Présentation du programme

Développer,

consolider

et amplifier

les services

climatiques.

Copiloté par le CNRS et Météo-France, le programme de recherche TRACCS vise à améliorer les simulations des modèles de climat, par une meilleure représentation des composantes du système climatique et leurs interactions (océan, atmosphère, surfaces continentales, calottes polaires, etc.), en particulier grâce aux avancées en calcul haute performance et en matière d’intelligence artificielle, ce afin de produire des informations climatiques pertinentes.

L’objectif du programme est de concevoir et déployer des démonstrateurs de services climatiques pour l’aide à la décision en matière d’atténuation et d’adaptation climatique, co-construits avec les acteurs socio-économiques concernés. Le programme TRACCS fait ainsi appel à une vaste gamme de disciplines scientifiques, incluant les sciences du climat, le calcul scientifique de haute performance appliqué à la modélisation climatique et les sciences humaines et sociales.

Co-construire des informations climatiques exploitables

L’objectif de TRACCS est de proposer des services climatiques conçus au plus près des besoins des parties prenantes, déployables à l’échelle des territoires et répondant à des enjeux sectoriels. Par service climatique, on entend la fourniture d’informations et d’éléments sur le climat afin d’aider les utilisateurs finaux à entreprendre des mesures d’atténuation et d’adaptation au changement climatique. Les services climatiques s’appuient sur l’évolution climatique à l’échéance de plusieurs décennies. Les informations climatiques doivent être combinées à d’autres informations sectorielles (par exemple l’activité économique, la répartition des cultures, les risques en zones côtières), pour évaluer l’exposition et la vulnérabilité aux aléas et impacts climatiques, et leur combinaison aboutissant à une estimation du risque et des impacts climatiques. En d’autres termes, les services climatiques constituent une sorte de traduction opérationnelle (institutionnelle ou commerciale) des études sur le changement climatique, ses conséquences et les perspectives d’action pour réduire les impacts et les risques.

L’émergence et le passage à l’échelle des services climatiques sont donc essentiels pour permettre aux acteurs de tous les territoires et des divers domaines socio-économiques d’appréhender les conséquences du changement climatique sur l’ensemble des secteurs, des échelles, et des temporalités les concernant. Mais surtout, ces services sont indispensables pour identifier les leviers d’action à mettre en œuvre pour y faire face.

Co-construire des services climatiques qui soient adaptés aux différentes parties prenantes et à l’échelle du territoire nécessite de croiser l’expertise de multiples acteurs socio-économiques des secteurs de l’énergie, de l’agriculture, de la santé, de la ville ou encore des transports, etc. Le programme TRACCS s’appuie notamment sur :

le dialogue et les interactions entre la communauté scientifique et les acteurs du monde socio-économique, notamment grâce à l’identification, au recensement et à la compréhension des besoins des producteurs et des utilisateurs de services climatiques ;
la dynamique nationale des Groupes régionaux d’expertise sur le changement climatique (GREC) ;
les partenariats locaux ou régionaux dans d’autres pays comme le Sénégal et la Côte d’Ivoire en Afrique de l’Ouest.

Les progrès en modélisation climatique, un enjeu crucial

Les services climatiques doivent être adossés aux simulations produites par les modèles de climat au meilleur niveau international, qui fournissent des informations quantitatives et qualitatives. Cette exigence est essentielle pour les rendre incontournables pour la compréhension, l’anticipation et le passage à l’action face aux impacts et aux risques climatiques. Les modèles de climat sont des représentations mathématiques et informatiques des mécanismes régissant l’évolution du climat à l’échelle terrestre ou pour une région du monde. Il est donc indispensable de continuer à faire progresser ces modèles sur les plans scientifique et technique, et de renforcer les équipes en charge de leur développement, évaluation et exploitation.

En effet, les outils actuels de modélisation du climat permettent insuffisamment de caractériser finement la vitesse et l’ampleur de l’évolution climatique des phénomènes les plus extrêmes opérant à l’échelle locale (vagues de chaleur, précipitations intenses, combinaison de phénomènes extrêmes, etc.), ou l’articulation entre le cycle de l’eau, le cycle du carbone et les autres processus critiques pour l’habitabilité des milieux. Les représentations physiques des processus de petite échelle doivent également progresser de manière à mieux caractériser leur influence sur la plus grande échelle, ainsi que de mieux caractériser les conséquences locales du changement climatique. L’intégration de nouvelles composantes du système climatique, telles que les calottes polaires, doit également être réalisée afin d’anticiper la montée du niveau des mers et l’effet des interactions avec les processus atmosphérique et océanique sur le niveau marin local, par exemple lors de tempêtes ou de cyclones.

