Synthèse de prospective - 1er août 2014 Version 1.1 - Chantier Arctique

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       Synthèse	
  de	
  prospective	
  
	
                                                   	
  

                     1er	
  août	
  2014	
  
                                 	
  
                         Version	
  1.1	
  

	
            	
  

	
                                                                 1	
  
 

                                               Modifications	
  de	
  la	
  version	
  originale	
  
                                                                             	
  
Suite	
  à	
  la	
  publication	
  de	
  la	
  synthèse	
  de	
  prospective	
  (version	
  1.0)	
  le	
  01.08.2014,	
  les	
  modifica-­‐
tions	
  suivantes	
  ont	
  été	
  apportées	
  (version	
  1.1)	
  :	
  
	
  
     • p.63,	
   le	
   paragraphe	
  :	
   «	
  Une	
   zone	
   atelier	
   est	
   une	
   région	
   propice	
   au	
   développement	
  
               d’activités	
   pluridisciplinaires	
   intégrées	
   dans	
   un	
   contexte	
   régional	
   marqué	
   qui	
   per-­‐
               met	
   un	
   développement	
   très	
   cohérent	
   d’activités	
   très	
   diversifiées.	
   L’exemple	
   type	
   est	
  
               le	
  SIOS	
  au	
  Svalbard	
  ou	
  le	
  développement	
  du	
   site	
  sibérien	
  en	
   Yakoutie.	
   Il	
  est	
  très	
  im-­‐
               portant	
   d’encourager	
   les	
   chercheurs	
   français	
   qui	
   sont	
   déjà	
   très	
   impliqués	
   dans	
   ces	
  
               recherches	
  en	
  zones	
  atelier	
  car	
  elles	
  sont	
  un	
  contexte	
  très	
  favorable	
  à	
  la	
  recherche	
  
               multidisciplinaire	
   que	
   le	
   chantier	
   arctique	
   souhaite	
   promouvoir.	
  »	
   a	
   été	
   remplacé	
  
               par	
  Stéphanie	
  Thiébault,	
  Directrice	
  de	
  l'Institut	
  écologie	
  et	
  environnement	
  –	
  INEE	
  :	
  
               «	
  Une	
   "zone	
   atelier"	
   regroupe	
   des	
   chercheurs	
   autour	
   d'enjeux	
   de	
   recherches	
   inter-­‐
               disciplinaires	
  sur	
  l'environnement	
  en	
  relation	
  avec	
  les	
  anthroposystèmes	
  (12	
  zones	
  
               ateliers	
  labellisées	
  par	
  le	
  CNRS,	
  http://www.cnrs.fr/inee/outils/za_5.htm),	
  dans	
  une	
  
               région	
  propice	
  au	
  développement	
  d’activités	
  pluri	
  disciplinaires	
  intégrées,	
  dans	
  un	
  
               contexte	
   régional	
   marqué	
   qui	
   permet	
   un	
   développement	
   très	
   cohérent	
   d’activités	
  
               diversifiées.	
  L’exemple	
  type	
  est	
  le	
  SIOS	
  au	
  Svalbard	
  où	
  le	
  développement	
  du	
  site	
  si-­‐
               bérien	
   en	
   Yakoutie.	
   Il	
   est	
   très	
   important	
   d’encourager	
   les	
   chercheurs	
   français	
   qui	
  
               sont	
   déjà	
   très	
   impliqués	
   dans	
   ces	
   recherches	
   car	
   elles	
   sont	
   un	
   contexte	
   très	
   favo-­‐
               rable	
   à	
   la	
   recherche	
   multi	
   disciplinaire	
   que	
   le	
   chantier	
   arctique	
   souhaite	
   promou-­‐
               voir.	
  »	
  
	
  
	
                                                	
  

	
                                                                                                                                                  2	
  
 

                                                           Table	
  des	
  matières	
  
0.	
   INTRODUCTION	
  .................................................................................................................	
  5	
  
      0.1.	
   CONTEXTE	
  SCIENTIFIQUE	
  ............................................................................................................................	
  5	
  
      0.2.	
   FORCES	
  EN	
  PLACE	
  .........................................................................................................................................	
  5	
  
      0.3.	
   CONTEXTE	
  PROGRAMMATIQUE	
  INTERNATIONAL	
  ...................................................................................	
  8	
  
      0.4.	
   OBJET	
  DU	
  PRESENT	
  DOCUMENT	
  .................................................................................................................	
  9	
  
      0.5.	
   AUTEURS	
  DE	
  CE	
  DOCUMENT	
  .....................................................................................................................	
  11	
  
1.	
   VARIABILITÉ	
  ATMOSPHÉRIQUE	
  ARCTIQUE	
  ET	
  GLOBALE	
  :	
  AMPLIFICATION,	
  COUPLAGES	
  ET	
  
IMPACTS	
  ................................................................................................................................	
  12	
  
      1.1.	
   OBJECTIF	
  SCIENTIFIQUE	
  ............................................................................................................................	
  12	
  
      1.2.	
   CONTEXTE	
  ....................................................................................................................................................	
  12	
  
      1.3.	
   DESCRIPTION	
  DETAILLEE	
  DE	
  L’OBJECTIF	
  ET	
  METHODE	
  D’APPROCHE	
  ...............................................	
  14	
  
2.	
   CYCLE	
  DE	
  L’EAU	
  ET	
  GLACES	
  TERRESTRES	
  ..........................................................................	
  20	
  
      2.1.	
   OBJECTIF	
  SCIENTIFIQUE	
  ............................................................................................................................	
  20	
  
      2.2.	
   CONTEXTE	
  ....................................................................................................................................................	
  20	
  
      2.3.	
   DESCRIPTION	
  DETAILLEE	
  DE	
  L’OBJECTIF	
  ET	
  METHODE	
  D’APPROCHE	
  ...............................................	
  22	
  
3.	
   UN	
  OCÉAN	
  EN	
  MUTATION	
  :	
  DU	
  MILIEU	
  PHYSIQUE	
  AUX	
  ÉCOSYSTÈMES	
  MARINS	
  ..............	
  25	
  
      3.1.	
   OBJECTIF	
  SCIENTIFIQUE	
  ............................................................................................................................	
  25	
  
      3.2.	
   CONTEXTE	
  ....................................................................................................................................................	
  25	
  
