C E D E S MIL IE U X
ET LA RÉSILIENCE
DES MILIEUX MARINS
PA R L E D É V E LO P P E M E N T
M A R IN S PA R L E D É V E L O P P E ME N T
DE NOUVELLES APPROCHES
I N T É G R AT I V E S D E G E S T I O N
D E N O U V E L L E S A P P R O C HE S
IN T É G R AT I V E S D E G E S T I O N
découlent d’un ensemble de causes sous-
jacentes, qui reposent sur des valeurs
sociales et des pratiques incluant les sys-
tèmes de production et les modes de consom-
mation, la dynamique et les tendances
EN JEU X démographiques, les flux financiers et
E T CON T E X T E commerciaux, les innovations technolo-
giques et la gouvernance, depuis le niveau
local jusqu’au niveau mondial.
Les changements globaux survenus au
cours des 50 dernières années se sont pro- Les trajectoires actuelles en termes de
duits à un rythme inédit dans l’histoire de conservation et d’exploitation durable de
l’humanité, entraînant une diminution l’océan ne permettront pas d’atteindre les
drastique de la biodiversité marine mais objectifs 2030 du développement durable,
aussi des biens et services écosystémiques et notamment l’ODD 14. Pour les atteindre,
pourtant clés qui lui sont associés. Les des changements en profondeur sur les
facteurs directs qui ont eu les incidences plans économique, social, politique, tech-
les plus lourdes sur la détérioration de la nologique voire juridique sont indispen-
nature à l’échelle mondiale sont, par ordre sables. Et si la mise en œuvre des stratégies
décroissant : la modification de l’utilisation et mesures de conservation et de gestion
des terres et des mers, l’exploitation directe plus durable de l’océan a progressé ces dix
des organismes, les changements clima- dernières années, avec une augmentation
tiques, la pollution et les espèces exotiques notable du nombre d’Aires Marines Proté-
envahissantes. gées (AMP) et un taux de couverture de
22 % de l’espace maritime français en 2019,
Dans les écosystèmes marins, il est reconnu seuls 1,6 % des aires protégées bénéficient
que c’est l’exploitation directe des orga- d’une protection renforcée (0,04 % si l’on
nismes, principalement la pêche, qui a considère les seules eaux territoriales
l’incidence relative la plus importante sur métropolitaines).
la dégradation des ressources biologiques,
suivie par le changement d’utilisation des Des études scientifiques basées sur des
terres et des mers (cf Rapport IPBES 20192). retours d’expériences3 ont montré que les
Mais les changements globaux, au-delà de bénéfices des AMP sont nombreux, de nature
leur impact sur les ressources biologiques, écologique, halieutique, et socio-écono-
2 — www.ipbes.net/global- entraînent aussi des modifications profondes mique, et débordent le plus souvent à l’ex-
assessment des écosystèmes marins, en particulier des térieur des limites de l’aire. Ces bénéfices
3 — Rebuilding marine habitats côtiers comme les récifs lagonaires, sont d’autant plus importants que les aires
life — Carlos M. Duarte et
al. — Nature | Vol 580 | 2
dont le rôle dans la protection naturelle du protégées sont grandes, établies depuis
April 2020 | 39 littoral peut être affaibli. Ces forçages directs longtemps, font l’objet d’une protection
22 P R O G R A M M E P R I O R I TA I R E D E R E C H E RC H E « O C É A N E T C L I M AT » : U N O C É A N D E S O LU T I O N SDÉFI 3 forte et s’intègrent au sein d’un réseau bien déjà obtenues ou des zones susceptibles de
AMÉLIORER L A PROTECTION relié permettant une connectivité écolo- l’être, il sera important d’étudier les ques-
ET LA RÉSILIENCE
DES MILIEUX MARINS gique. À court terme, la qualité de l’habitat tions relatives à leurs usages, à leur gestion
PA R L E D É V E LO P P E M E N T est améliorée : des espèces disparues opèrent et à leur gouvernance en tenant compte
DE NOUVELLES APPROCHES un retour, et d’autres voient leurs effectifs des enjeux de souveraineté, de protection
I N T É G R AT I V E S D E G E S T I O N
et leurs caractéristiques se régénérer. et d’exploitation. Cette question fait natu-
rellement le lien avec le défi 4.
C’est ainsi qu’en octobre 2019, à la suite de
sa rencontre avec les scientifiques de la Mots-clés : biodiversité, services écosys-
Plateforme Intergouvernementale sur la témiques, zones étendues, préservation,
Biodiversité et les Services Ecosystémiques résilience, restauration, compensation,
4 — Stratégie (IPBES), porteurs de constats alarmants aires marines protégées, parcs naturels
nationale pour les aires sur le déclin des espèces vivantes, le Pré- marins, gouvernance, gestion durable,
protégées 2030 https://
www.ecologie.gouv.fr/ sident de la République a annoncé vouloir océan bien commun.
sites/default/files/DP_ protéger 30 % des eaux et du territoire natio-
Biotope_Ministere_strat-
aires-protegees_210111_5_ nal d’ici à 2022, dont « un tiers en pleine
GSA.pdf naturalité »4. C’est une ambition particu-
lièrement forte pour le milieu marin, puisque
la France dispose du deuxième espace
maritime le plus étendu au monde (plus
de 10 millions de kilomètres carrés avec
les outremers), rassemblant 10 % des récifs L ES A X ES
coralliens et 20 % des atolls de la planète,
et accueillant en outre-mer près de 10 % de
DE RECHERCHE
la diversité mondiale des espèces marines.
Trois axes de recherche pourront être envi-
En parallèle, des actions à grande échelle sagés pour ce défi qui nécessitera des
en faveur de la préservation de l’océan approches très interdisciplinaires et qui
peuvent être envisagées. Des négociations impliquera aussi des parties prenantes :
menées sous l’égide des Nations Unies sont
en cours, sur le plan juridique et politique, 1. Définir les conditions environ-
pour donner un statut aux zones marines nementales et de gouvernance
situées au-delà des juridictions nationales optimales de mise en œuvre des
(ZAJN), qui représentent 45 % de la surface AMP (Aires Marines Protégées) et
de la Terre, et en protéger la biodiversité des Parcs Naturels Marins, en ana-
et en encadrer l’utilisation à travers le projet lysant les expériences antérieures
de traité dit BBNJ — pour Biodiversity (contraintes, bénéfices obtenus, mode
Beyond National Jurisdiction. Au-delà de de gouvernance, implication des parties
cet instrument intergouvernemental en prenantes, moyens de surveillance
cours d’élaboration, une initiative inter- déployés…) et en proposant de nouvelles
nationale se déploie actuellement afin de approches.
qualifier, plus largement, l’Océan de « Bien
Commun ». 2. Analyser les verrous scientifiques,
Depuis 2003, la France a engagé un grand juridiques, politiques, socio-éco-
programme d’extension de son plateau nomiques et émotionnels pour
continental : plus de 700 000 km² ont ainsi promouvoir la notion d’« Océan,
d’ores et déjà été obtenus. Ce programme bien commun ». Les projets portés
est appelé à se poursuivre jusqu’en 2030, par les communautés SHS (politologues,
avec un enjeu qui porte sur plus de économistes, sociologues, anthropolo-
500 000 km² supplémentaires. Au regard gues, géographes et juristes), en asso-
de la richesse des fonds marins des zones ciation ou en collaboration avec des
23 P R O G R A M M E P R I O R I TA I R E D E R E C H E RC H E « O C É A N E T C L I M AT » : U N O C É A N D E S O LU T I O N SVous pouvez aussi lire