Enfin, parce que les modèles sont avant tout des outils pour explorer la complexité du système climatique, il est primordial de continuer à caractériser les incertitudes inhérentes à ces modèles et aux projections climatiques qu’ils génèrent, qu’il s’agissent des incertitudes liées à la variabilité naturelle du climat ou celles induites par notre propre méconnaissance scientifique ou les imperfections des outils de modélisation.

Le programme de recherche Climat – TRACCS a déjà permis de progresser sur l’ensemble de ces sujets, notamment en développant la complémentarité entre approches de modélisation opérant à diverses résolutions spatiales, à échelle mondiale ou régionale, et avec des niveaux variables de complexité en matière de représentation des processus et des couplages entre les grandes composantes du système climatique.

Changement d’échelle de calcul intensif et Intelligence artificielle : entre opportunités et défis à relever

Les avancées technologiques en calcul intensif et le développement de l’intelligence artificielle (IA) représentent à la fois un risque sur la pérennité des modèles de climat, développés depuis plusieurs décennies, et des opportunités à saisir pour les améliorer et accélérer la production de connaissances. Du fait de leur complexité scientifique et technique, ces modèles numériques pouvant atteindre plusieurs millions de lignes de code ne peuvent être adaptés facilement à ces nouvelles architectures. Des changements de paradigme de calcul sont donc nécessaires. Le programme TRACCS dédie une partie importante de ses ressources pour accompagner ces transitions.

La période actuelle est déterminante pour réussir la montée en puissance de la production d’informations climatiques pertinentes, adaptées aux enjeux et au secteurs concernés, contribuant ainsi efficacement à la transition écologique et à l’identification et à la mise en œuvre des actions d’adaptation les plus efficaces, en France comme à l’étranger. Cela n’est possible qu’en renforçant substantiellement les moyens humains et les compétences techniques des communautés scientifiques et des parties prenantes impliquées dans le développement, l’évaluation, la mise en œuvre des modèles de climat et l’exploitation de leurs résultats. La formation de nouveaux talents et leur pérennisation dans la communauté scientifique sont donc des conditions sine qua non du succès de TRACCS, et en constituent l’un des principaux enjeux.

TRACCS, un programme de recherche par et pour la communauté scientifique

TRACCS joue un rôle majeur dans la structuration et la valorisation de la communauté française des sciences du climat sur toute la chaîne de production de l’information climatique, de l’étude et de la modélisation de l’évolution du climat et des impacts du changement climatique, au développement des services climatiques. Outre les moyens ciblés et projets issus des appels à projets, des outils d’animation scientifique à destination des membres du programme et d’une communauté élargie de parties prenantes (webinaires, newsletters, forum, colloques et ateliers, etc.) sont ainsi mis en place, en complémentarité des autres ressources disponibles (moyens alloués par les organismes et établissements, projets nationaux et européens etc.). Des interfaces avec des infrastructures de recherches (CLIMERI-France, DataTerra), d’autres PEPR (OneWater, FairCarboN, Risques-IRIMA, NumPEx, Solu-BioD, Agroécologie Numérique, Maths-Vives, etc.), et des communautés scientifiques pertinentes ont été développées afin de renforcer les synergies inter et transdisciplinaires, indispensables à la production de connaissances et de savoirs nécessaires à l’action climatique.

Avec TRACCS, la communauté française des sciences du climat entend participer à l’effort collectif qui est nécessaire pour répondre à l’immense défi que représente le changement climatique pour les sociétés humaines. Ainsi que l’ont rappelé les récents rapports du GIEC, la période actuelle est cruciale pour limiter l’escalade des risques climatiques. Cependant l’action climatique ne peut être efficace sans les éclairages de services climatiques adaptés aux besoins sociétaux, qui mobilisent un large éventail d’acteur.rice.s et de disciplines scientifiques et reposeront sur les dernières avancées scientifiques et technologiques, notamment dans le domaine de la modélisation du climat.