      3.3.	
   DESCRIPTION	
  DETAILLEE	
  DE	
  L’OBJECTIF	
  ET	
  METHODE	
  D’APPROCHE	
  ...............................................	
  26	
  
4.	
   GÉODYNAMIQUE	
  ET	
  RESSOURCES	
  ...................................................................................	
  35	
  
      4.1.	
   OBJECTIF	
  SCIENTIFIQUE	
  ............................................................................................................................	
  35	
  
      4.2.	
   CONTEXTE	
  ....................................................................................................................................................	
  35	
  
      4.3.	
   DESCRIPTION	
  DETAILLEE	
  DE	
  L’OBJECTIF	
  ET	
  METHODE	
  D’APPROCHE	
  ...............................................	
  36	
  
5.	
   DYNAMIQUE	
  DU	
  PERGÉLISOL	
  EN	
  CONTEXTE	
  DE	
  RÉCHAUFFEMENT	
  CLIMATIQUE	
   .............	
  37	
  
      5.1.	
   OBJECTIF	
  SCIENTIFIQUE	
  ............................................................................................................................	
  37	
  
      5.2.	
   CONTEXTE	
  ....................................................................................................................................................	
  38	
  
      5.3.	
   DESCRIPTION	
  DETAILLEE	
  DE	
  L’OBJECTIF	
  ET	
  METHODE	
  D’APPROCHE	
  ...............................................	
  38	
  
6.	
   DYNAMIQUES	
  DES	
  ÉCOSYSTÈMES	
  TERRESTRES	
  ARCTIQUES	
  DANS	
  LE	
  CONTEXTE	
  DES	
  
CHANGEMENTS	
  GLOBAUX	
  ......................................................................................................	
  40	
  
7.	
   LES	
  SOCIÉTÉS	
  AUTOCHTONES	
  ET	
  LE	
  CHANGEMENT	
  GLOBAL	
  ............................................	
  43	
  
      7.1.	
   OBJECTIF	
  SCIENTIFIQUE	
  ............................................................................................................................	
  44	
  
      7.2.	
   CONTEXTE	
  ....................................................................................................................................................	
  44	
  
      7.3.	
   DESCRIPTION	
  DETAILLEE	
  DE	
  L’OBJECTIF	
  ET	
  METHODE	
  D’APPROCHE	
  ...............................................	
  44	
  
8.	
   VERS	
  UN	
  PROGRAMME	
  INTÉGRÉ	
  SUR	
  LE	
  CONTINUUM	
  TERRE-­‐MER	
  EN	
  ARCTIQUE	
  ...........	
  48	
  
      8.1.	
   OBJECTIF	
  SCIENTIFIQUE	
  ............................................................................................................................	
  48	
  
      8.2.	
   CONTEXTE	
  ....................................................................................................................................................	
  49	
  
      8.3.	
   DESCRIPTION	
  DETAILLEE	
  DE	
  L’OBJECTIF	
  ET	
  METHODE	
  D’APPROCHE	
  ...............................................	
  49	
  
9.	
   POLLUTION	
  :	
  SOURCES,	
  CYCLES	
  ET	
  IMPACTS	
  ....................................................................	
  52	
  
      9.1.	
   OBJECTIF	
  SCIENTIFIQUE	
  ............................................................................................................................	
  52	
  
      9.2.	
   CONTEXTE	
  ....................................................................................................................................................	
  53	
  
      9.3.	
   DESCRIPTION	
  DETAILLEE	
  DE	
  L’OBJECTIF	
  ET	
  METHODE	
  D’APPROCHE	
  ...............................................	
  54	
  
10.	
   DÉVELOPPEMENT	
  DURABLE	
  DANS	
  LA	
  RÉGION	
  ARCTIQUE	
  :	
  IMPACTS,	
  IMPLÉMENTATION,	
  
GOUVERNANCE	
  ......................................................................................................................	
  57	
  
  10.1.	
   OBJECTIF	
  SCIENTIFIQUE	
  ..........................................................................................................................	
  57	
  
  10.2.	
   CONTEXTE	
  .................................................................................................................................................	
  57	
  
  10.3.	
   DESCRIPTION	
  DETAILLEE	
  DE	
  L’OBJECTIF	
  ET	
  METHODE	
  D’APPROCHE	
  ............................................	
  58	
  

	
                                                                                                                                                                                    3	
  
 

11.	
   OBSERVATIONS	
  ...............................................................................................................	
  60	
  
  11.1.	
   OBSERVATIONS	
  ET	
  THEMATIQUES	
  SCIENTIFIQUES	
  ...........................................................................	
  60	
  
  11.2.	
   OBSERVATIONS	
  ET	
  INSTRUMENTATIONS	
  ............................................................................................	
  62	
  
  11.3.	
   BASES	
  DE	
  DONNEES	
  D’OBSERVATIONS	
  EN	
  ARCTIQUE	
  .......................................................................	
  64	
  
  11.4.	
   ACTIVITES	
  D’OBSERVATION	
  A	
  CARACTERE	
  FORTEMENT	
  TRANSDISCIPLINAIRE	
  ET	
  TRANS-­‐
  SECTORIEL.	
  ...............................................................................................................................................................	
  65	
  
  11.5.	
   INFRASTRUCTURES	
  ET	
  LOGISTIQUE	
  (BRISE-­‐GLACE,	
  AVIONS,	
  STATIONS	
  FIXES	
  ET	
  DERIVANTES)
  	
        65	
  
  11.6.	
   CONTEXTE	
  NATIONAL	
  ET	
  INTERNATIONAL	
  DES	
  OBSERVATIONS	
  EN	
  ARCTIQUE	
  ...........................	
  66	
  
  11.7.	
   EN	
  RESUME	
  ...............................................................................................................................................	
  67	
  
  11.8.	
   RECOMMANDATIONS	
  ...............................................................................................................................	
  68	
  
12.	
   MODÉLISATION	
  DE	
  L’ENVIRONNEMENT	
  ARCTIQUE:	
  PRIORITÉS	
  .......................................	
  71	
  
  12.1.	
   INTRODUCTION	
  ........................................................................................................................................	
  71	
  
  12.2.	
   CONTEXTE	
  .................................................................................................................................................	
  71	
  
  12.3.	
   PRINCIPAUX	
  OBJECTIFS	
  ET	
  PRIORITÉS	
  .................................................................................................	
  73	
  

