Observer et anticiper l’évolution des zones côtières françaises sous influence des fleuves au 21e siècle (RIOMAR)

Les plateaux continentaux et plus particulièrement les régions influencées par des fleuves sont des zones côtières particulièrement vulnérables. De fait, ces zones font face à une double contrainte :

• D’une part les apports de nutriments, particules et contaminants des fleuves qui peuvent être à l’origine d’eutrophisation, d’hypoxie, d’efflorescence d’algues toxiques, de turbidité
• D’autre part le changement climatique qui entraîne une altération de la circulation côtière, une évolution de la stratification, le réchauffement et l’acidification de l’océan et une augmentation de l’occurrence et l’intensité des évènements extrêmes (tempêtes, vagues de chaleur, crues).

L’avenir de ces écosystèmes très productifs, situés généralement dans des zones très peuplées reste donc particulièrement incertain, et leur gestion à moyen et long terme (20 à 100 ans) requiert des outils numériques capables de lever/limiter les incertitudes sur leur devenir.

Le projet RiOMar a pour objectif de définir et de construire, avec les gestionnaires de l’environnement, l’approche intégrée originale alliant des outils numériques innovants et des observatoires augmentés pour anticiper le devenir de la qualité des eaux côtières et du fonctionnement des écosystèmes marins du domaine côtier métropolitain sous influence des fleuves au cours du 21e siècle.

Les simulations associées intègreront les contraintes climatiques et anthropiques et se focaliseront sur trois périodes du 21e siècle : le passé récent (2000-2020) pour comprendre l’effet des mesures environnementales prises lors de cette période, la période d’émergence des impacts climatiques autour de 2050 (2030-2050) et la fin du 21e siècle avec des impacts climatiques plus forts (2080-2100).

Les scénarios précis de ces simulations et les indicateurs produits feront l’objet d’une co-construction avec les gestionnaires de l’environnement marins (parcs marins, aires marines protégées, Agence de l’Eau, Office Français pour la Biodiversité). Les modèles utilisés pour le Jumeau numérique de l’Océan côtier seront capables de simuler la circulation côtière, la dynamique des particules, la biogéochimie pélagique et benthique (O2, pH, nutriments, contaminants) et la productivité des premiers maillons des réseaux trophiques marins (phytoP et zooP) dans des modèles à haute résolution (<1km).

L’utilisation conjointe de l’Intelligence Artificielle (Réseau de neurones) permettra de proposer des produits mixant simulations et mesures pour les besoins des gestionnaires de l’environnement. Les observatoires augmentés viseront à dépasser les réseaux d’observation existants au sein de l’infrastructure de recherche ILICO. D’une nouvelle génération, ces observatoires permettront des acquisitions plus « intelligentes » des données en optimisant la consommation d’energie et le stockage.
5 zones côtières sont concernées par le projet : Manche orientale-Seine, Mor Braz Loire, Mer des Pertuis-Charente, Golfe de Gascogne Gironde et Golfe du Lion-Rhône.

Dans ce projet, le laboratoire ISOMER travaillera sur la zone de l’estuaire de la Loire et la Baie de la Vilaine pour mieux comprendre les phénomènes de développement massif de phytoplancton.