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Scientific priorities of the LGGE

par Administrateur Un - 18 janvier 2011 - ( maj : 15 décembre 2012 )

Les recherches du LGGE sont structurées autour de trois grandes priorités impliquant des chercheurs de diverses équipes du LGGE :

  • Evolution passée et présente de la composition de l’atmosphère et l’étude des rétroactions chimie/climat ;
  • Les zones polaires et leur impact passé, présent et futur sur la régulation du système climatique ;
  • La vulnérabilité des glaciers et du couvert nival dans les zones de montagne face au changement climatique et leurs impacts sur les ressources en eau ;
  • Ocean processes and their effects on the climate system, notably via ocean-atmosphere-ice interactions.

Evolution passée et présente de la composition de l’atmosphère et l’étude des rétroactions chimie/climat

Sur la base d’observations atmosphériques et glaciologiques (carotte de glace) en régions polaires et tempérées, il s’agira d’identifier les contaminants (GES, soufre, métaux, composés organiques,..) aux zones d’étude, de quantifier la variabilité passée et présente des cycles biogéochimiques et des forçages climatiques, et de contribuer à la compréhension des rétroactions entre la composition atmosphérique et le changement climatique. Un des enjeux sera de mieux contraindre les sources et mécanismes impliqués dans la variabilité spatiale et temporelle de la composition atmosphérique. De nouveaux outils (en particulier l’outil isotopique) permettront des contraintes additionnelles directement utilisables en modélisation, notamment sur la variabilité des sources et des puits de CO, CO2 et CH4 mais aussi sur l’oxydation et les transformations atmosphériques de la matière organique. Le LGGE est ici un des très rares laboratoires en Europe à pouvoir aborder ces questions sur une vaste échelle de temps grâce à l’utilisation conjointe des archives glaciaires et des observations atmosphériques.

Les zones polaires et leur impact passé, présent et futur sur la régulation du système climatique

Les limites actuelles des modèles à prévoir les observations des changements en Arctique et Antarctique montrent la nécessité de mieux comprendre le rôle des composantes polaires du système climatique. Il s’agira, d’une part, de s’appuyer sur notre connaissance approfondie du matériau glace pour progresser sur la compréhension de surprises climatiques se déroulant sous nos yeux dans les régions polaires : accélération des glaciers émissaires, recul rapide de la glace de mer Arctique potentiellement lié à une rhéologie mal appréhendée. La force du laboratoire demeurera ici d’approcher cet objectif de manière intégrée depuis la compréhension de la déformation du polycristal jusqu’à l’échelle de la calotte polaire. D’autre part, cette activité portera plus largement sur le fonctionnement du système climatique polaire sur la base d’une forte symbiose entre observations (de terrain et satellitaires) et modélisation et d’une connaissance approfondie de la physique de l’atmosphère et des surfaces (neige, névé, glace, pergélisols) en régions polaires. Ici, le LGGE aura une contribution importante à l’élaboration et à la validation de modèles climatiques globaux et régionaux pour la communauté nationale.

La vulnérabilité des glaciers et du couvert nival dans les zones de montagne face au changement climatique et leurs impacts sur les ressources en eau

Si les méthodologies de suivi du bilan de masse des glaciers sont désormais bien établies, il convient encore de progresser sur la compréhension des variables physiques gouvernant le comportement des glaciers de montagne. Un des enjeux scientifiques et sociétaux majeurs des prochaines années consistera aussi à élargir cette connaissance à la dynamique du manteau neigeux saisonnier et à quantifier les relations entre variabilité de la cryosphère et ressources en eau des bassins de montagne. Une des principales difficultés de cette thématique sera méthodologique, pour pouvoir intégrer plus efficacement les outils et informations atmosphériques, glaciologiques et hydrologiques mais aussi pour mieux mesurer les facteurs de pressions anthropiques sur la cryosphère de montagne, en particulier pour certaines zones du globe particulièrement sous pression anthropique. La réalisation de cet objectif permettra de disposer d’une compétence intégrée unique permettant d’appréhender l’évolution des risques glaciaires et hydrologiques dans les bassins versants de montagne.

Processus océaniques et leurs effets sur le système climatique, notamment via les couplages océan-atmosphère-glace

Couvrant 70% de la superficie de la Terre, les océans sont évidemment une composante essentielle du système climatique, et sans doute une des plus difficiles à observer. Il n’est donc pas étonnant que le développement récent des moyens d’observation océanique (par satellites ou bouées dérivantes) soit considéré, aussi bien que les progrès des modèles, comme une des grandes causes du développement récent de la recherche océanographique. En même temps, la recherche en océanographie n’est plus aujourd’hui concevable sans l’utilisation de méthodes mathématiques avancées, que ce soit pour comprendre et simuler le fonctionnement de la machine océanique, ou pour interpréter et synthétiser l’ensemble des observations disponibles. Les interactions entre océan et calottes de glace continentales sont aujourd’hui une des grandes sources d’incertitudes concernant l’évolution future des calottes de glace et du niveau des mers, et constitueront un axe de travail important du laboratoire.

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