	
                                                           	
  

	
                                                                                                                                                                                   4	
  
 

            0. Introduction	
  
                  0.1. Contexte	
  scientifique	
  
En	
   2004,	
   l’Arctic	
  Climate	
  Impact	
  Assessment,	
   sollicité	
   par	
   le	
   Conseil	
   Arctique,	
   faisait	
   déjà	
   état	
  
d’impacts	
  majeurs	
  du	
  changement	
  climatique	
  sur	
  l’environnement	
  arctique	
  :	
  augmentation	
  
de	
  la	
  température	
  de	
  l’air	
  et	
  de	
  l’océan	
  plus	
  importante	
  qu’ailleurs,	
  fonte	
  des	
  glaciers	
  et	
  de	
  la	
  
banquise,	
  fonte	
  du	
  permafrost,	
  modifications	
  de	
  la	
  circulation	
  océanique	
  et	
  de	
  la	
  dynamique	
  
atmosphérique.	
  	
  À	
  la	
  pression	
  sur	
  l’environnement	
  engendrée	
  par	
  le	
  changement	
  climatique	
  
vient	
   maintenant	
   s’ajouter	
   une	
   croissance	
   galopante	
   d’activités	
   économiques	
   potentielle-­‐
ment	
   polluantes	
   (exploitation	
   des	
   ressources	
   naturelles,	
   tourisme).	
   Tous	
   ces	
   changements	
  
qui	
  bouleversent	
  les	
  écosystèmes,	
  affectent	
  par	
  ricochet	
  les	
  populations	
  locales	
  au	
  niveau	
  de	
  
leur	
  santé,	
  leur	
  culture,	
  leur	
  organisation	
  sociale	
  et	
  leurs	
  infrastructures.	
  Cet	
  état	
  des	
  lieux	
  
préoccupant	
   requiert	
   des	
   actions	
   pressantes	
   de	
   maîtrise	
   et	
   de	
   mitigation	
   par	
   une	
   gouver-­‐
nance	
   en	
   cours	
   de	
   mise	
   en	
   place,	
   pour	
   un	
   développement	
   plus	
   harmonieux	
   d’une	
   région	
   qui	
  
présente	
   par	
   ailleurs	
   de	
   véritables	
   opportunités	
   nouvelles	
   pour	
   l’humanité.	
   	
   Dans	
   ce	
   con-­‐
texte,	
  la	
  communauté	
  scientifique	
  se	
  trouve	
  au	
  premier	
  plan	
  pour	
  fournir	
  des	
  réponses	
  aux	
  
parties	
   prenantes,	
   mais	
   aussi	
   face	
   à	
   un	
   sévère	
   déficit	
   de	
   compréhension	
   des	
   processus	
   les	
  
plus	
   fondamentaux	
   qui	
   gouvernent	
   le	
   fonctionnement	
   de	
   l’Arctique,	
   cette	
   région	
   que	
   les	
  
rigueurs	
  du	
  climat	
  rendent	
  difficilement	
  accessible.	
  En	
  2007-­‐2008,	
  la	
  4e	
  année	
  polaire	
  inter-­‐
nationale	
  coïncidait	
  avec	
  cette	
  situation,	
  et	
  donnait	
  un	
  tout	
  nouvel	
  élan	
  à	
  la	
  recherche	
  scien-­‐
tifique	
   en	
   Arctique.	
   Dans	
   la	
   continuité	
   de	
   l’API,	
   plusieurs	
   nations	
   développent	
   maintenant	
  
des	
   programmes	
   nationaux	
   et	
   se	
   coordonnent	
   entre	
   elles	
   pour	
   poursuivre	
   et	
   amplifier	
  
l’effort	
  de	
  recherche	
  en	
  Arctique.	
  Plusieurs	
  programmes	
  internationaux	
  voient	
  donc	
  le	
  jour,	
  
y	
  compris	
  sous	
  l’égide	
  du	
  Conseil	
  de	
  l’Arctique	
  et	
  du	
  Comité	
  international	
  des	
  sciences	
  arc-­‐
tiques	
  (IASC).	
  

Dans	
  ce	
  contexte,	
  la	
  France	
  déclarait	
  en	
  2009,	
  par	
  la	
  voix	
  de	
  sa	
  ministre	
  de	
  l’Enseignement	
  
Supérieure	
  et	
  de	
  la	
  Recherche,	
  son	
  intention	
  de	
  mettre	
  en	
  place	
  un	
  programme	
  national	
  de	
  
recherche	
  arctique.	
  	
  Le	
  CNRS,	
  mandaté	
  pour	
  concrétiser	
  cette	
  initiative,	
  lançait	
  en	
  2012	
  les	
  
travaux	
  de	
  réflexion	
  et	
  de	
  consultation	
  qui	
  devaient	
  mener	
  à	
  la	
  création,	
  en	
  partenariat	
  avec	
  
plusieurs	
  autres	
  organismes	
  de	
  recherche,	
  du	
  Chantier	
  Arctique	
  Français.	
  Le	
  présent	
  docu-­‐
ment	
  constitue	
  une	
  synthèse	
  de	
  ces	
  travaux.	
  Il	
  décrit	
  les	
  grands	
  objectifs	
  scientifiques	
  aux-­‐
quels	
   la	
   France	
   souhaite	
   et	
   peut	
   s’attaquer	
   en	
   Arctique,	
   en	
   collaboration	
   avec	
   ses	
   parte-­‐
naires	
  internationaux.	
  

                  0.2. Forces	
  en	
  place	
  
Depuis	
   les	
   expéditions	
   de	
   Jean-­‐Baptiste	
   Charcot,	
   Paul-­‐Émile	
   Victor,	
   et	
   Jean	
   Malaurie	
   au	
  
Groenland,	
   la	
   communauté	
   scientifique	
   française	
   a	
   été	
   présente	
   de	
   façon	
   continue	
   sur	
   diffé-­‐
rents	
   territoires	
   de	
   l’Arctique.	
   	
   Elle	
   compte	
   aujourd’hui	
   environ	
   500	
   scientifiques	
   qui	
   consa-­‐
crent	
  tout	
  ou	
  partie	
  de	
  leurs	
  travaux	
  à	
  l’Arctique.	
  	
