Mercator Ocean international (MOi) développe des modèles numériques océaniques depuis plus de 20 ans et s’engage désormais dans la prochaine étape : le développement du Jumeau Numérique de l’Océan, afin de résoudre toutes les échelles temporelles et spatiales, leurs interactions et impacts mutuels. Plusieurs appels d’offres s’ouvrent actuellement et MOi est pleinement impliqué dans ce nouveau défi passionnant.

Mercator Ocean international (MOi) élabore des modèles numériques océaniques de l’océan mondial, en utilisant des méthodes d’assimilation des données qui contraignent les résultats du modèle à rester proches des observations. Cette modélisation numérique utilise autant de données observées in situ ou satellitaires que possible et représente les interactions de l’océan avec la glace de mer, l’atmosphère et la biogéochimie marine à l’aide de paramètres et d’algorithmes de pointe. Ce sont déjà des prototypes de jumeaux numériques de l’océan.

Néanmoins, toutes les données in situ et satellitaires ne sont pas encore utilisées et il y a de nombreuses améliorations à apporter pour mieux représenter les petites échelles dans les interactions de l’océan avec la glace de mer, l’atmosphère ou la biogéochimie marine : La prochaine étape est de résoudre toutes les échelles temporelles et spatiales, leurs interactions et leurs impacts mutuels. En effet, les processus océaniques à petite échelle ont un impact énorme sur les résultats à grande échelle. Les mauvaises représentations systématiques des petites échelles entraînent de mauvaises représentations systématiques à grande échelle.

Le Jumeau numérique de l’océan (JNO) est la prochaine étape, répondant à la nécessité d’intégrer un large éventail de sources de données existantes et nouvelles, de transformer les données en connaissances et d’impliquer les citoyens, les gouvernements et les industries en leur donnant des outils d’aide à la décision. Avec le développement de modèles numériques interactifs à haute résolution des océans, l’utilisation de toutes les données disponibles, y compris les dernières observations in situ ou satellitaires de la Terre, mais aussi des données in vivo ou économiques, ainsi que des infrastructures cloud et de l’intelligence artificielle (IA), le JNO devrait permettre une surveillance continue et en temps réel de l’océan, de la côte aux mers profondes et de la surface au fond des océans. Par exemple, le JNO permettra d’élaborer des scénarios « What if » et d’analyser l’impact des mesures préventives pour adapter et atténuer les risques climatiques à l’échelle régionale et locale.

Mercator Ocean international fait partie d’un consortium mené par l’IFREMER, avec le NERSC, CLS, TAS, LOBELIA et COLAB+ Atlantic avec pour objectif de développer un Précurseur du Digital Twin Ocean (DTOP). Ce projet financé par l’ESA se concentrera plus spécifiquement sur deux thèmes :

• les interactions de l’océan avec la glace de mer dans l’océan Arctique et le rôle de la dynamique de la glace de mer pour contrôler les tempêtes dans l’Arctique;
• les interactions entre l’océan et l’atmosphère dans la mer Méditerranée occidentale lors de vagues de chaleur marines.

Ce projet a débuté le 18 septembre 2020 et durera un an.

Par ailleurs, un autre appel a été publié fin septembre 2020 par la Commission européenne dans le cadre du programme-cadre H2020 (voir ici). L’appel à propositions « Mers et océans transparents et accessibles : vers un jumeau numérique de l’océan » contribuera aux engagements de la Commission dans le cadre du Green Deal et du paquet numérique visant à développer un modèle numérique de la Terre (initiative Destination Earth) de très haute précision. Il s’appuiera sur l’intégration des capacités actuelles de pointe de l’UE pour l’observation des océans (telles qu’Eurofleets+, EuroArgo, Jerico, EMBRC, etc.), les infrastructures de données et les services de prévision (Copernicus, EMODnet, Blue Cloud, ERICs, -) à travers une technologie informatique innovante.