Quels enjeux ?
Les infrastructures de recherche SST & ENV ont des activités liées au climat, à la transition écologique et au développement soutenable, dans l’objectif de prévenir et de s’adapter au changement climatique. Leur défi majeur est l’étude des changements globaux, de leurs déterminants et de leurs impacts à toutes les échelles de temps et d’espace.
La prévention des risques et les recherches menées par les communautés qui utilisent ces infrastructures ont un impact positif en matière d’agriculture et de sylviculture durables, de bioéconomie, d’économie bleue et d’émergence de services écosystémiques innovants. Ces infrastructures produisent un très grand nombre de données essentielles pour la connaissance, qui éclairent également les politiques publiques et aident les pouvoirs publics à la décision, pour une meilleure adaptation au changement climatique.
Elles sont opérées par des organismes de recherche français comme le CNRS, l’Ifremer, le CEA, l’INRAE, le CNES, le SHOM, Météo-France, l’IRD, le CIRAD et des universités, dont elles sont sous tutelle ou en partenariat.
Stratégie nationale des infrastructures de recherche
Ces infrastructures de recherche SST & ENV ont une place importante dans l'édition 2021 de la Stratégie nationale des infrastructures de recherche, qui présente en détail les stratégies de l'ensemble des infrastructures de recherche.
Elle classe ces IR en deux catégories :
- Infrastructures logistiques et équipements transversaux
- Infrastructures d'observation et d'expérimentation
Infrastructures logistiques et équipements transversaux
Ces infrastructures « logistiques » sont indispensables pour l’acquisition de données ou la collecte d’échantillons dans des milieux difficiles d’accès. Il s’agit :
- des flottes, IR FOF pour les navires océanographiques, IR SAFIRE/AEROSTATS pour les avions et les ballons ;
- de l’IR ECORD/IODP, consortium européen des navires foreurs ;
- de l’IR CONCORDIA, station polaire franco-italienne en Antarctique.
Infrastructures d’observation et d’expérimentation
Les infrastructures d’observation et d’expérimentation peuvent être présentées selon les quatre grands compartiments du système Terre, tels qu’adoptés par la feuille de route européenne ESFRI.
Une des spécificités des IR SST & ENV d’observation et d’expérimentation réside dans le fait qu’elles sont très largement distribuées sur le territoire national et en Europe.
Atmosphère
Elles sont portées par des communautés structurées historiquement autour de l’étude des gaz à effet de serre, via l’IR ICOS-France, de la composition de l’atmosphère au niveau de la troposphère/stratosphère via l’IR IAGOS-France et de l’étude des aérosols et des gaz réactifs impliqués dans la chimie atmosphérique et la pollution de l’air via l’IR ACTRIS-France.
Océan et littoral
Les sciences marines se déclinent sur une large gamme d’échelles, spatiales et temporelles, allant de l’océan global à l’échelle microscopique, du siècle à la seconde, depuis la surface des océans au plancher océanique et depuis le large jusqu’aux environnements littoraux et côtiers. Les IR du domaine océanique (IR EURO-ARGO, IR EMSO-France, IR ILICO) reflètent cette diversité et cette interdisciplinarité. Ce domaine est étroitement lié et dépendant de grands moyens logistiques (IR FOF, IR ECORD-IODP).
Hydrosphère, écosystèmes et socio-écosystèmes continentaux, sols
Ces IR associent des sites instrumentés (IR eLTER-France OZCAR pour les cycles hydrologiques et biogéochimiques de la zone critique, IR eLTER-France RZA pour la recherche sur les socio-écosystèmes, IR ILICO pour l’interface terre-mer et IR ICOS-France pour l’étude des émissions des gaz à effet de serre) et des sites et plateformes d’expérimentation (IR In-Sylva-France pour la forêt, IR AnaEE-France pour l’étude des écosystèmes in situ et l’étude des écosystèmes en conditions hautement contrôlées). Elles couvrent les principaux écosystèmes ou socio-écosystèmes continentaux sous différents climats, à différentes échelles spatiales et temporelles.
Géosphère
Dans le domaine de la Terre solide, la France est très active avec deux infrastructures :
- IR RESIF/EPOS qui réunit l’ensemble des moyens géophysiques nationaux dédiés au suivi des aléas et des ressources de la Terre interne ;
- IR EMSO-France dédiée à l'observation du plancher océanique « solide ».
Collections d’échantillons naturels
Les infrastructures d’archivage d’échantillons sont :
- IR RARe qui rassemble les centres de ressources biologiques animales, végétales et microbiennes dédiés, entre autres, à l’agronomie ;
- IR RECOLNAT qui regroupe les collections naturalistes.
Prévision
Les principales missions de l’organisation inter-gouvernementale CEPMMT (Centre Européen pour les Prévisions Météorologiques à Moyen Terme) sont :
- le développement de méthodes numériques pour la prévision météorologique à moyen terme ;
- l'élaboration régulière de prévisions à moyen terme sur l'Europe et la mise à disposition de ces prévisions aux services météorologiques des États-membres ;
- la recherche scientifique et technique dans le but d'améliorer ces prévisions ;
- la collecte et l'archivage de données météorologiques.
Le CEPMMT est soutenue par 22 pays européens et 12 autres pays associés.
Le CEPMMT est aussi un outil important pour la recherche sur le climat, et réalise notamment des ré-analyses du climat récent, basées sur son système de Prévision Numérique du Temps et l’ensemble des observations passées disponibles.
Le CEPMMT coordonne et met en œuvre les services atmosphère (chimie de l’atmosphère, qualité de l’air, émissions de gaz à effet de serre) et changement climatique du programme Copernicus de l’Union européenne.
Modélisation
En matière de modélisation (conception et utilisation d'un modèle), l’IR CLIMERI-France a pour mission la réalisation des simulations climatiques de référence. Au niveau national, elle vise à coordonner les modèles de Météo-France et de l’Institut Pierre Simon Laplace (IPSL), à faciliter l’exploitation des résultats des simulations, en particulier ceux du climat futur.
e-infrastructures
Les infrastructures de recherche numériques, ou e-infrastructures, sont des outils permettant le partage de données et les échanges de savoir-faire entre chercheurs, technologues et innovateurs, et de faire des simulations. Il s’agit de réseaux de communication transnationaux, des centres de calcul à haute performance et de gestion de données et de logiciels scientifiques collaboratifs.
Les e-infrastructures permettent aux chercheurs d'accéder facilement et en toute sécurité aux installations et ressources en ligne et de produire des résultats de recherche et d'innovation réutilisables et reproductibles.
Deux pôles nationaux rassemblent les données du domaine :
- L’IR DATA TERRA est une infrastructure qui se structure pour offrir un portail unique vers les quatre pôles (AERIS pour l’atmosphère, ODATIS pour l’océan, FORM@TER pour la Terre solide et THEIA pour les surfaces et interfaces continentales), ainsi que des services et outils.
- L’IR PNDB (Pôle national de données de biodiversité) a pour objet l’accès aux données d’observation, de collection et d’expérimentation.