  

                           0.2.1. Paysage	
  de	
  la	
  recherche	
  française	
  
La	
  France	
  occupe	
  actuellement	
  le	
  9e	
  rang	
  mondial	
  en	
  terme	
  de	
  publications	
  scientifiques	
  sur	
  
l’Arctique	
  (2010-­‐2014),	
  derrière	
  les	
  pays	
  avec	
  lesquels	
  elle	
  collabore	
  activement:	
  États-­‐Unis,	
  
Canada,	
   Norvège,	
   Royaume-­‐Uni,	
   Allemagne,	
   Russie,	
   Suède	
   et	
   Chine.	
   Le	
   Centre	
   National	
   de	
   la	
  
Recherche	
  Scientifique	
  (CNRS)	
  participe	
  à	
  71%	
  des	
  publications,	
  généralement	
  en	
  partena-­‐
riat	
   avec	
   des	
   universités	
   et	
   autres	
   organismes	
   français	
   de	
   recherche,	
   notamment	
   le	
   Com-­‐
missariat	
   à	
   l’énergie	
   atomique	
   et	
   aux	
   énergies	
   alternatives	
   (CEA),	
   Météo-­‐France,	
   et	
   le	
   Bu-­‐
reau	
   de	
   Recherches	
   Géologiques	
   et	
   Minières	
   (BRGM).	
   Les	
   thématiques	
   sur	
   lesquelles	
   la	
  
communauté	
   française	
   est	
   particulièrement	
   active	
   sont	
   l’océan,	
   le	
   climat,	
   la	
   glace	
   de	
   mer,	
  
l’écologie	
  et	
  l’anthropologie	
  (Fig.	
  1).	
  La	
  télédétection	
  et	
  la	
  modélisation	
  constituent	
  des	
  ap-­‐
proches	
  d’observation	
  et	
  d’analyse	
  particulièrement	
  présentes.	
  

	
                                                                                                                                                 5	
  
 

Parmi	
  les	
  laboratoires	
  phares	
  de	
  la	
  communauté	
  scientifique	
  française	
  œuvrant	
  en	
  Arctique,	
  
citons	
  le	
  Laboratoire	
  de	
  Glaciologie	
  et	
  Géophysique	
  de	
  l’Environnement	
  (LGGE,	
  Grenoble),	
  le	
  
Laboratoire	
   des	
   Sciences	
   du	
   Climat	
   et	
   de	
   l’Environnement	
   (LSCE,	
   Gif-­‐sur-­‐Yvette),	
   le	
   Labora-­‐
toire	
   Atmosphères,	
   Milieux,	
   Observations	
   Spatiales	
   (LATMOS,	
   Paris),	
   le	
   Laboratoire	
  
d’Océanographie	
   et	
   du	
   Climat	
   -­‐	
   Expérimentations	
   et	
   Approches	
   Numériques	
   (LOCEAN,	
   Pa-­‐
ris),	
   le	
   laboratoire	
   Environnements	
   et	
   Paléoenvironnements	
   Océaniques	
   et	
   Continentaux	
  
(EPOC,	
  Bordeaux),	
  l’Institut	
  Universitaire	
  Européen	
  de	
  la	
  Mer	
  (IUEM,	
  Brest),	
  le	
  Laboratoire	
  
de	
  Météorologie	
  Dynamique	
  (LMD,	
  Paris),	
  le	
  Laboratoire	
  d’Études	
  en	
  Géophysique	
  et	
  Océa-­‐
nographie	
   Spatiales	
   (LEGOS,	
   Toulouse),	
   et	
   le	
   Centre	
   d’Ecologie	
   Fonctionnelle	
   et	
   Evolutive	
  
(CEFE,	
   Montpellier).	
   Ces	
   laboratoires	
   conduisent	
   des	
   travaux	
   relatifs	
   au	
   climat,	
   à	
  
l’atmosphère,	
   la	
   glace,	
   l’océan,	
   et	
   aux	
   écosystèmes.	
   Pour	
   les	
   sciences	
   de	
   la	
   Terre,	
   citons	
  
l’Institut	
  de	
  Physique	
  du	
  Globe	
  de	
  Paris	
  (IPGP,	
  Paris),	
  Géosciences	
  Environnement	
  Toulouse	
  
(GET),	
   et	
   le	
   Laboratoire	
   Magmas	
   et	
   Volcans	
   (LMV,	
   Clermont-­‐Ferrand).	
   Pour	
   les	
   sciences	
  
humaines	
  et	
  sociales,	
  citons	
  le	
  laboratoire	
  Théoriser	
  et	
  Modéliser	
  pour	
  Aménager	
  (THEMA,	
  
Besançon),	
  qui	
  analyse	
  les	
  mutations	
  contemporaines	
  des	
  paysages	
  arctiques,	
  l’Institut	
  Na-­‐
tional	
  des	
  Langues	
  et	
  Civilisations	
  Orientales	
  (INALCO)	
  qui	
  étudie	
  les	
  évolutions	
  en	
  cours	
  au	
  
sein	
   des	
   communautés	
   autochtones	
   arctiques	
   et	
   subarctiques	
   (notamment	
   dans	
   les	
   do-­‐
maines	
  ethnolinguistiques,	
  socioéconomiques	
  et	
  géopolitiques),	
  ainsi	
  que	
  l’équipe	
  d’accueil	
  
Cultures,	
   Environnements,	
   Arctique,	
   Représentations,	
   Climat	
   (CEARC,	
   UVSQ)	
   spécialisée	
  
dans	
  le	
  domaine	
  des	
  études	
  arctiques	
  en	
  sciences	
  humaines	
  et	
  sociales	
  (ethno-­‐histoire	
  cir-­‐
cumpolaire,	
  anthropologie	
  arctique,	
  sociétés	
  arctiques	
  et	
  changement	
  climatique).	
  	
  Enfin,	
  le	
  
laboratoire	
  Takuvik	
  (Unité	
  Mixte	
  Internationale	
  CNRS	
  et	
  Université	
  Laval,	
  Canada),	
  créé	
  en	
  
2011,	
   joue	
   maintenant	
   un	
   rôle	
   important	
   dans	
   la	
   recherche	
   française	
   sur	
   les	
   écosystèmes	
   et	
  

       Figure 1. Occurrence des publications de la communauté française par thématiques (non mutuellement exclu-
       sives) de 2010 à 2014. Statistiques obtenues à l’aide de ISI Web of Science le 3 juillet 2014 en utilisant les mots
       clés suivants (arctic and) : Océan (ocean or sea), Modélisation (modeling or modelling), Climat (climate), Glace
       de mer (ice and sea), Écologie (ecology or ecosystem), Atmosphère (atmosphere), Télédétection (remote sen-
       sing), Calotte et glaciers (ice and (sheet or glacier)), Paléoclimat (paleoclimate or past climate), Permafrost
       (permafrost), Gouvernance (governance or law or political or sustainable development), Biogéochimie (bio-
       geochemistry), Sciences humaines (sociology or anthropology or archeology or ethnology or culture or religion),
       Géologie (geology or geodynamics or geophysics or geochemistry), Santé (health or medecine or clinical),
       Ressources naturelles (natural ressources or mine or oil), Hydrologie (hydrology), Agriculture (agriculture or
       agronomy), Ingénierie (engineering).

	
                                                                                                                                                6	
  
 

géosystèmes	
  arctiques.	
  

Ces	
   dernières	
   années,	
   plusieurs	
   projets	
   d’ampleur	
   importante	
   pilotés	
   par	
   des	
   chercheurs	
  
français	
   ont	
   été	
   soutenus	
   au	
   niveau	
   national.	
   L’Agence	
   Nationale	
   de	
   la	
   Recherche	
   (ANR)	
   a	
  
par	
  exemple	
  financé	
  les	
  projets	
  BRISK	
  et	
  MALINA	
  qui	
  comportaient	
  des	
  partenariats	
  inter-­‐
nationaux	
   importants.	
   Les	
   Investissement	
   d’Avenir	
   ont	
   également	
   appuyé	
   des	
   projets	
  
d’équipement	
   innovant	
   en	
   Arctique	
   (ex.	
   IAOOS,	
   NAOS).	
   Enfin,	
   des	
   projets	
   internationaux	
  
majeurs	
   financés	
   par	
   la	
   Commission	
   Européenne	
   ont	
   été	
   ou	
   sont	
   actuellement	
   pilotés	
   par	
  
des	
  chercheurs	
  français	
  (ex.	
  DAMOCLES,	
  ACCESS).	
  

                          0.2.2. Moyens	
  et	
  infrastructures	
  	
  
L'Institut	
  polaire	
  français	
  Paul	
  Émile	
  Victor	
  (IPEV)	
  est	
  un	
  Groupement	
  d'Intérêt	
  Public	
  (GIP)	
  
qui	
  agit	
  comme	
  agence	
  de	
  projections	
  de	
  moyens	
  et	
  de	
  compétences.	
  Son	
  rôle	
  est	
  d'offrir	
  un	
  
cadre	
   juridique	
   ainsi	
   que	
   les	
   moyens	
   humains,	
   logistiques,	
   techniques	
   et	
   financiers	
   néces-­‐
saires	
  au	
  développement	
  de	
  la	
  recherche	
  française	
  dans	
  les	
  régions	
  polaires.	
  Un	
  des	
  atouts	
  
de	
   l’agence	
   est	
   une	
   base	
   scientifique	
   au	
   Spitsberg	
   (station	
   franco-­‐allemande	
   AWIPEV)	
   que	
  
l’IPEV	
   a	
   développée	
   en	
   collaboration	
   avec	
   l’Alfred-­‐Wegener-­‐Institut	
   (AWI)	
   pour	
   étudier	
  
écologie,	
   géophysique	
   interne,	
   sciences	
   de	
   l’atmosphère,	
   glaciologie	
   et	
   océanographie.	
   Son	
  
budget	
   consacré	
   à	
   l’Arctique	
   (1,3	
   M€/an)	
   soutient	
   actuellement	
   23	
   projets.	
   L’Institut,	
   ré-­‐
cemment	
   renouvelé	
   pour	
   12	
   ans,	
   a	
   confirmé	
   son	
   engagement	
   pour	
   le	
   développement	
   des	
  
activités	
  de	
  la	
  communauté	
  scientifique	
  nationale	
  en	
  Arctique.	
  

Les	
   moyens	
   d’observation	
   nationaux	
   se	
   démarquent	
   par	
   des	
   plateformes	
   instrumentales	
  
aéroportées	
   et	
   in	
  situ	
   ou	
   satellisés.	
   Les	
   instruments	
   aéroportés	
   comme	
   le	
   radar-­‐lidar	
   RALI	
  
ou	
   les	
   instruments	
   de	
   microphysique	
   développés	
   par	
   le	
   Laboratoire	
   de	
   Météorologie	
   Phy-­‐
sique	
  (LAMP,	
  Clermont-­‐Ferrand)	
  pour	
  l’étude	
  des	
  nuages	
  et	
  des	
  aérosols,	
  sont	
  une	
  force	
  du	
  
parc	
  instrumental	
  français.	
  La	
  communauté	
  française	
  possède	
  3	
  avions	
  et	
  des	
  ballons	
  stra-­‐
tosphériques	
  mesurant	
  le	
  transport	
  de	
  polluant,	
  les	
  aérosols	
  et	
  l’ozone	
  mais	
  aussi	
  le	
  trans-­‐
port	
  de	
  masses	
  d’air.	
  L’observation	
  par	
  satellites	
  est	
  fortement	
  utilisée	
  par	
  la	
  communauté	
  
pour	
  étudier	
  les	
  glaces	
  de	
  mer	
  et	
  les	
  surfaces	
  englacées,	
  les	
  nuages,	
  la	
  circulation	
  océanique,	
  
la	
   production	
   primaire	
   marine.	
   Pour	
   cela	
   les	
   données	
   de	
   différents	
   satellites	
   (ex.	
   Modis,	
  
SMOS,	
  MeTOP…)	
  sont	
  répertoriées	
  et	
  valorisées	
  par	
  les	
  recherches	
  arctiques.	
  

Des	
  moyens	
  in	
  situ	
  sont	
  développés	
  par	
  la	
  Division	
  technique	
  de	
  l’INSU	
  :	
  sur	
  plusieurs	
  an-­‐
nées,	
   des	
   mesures	
   sont	
   effectuées	
   de	
   façon	
   autonome	
   dans	
   l’atmosphère,	
   l’océan,	
   la	
   glace	
  
(ex.	
  Equipex	
  IAOOS	
  et	
  NAOS	
  pour	
  l’utilisation	
  de	
  flotteurs	
  ARGO	
  en	
  Arctique,	
  CLIMCOR	
  pour	
  
les	
  archives	
  climatiques	
  et	
  carottages).	
  Des	
  drones	
  sous-­‐marins	
  sont	
  également	
  lancés	
  sous	
  
la	
  glace	
  (projets	
  ACOBAR,	
  ACCESS).	
  

La	
   communauté	
   française	
   pilote	
   ou	
   participe	
   à	
   des	
   observatoires	
   propices	
   au	
   développe-­‐
ment	
   d’activités	
   dans	
   un	
   contexte	
   régional	
   (ex.	
   SIOS	
   –	
   Svalbard	
  Integrated	
  Artic	
  Observing	
  
System,	
   développement	
   du	
   site	
   sibérien	
   en	
   Yakoutie).	
   Des	
   réseaux	
   d’observation	
   couvrent	
  
des	
   échelles	
   spatiales	
   locales	
   (ex.	
   OHMI	
   Nunavik	
   -­‐	
   Observatoire	
   Hommes-­‐Milieux	
   Interna-­‐
tional	
   Nunavik)	
   et	
   des	
   échelles	
   plus	
   vastes	
   comme	
   le	
   	
   réseau	
   Sustaining	
   Arctic	
   Observing	
  
Networks	
  	
  (SAON)	
  qui	
  renforce	
  les	
  activités	
  d’observation	
  d’un	
  bout	
  à	
  l’autre	
  de	
  l’Arctique,	
  
en	
   facilitant	
   les	
   partenariats	
   et	
   les	
   synergies	
   entre	
   les	
   activités	
   actuelles	
   d’observation	
   et	
   de	
  
gestion	
   de	
   données,	
   le	
   partage	
   et	
   la	
   synthèse	
   de	
   données	
   et	
   d’information.	
   On	
   peut	
   noter	
  
également	
  les	
  mesures	
  en	
  Arctique	
  du	
  SNO	
  NDACC-­‐France	
  pour	
  l’étude	
  de	
  la	
  perte	
  d’ozone	
  
polaire.	
  

Il	
  existe	
  en	
  France	
  des	
  bases,	
  centres	
  et	
  pôles	
  de	
  données	
  dédiés	
  à	
  l’atmosphère	
  (ICARE),	
  à	
  
l’Océan	
   (CORIOLIS),	
   aux	
   sols	
   (SMOS),	
   à	
   la	
   télédétection	
   (CERSAT)	
   donnant	
   accès	
   aux	
   don-­‐
nées	
  satellites	
  mais	
  aussi	
  aux	
  services	
  d’observation.	
  	
  

	
                                                                                                                                                   7	
  
 

Comme	
   indiqué	
   précédemment,	
   la	
   recherche	
   française	
   se	
   démarque	
   à	
   travers	
   les	
   théma-­‐
tiques	
  du	
  climat,	
  de	
  l’océan,	
  de	
  la	
  glace	
  :	
  les	
  projets	
  développés	
  par	
  la	
  communauté	
  nationale	
  
experte	
   en	
   modélisation	
   climatique	
   reflètent	
   cette	
   dynamique.	
   Ces	
   dernières	
   années,	
   les	
  
avancées	
  significatives	
  de	
  la	
  communauté	
  des	
  modélisateurs	
  se	
  situent	
  à	
  différents	
  niveaux	
  :	
  

-­‐ le	
   couplage	
   dynamique	
   troposphère-­‐stratosphère	
   et	
   les	
   interactions	
   chimie-­‐climat	
   en	
   Arc-­‐
    tique	
  (ex.	
  ESMs	
  d’IPSL	
  et	
  CNRM,	
  LMDz-­‐REPROBUS)	
  implémentés	
  dans	
  des	
  modèles	
  déve-­‐
    loppés	
  au	
  GIEC,	
  à	
  l’OMM	
  ou	
  encore	
  dans	
  les	
  projets	
  internationaux	
  (ex.	
  POLARTCAT)	
  
-­‐ les	
   études	
   couplées	
   de	
   biogéochimie	
   et	
   physique	
   du	
   système	
   océan-­‐glace	
   de	
   mer	
   forcées	
  
    par	
  des	
  données	
  atmosphériques	
  (ex.	
  NEMO-­‐LIM)	
  	
  
-­‐ les	
  modèles	
  couplés	
  atmosphère-­‐glace-­‐océan	
  (ex.	
  CMIP5)	
  et	
  les	
  interactions	
  de	
  la	
  banquise	
  
    avec	
  l’atmosphère	
  et	
  l’océan	
  (ex.	
  GRISLI-­‐MAR)	
  
-­‐ les	
   processus	
   de	
   surface	
   terrestre	
   et	
   leurs	
   interactions	
   avec	
   l’atmosphère	
   et	
   l’océan	
   (ex.	
  
    Orchidee)	
  
-­‐ les	
  prévisions	
  à	
  l’échelle	
  régionale	
  Arctique	
  (ex.	
  Mercator	
  Océan).	
  Ces	
  prévisions	
  sont	
  cli-­‐
    matiques	
  mais	
  évaluent	
  aussi	
  l’étendue	
  de	
  la	
  glace	
  et	
  son	
  impact	
  sur	
  la	
  circulation	
  atmos-­‐
    phérique	
  (ex.	
  MIMOSA).	
  

La	
   recherche	
   française	
   développe	
   des	
   centres,	
   projets,	
   actions	
   et	
   groupements	
   fortement	
  
transdisciplinaires	
  et	
  trans-­‐sectoriels.	
  A	
  titre	
  non	
  exhaustif,	
  nous	
  citons	
  :	
  

-­‐ Le	
  Centre	
  Franco-­‐Sibérien	
  créé	
  en	
  2013	
  est	
  un	
  centre	
  de	
  formation	
  et	
  de	
  recherche	
  pour	
  
    l’étude	
  sur	
  l’environnement,	
  le	
  climat,	
  la	
  biosphère	
  continentale	
  et	
  la	
  société.	
  
-­‐ Les	
  projets	
  européens	
  ACCESS	
  (Arctic	
  Climate	
  Change,	
  Economy	
  and	
  Society)	
  et	
  ARTISTICC	
  
    du	
  Belmont	
  forum	
  (Adaptation	
  Research	
  a	
  Transdisciplinary	
  Community	
  and	
  Policy	
  Centred	
  
    Approach)	
   étudient	
   respectivement	
   les	
   écosystèmes	
   marins	
   et	
   les	
   sociétés	
   dans	
   un	
   con-­‐
    texte	
   de	
   changement	
   climatique,	
   et	
   la	
   bio-­‐surveillance	
   de	
   la	
   qualité	
   des	
   eaux	
   côtières	
   en	
  
    Arctique.	
  	
  
-­‐ L’ANR	
   CLASSIQUE	
   (CLimat,	
   Agriculture	
   et	
   Société	
   SIbérienne	
   –	
   QUelle	
   Evolution	
   ?)	
   im-­‐
    plique	
   6	
   laboratoires.	
   Ce	
   projet	
   a	
   pour	
   objectif	
   d’appréhender	
   les	
   impacts	
   des	
   change-­‐
    ments	
   climatiques	
   sur	
   l’environnement	
   et	
   la	
   société	
   sibérienne	
   et	
   les	
   rétroactions	
   dans	
   un	
  
    effort	
  novateur	
  de	
  croiser	
  les	
  sciences	
  exactes	
  et	
  les	
  sciences	
  	
  humaines	
  et	
  sociales.	
  
-­‐ L’ANR	
   BRISK	
   (Linking	
   the	
   Scientific	
   Knowledge	
   on	
   Arctic	
   Change	
   to	
   That	
   of	
   Aboriginal	
  
    Peoples:	
  Vulnerability	
  and	
  Adaptation	
  of	
  Societies	
  and	
  the	
  Environment)	
  implique	
  7	
  labo-­‐
    ratoires.	
   Il élabore des méthodologies de pointe interdisciplinaires et transdisciplinaires afin
    d’établir des synergies entre sciences et savoirs autochtones sur les changements climatiques et
    globaux dans l’Arctique.	
  
-­‐ Le	
  GDR	
  «	
  Mutations	
  Polaires	
  »	
  	
  (3062)	
  créé	
  le	
  1er	
  janvier	
  2007	
  est	
  composé	
  d’environ	
  60	
  
    chercheurs	
  appartenant	
  à	
  l’InSHS,	
  à	
  l’InEE	
  et	
  à	
  l’INSU	
  du	
  CNRS.	
  Son	
  programme	
  repose	
  sur	
  
    deux	
  opérations	
  principalement,	
  impliquant	
  les	
  sciences	
  sociales	
  (programme	
  Avativut	
  :	
  «	
  
    ce	
  qui	
  nous	
  environne	
  »)	
  et	
  les	
  sciences	
   environnementales	
   (effets	
   actuels	
   du	
   changement	
  
    climatique).	
  

                  0.3. Contexte	
  programmatique	
  international	
  
Depuis	
  quelques	
  années,	
  de	
  nombreuses	
  initiatives	
  françaises	
  se	
  sont	
  développées	
  en	
  Arc-­‐
tique	
  par	
  le	
  biais	
  de	
  diverses	
  actions	
  non	
  coordonnées	
  en	
  réponse	
  à	
  des	
  initiatives	
  locales	
  
financées	
   entre	
   autres	
   par	
   l'IPEV	
   ou	
   le	
   CNRS.	
   Le	
   Chantier	
   Arctique	
   se	
   veut	
   l'initiative	
   de	
  
coordination	
   et	
   de	
   structuration	
   de	
   la	
   communauté	
   française	
   pour	
   fédérer	
   ces	
   efforts	
   dis-­‐
persés	
  et	
  donner	
  par	
  conséquent	
  une	
  meilleure	
  lisibilité	
  et	
  visibilité	
  de	
  la	
  communauté	
  fran-­‐
çaise	
  à	
  l'international.	
  Au	
  niveau	
  européen	
  quelques	
  appels	
  à	
  projets	
  avaient	
  permis	
  la	
  mise	
  
en	
  place	
  de	
  projets	
  pluridisciplinaires	
  mais	
  là	
  encore	
  il	
  s'agissait	
  d'actions	
  limitées	
  sur	
  une	
  
thématique	
  particulière	
  s'exprimant	
  au	
  niveau	
  de	
  l'Arctique.	
  	
  

	
                                                                                                                                                  8	
  
 

De	
  nouvelles	
  initiatives	
  plus	
  coordonnées	
  ont	
  vu	
  le	
  jour	
  récemment	
  et	
  ont	
  fait	
  l'objet	
  d'ap-­‐
pels	
  à	
  projets	
  internationaux	
  :	
  c'est	
  le	
  cas	
  du	
  Programme	
  ArcSEES	
  de	
  la	
  NSF	
  qui	
  a	
  été	
  ouvert	
  
à	
   des	
   partenariats	
   nationaux	
   et	
   internationaux	
   selon	
   une	
   approche	
   transdisciplinaire.	
   Du	
  
côté	
   européen,	
   la	
   commission	
   européenne	
   a	
   appuyé	
   des	
   initiatives	
   soutenues	
   par	
   des	
  
agences	
   de	
   financement	
   nationales.	
   C'est	
   le	
   cas	
   du	
   JPI	
   Climate	
   qui	
   avait	
   lancé	
   un	
   appel	
   à	
  
propositions	
   sur	
   deux	
   thèmes	
   dont	
   un	
   sur	
   le	
   permafrost	
   et	
   la	
   forêt	
   boréale	
   sibérienne,	
  
l’occasion	
  de	
  développer	
  les	
  coopérations	
  existantes	
  avec	
  la	
  Russie.	
  Bien	
  que	
  non	
  retenu	
  par	
  	
  
le	
  conseil	
  d'administration	
  de	
  l'ANR,	
  ce	
  second	
  thème	
  constitue	
  une	
  des	
  priorités	
  du	
  Chan-­‐
tier	
  Arctique.	
  

Le	
   Belmont	
   Forum	
   a	
   récemment	
   lancé	
   un	
   appel	
   à	
   propositions	
   pour	
   un	
   CRA	
   (Cooperative	
  
Research	
   Action)	
   sur	
   l'Arctique	
   piloté	
   par	
   la	
   US	
   NSF	
   et	
   ouvert	
   aux	
   chercheurs	
   de	
   tous	
   les	
  
pays	
   avec	
   comme	
   date	
   limite	
   le	
   31	
   juillet	
   2014.	
   L'ANR	
   et	
   le	
   CNRS	
   sont	
   partenaires	
   de	
   cet	
  
appel,	
  l'agence	
  au	
  titre	
  de	
  financement	
  d'actions	
  particulières	
  et	
  le	
  second	
  en	
  nature	
  au	
  titre	
  
de	
  représentant	
  du	
  Chantier	
  Arctique.	
  Enfin,	
  le	
  CNRS	
  et	
  l'IPEV	
  sont	
  membres	
  de	
  l'European	
  
Polar	
  Board	
  (EPB)	
  qui	
  regroupe	
  les	
  acteurs	
  majeurs	
  de	
  la	
  recherche	
  et	
  de	
  la	
  logistique	
  po-­‐
laire	
   et	
   par	
   conséquent	
   arctique.	
   L'EPB	
   a	
   décidé	
   de	
   répondre,	
   avec	
   le	
   soutien	
   de	
   tous	
   ses	
  
membres,	
   à	
   l'appel	
   d'offre	
   ”BG15”	
   ouvert	
   en	
   2013	
   sur	
   la	
   coordination	
   de	
   la	
   recherche	
   scien-­‐
tifique	
  polaire	
  du	
  programme	
  européen	
  Horizon	
  2020	
  en	
  liaison	
  avec	
  le	
  renforcement	
  des	
  
relations	
  établies	
  entre	
  l'Europe,	
  les	
  États-­‐Unis	
  et	
  le	
  Canada.	
  	
  Aussi	
  bien	
  l'IPEV	
  que	
  le	
  CNRS	
  
sont	
  partie	
  prenante	
  de	
  la	
  réponse	
  européenne	
  commune	
  qui	
  a	
  été	
  déposée	
  sous	
  la	
  coordi-­‐
nation	
   de	
   l'Alfred-­‐Wegener-­‐Institut	
   allemand	
   (26	
   juin	
   2014)	
   et	
   qui	
   constituera	
   une	
   plate-­‐
forme	
  d'échange	
  pour	
  les	
  chercheurs	
  mais	
  aussi	
  d'outil	
  programmatique	
  et	
  de	
  conseil	
  pour	
  
la	
  commission	
  européenne	
  pour	
  ce	
  qui	
  relève	
  de	
  l'activité	
  scientifique	
  polaire	
  et	
  donc	
  arc-­‐
tique.	
   Le	
   nouveau	
   programme	
   Future	
   Earth	
   qui	
   se	
   met	
   actuellement	
   en	
   place	
   devrait	
   lui	
  
aussi	
  dans	
  les	
  années	
  à	
  venir	
  orienter	
  une	
  partie	
  de	
  ses	
  activités	
  en	
  direction	
  de	
  l'Arctique.	
  	
  

D'autres	
  actions	
  programmatiques	
  sont	
  en	
  cours	
  d'élaboration	
  démontrant	
  une	
  fois	
  de	
  plus	
  
qu'il	
  existe	
  bien	
  de	
  réelles	
  orientations	
  scientifiques	
  sur	
  l'Arctique	
  qui	
  devraient	
  aussi	
  bien	
  
se	
  renforcer	
  qu'émerger	
  dans	
  les	
  années	
  à	
  venir	
  et	
  auxquelles	
  la	
  communauté	
  française	
  se	
  
doit	
  d'être	
  prête	
  à	
  contribuer.	
  

                   0.4. Objet	
  du	
  présent	
  document	
  
Ce	
   document	
   est	
   une	
   synthèse	
   des	
   grandes	
   thématiques	
   de	
   recherche	
   que	
   la	
   communauté	
  
scientifique	
   française	
   mettra	
   en	
   œuvre	
   en	
   Arctique	
   au	
   cours	
   des	
   prochaines	
   années.	
   Ces	
  
thématiques	
  reflètent	
  à	
  la	
  fois	
  l’état	
  de	
  l’art	
  et	
  les	
  forces	
  de	
  la	
  communauté	
  française,	
  et	
  donc	
  
les	
  recherches	
  que	
  cette	
  communauté	
  veut	
  et	
  peut	
  poursuivre	
  en	
  Arctique	
  

L'exercice	
   de	
   prospective	
   du	
   Chantier	
   Arctique	
   qui	
   a	
   conduit	
   à	
   la	
   préparation	
   du	
   présent	
  
document	
   fut	
   complémentaire	
   des	
   réflexions	
   déjà	
   conduites	
   au	
   niveau	
   de	
   communautés	
  
disciplinaires	
   (ex.	
   océan-­‐atmosphère	
   en	
   2010	
   et	
   2011)	
   ou	
   d'instituts	
   (ex.	
   InEE	
   &	
   IPEV	
   en	
  
2012	
  :	
   http://www.cnrs.fr/fr/pdf/inee/inee-­‐prospective-­‐recherches-­‐polaires/).	
   Il	
   visait	
   à	
  
étendre	
   les	
   discussions	
   à	
   toutes	
   les	
   disciplines	
   et	
   à	
   l'ensemble	
   de	
   la	
   communauté	
   scienti-­‐
fique	
  nationale	
  intéressée	
  par	
  les	
  enjeux	
  scientifiques	
  en	
  Arctique,	
  en	
  sciences	
  de	
  l'Univers,	
  
de	
  l'environnement,	
  humaines,	
  sociales	
  et	
  de	
  la	
  santé.	
  Nous	
  avons	
  invité	
  à	
  y	
  participer	
  tous	
  
les	
   scientifiques	
   français	
   qui	
   étudient	
   l’Arctique	
   ou	
   souhaitent	
   s’investir	
   dans	
   la	
   recherche	
  
scientifique	
  sur	
  des	
  thèmes	
  propres	
  à	
  l’Arctique.	
  	
  

Cette	
   prospective	
   visait	
   aussi	
   les	
   chercheurs	
   détenteurs	
   d'expertises	
   de	
   pointe,	
   mais	
   pas	
  
nécessairement	
  focalisés	
  sur	
  un	
  environnement	
  particulier,	
  qui	
  pourraient	
  aussi	
  contribuer	
  
au	
  développement	
  d'une	
  recherche	
  plus	
  innovante	
  en	
  Arctique.	
  	
  

	
                                                                                                                                                      9	
  
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