LES SPÉCIFICATIONS TECHNIQUES DU SERVICE COPERNICUS DE SURVEILLANCE DU MILIEU MARIN
1. CHAMP D'APPLICATION
Le service Copernicus de surveillance du milieu marin (CMEMS) fournit régulièrement et de façon systématique des informations de référence sur l'état biogéochimique-physique, la variabilité et la dynamique des océans et des écosystèmes marins, aussi bien pour l'ensemble des océans de la planète que pour les mers régionales européennes. Le CMEMS fournit des produits pouvant être utilisés dans plusieurs domaines d'application et propose la description actuelle des océans (analyse), la prédiction de la situation quelques jours à l'avance (prévision) et la fourniture de relevés de données rétrospectives cohérentes pour les dernières années (retraitement des observations et réanalyse du modèle). Ce service génère des produits qui peuvent servir de point de départ à des traitements techniques plus poussés, ainsi que des informations de haut niveau sous diverses formes pour d'autres évaluations d'experts destinées à soutenir les décideurs.
Il fournit une réponse durable aux besoins des utilisateurs européens, notamment dans les domaines d'application de la sécurité maritime, des ressources marines, de l'environnement côtier et marin, et des prévisions météorologiques, climatiques et saisonnières. Il produit des informations génériques et fiables issues d'observations spatiales et in situ et de modèles – notamment des prévisions, analyses et réanalyses – sur l'état physique et les caractéristiques biogéochimiques marines des océans de la planète et des mers régionales d'Europe.
2. EXIGENCES DES UTILISATEURS ET PRINCIPAUX DOMAINES D'APPLICATION
Le CMEMS fournit des services répartis dans les quatre domaines thématiques suivants.
1) Sécurité maritime
Les produits fournissent des informations appuyant la sécurité des activités en mer, telles que les opérations en mer, les prévisions météorologiques marines, les prévisions de glaces de mer, la lutte contre les déversements d'hydrocarbures, l'organisation du trafic maritime, les opérations de recherche et de sauvetage, les plateformes éoliennes offshore et toutes les activités exigeant des mesures de sécurité pour des opérations en mer.
2) Ressources marines
Les produits se concentrent sur la gestion durable des ressources marines vivantes, en intervenant dans le domaine de la pêche et de la mariculture, et soutiennent les zones marines protégées. Les principaux objectifs de la gestion des pêcheries sont l'exécution de services de pêche écosystémiques et durables, assurant un rendement durable maximal tout en reconstituant les stocks surexploités. Les autorités de gestion de la mariculture donnent des conseils sur l'analyse de la productivité multitrophique et sur l'incidence de l'aquaculture sur l'environnement.
3) Environnement côtier et marin
Ce service s'intéresse aux besoins des utilisateurs dans différents domaines: le tourisme durable et la mariculture, la protection des littoraux contre l'érosion et la pollution issue de sources terrestres, la santé humaine et la santé de l'écosystème. Les produits et informations doivent soutenir le développement de systèmes d'aide à la décision et de concepts de gestion intégrée des zones côtières efficaces.
4) Prévisions météorologiques, climatiques et saisonnières
Ce service garantit, sur une base quotidienne ou toutes les six heures, la fourniture fiable et constante d'informations marines ayant fait l'objet d'un contrôle de la qualité. Ces informations comprennent les champs de surface en tant que conditions limites ainsi que les observations à la surface des océans et les données océaniques modélisées en dessous de la surface.
3. ARCHITECTURE DU SERVICE
Le CMEMS comprend trois principaux éléments de service.
1) Traitement
À partir de différents ensembles de données d'entrée, les centres de traitement transforment en temps quasi réel et en différé les principaux produits décrivant l'état des océans. Le traitement est réalisé par des centres de rassemblement thématiques et des centres de surveillance et de prévision.
a) Les centres de rassemblement thématiques (TAC) se concentrent essentiellement sur le traitement direct de données in situ, c'est-à-dire la température, la salinité et les variables biogéochimiques, et sur les données du satellite L2 pour plusieurs variables océaniques telles que la température à la surface de la mer, la couleur de l'océan, les paramètres de glace de mer et le niveau de la mer, l'oxygène dissous, les propriétés optiques ou d'autres composants biogéochimiques. Les résultats de ce traitement thématique sont des produits servant d'intrant direct en vue d'un traitement ultérieur par les centres de surveillance et de prévision, ainsi que des produits servant à un usage externe.
b) Les centres de surveillance et de prévision (MFC) fournissent la description tridimensionnelle de l'état océanique: analyses et prévisions des paramètres marins (température, salinité, courants, glaces de mer, niveau de la mer, vagues et biogéochimie). Sept centres de surveillance et de prévision couvrent les océans de la planète et les mers régionales européennes: planète entière, océan Arctique, mer Baltique, le plateau de l'Europe du Nord-Ouest, la région comprenant la côte ibérique, le golfe de Gascogne et les eaux irlandaises, la mer Méditerranée et la mer Noire.
2) Gestion des produits
La gestion des produits comprend la gestion des données et produits marins en temps réel ou en différé et de leurs archives, ainsi que la fourniture des capacités nécessaires à la découverte, à la consultation, à l'accès et au téléchargement de façon fiable de ces données et informations à tout moment par les opérateurs de services et les utilisateurs externes. Ce service est fondé sur la continuation et la mise à jour des catégories de données et des variables actuelles dans le catalogue, ainsi que des informations dans les gammes de service.
3) Communication et formation
Le service de communication et de formation donne aux utilisateurs un accès facile et efficace à ces données et produits, ainsi que la possibilité de découvrir le service (sur internet ou dans le cadre de formations et d'événements spécifiques), d'améliorer leurs compétences en l'utilisant et d'exprimer leurs exigences et leur avis. Les activités de communication font partie intégrante du service pour assurer un lien direct avec l'expertise technique et scientifique inhérente au service. Les deux aspects suivants peuvent être pris en considération: l'interaction avec les utilisateurs et la communication.
L'entité responsable assume la double responsabilité d'exécuter ces fonctions primaires et les fonctions transversales globales qui sont nécessaires à la prestation efficace et fiable du service de surveillance du milieu marin.
Les fonctions transversales sont accompagnées de trois exigences principales:
a) des opérations intégrées, afin de fournir le service de façon fiable et rapide;
b) la gestion de la qualité des produits et services, afin de fournir des informations vérifiées scientifiquement et actualisées, et un niveau élevé de qualité et de continuité du service;
c) l'amélioration continue du service, afin de répondre aux exigences des utilisateurs.
4. PORTEFEUILLE DE SERVICES TECHNIQUES
Le CMEMS propose les produits gratuitement aux utilisateurs inscrits par le biais d'un catalogue interactif disponible sur le portail web du CMEMS. Le CMEMS fournit régulièrement et de façon systématique des informations de référence essentielles sur l'état biogéochimique et physique des océans de la planète et des mers régionales. Les observations et prévisions produites par le service appuient toutes les applications marines. Le CMEMS est guidé par deux principes, la qualité et la simplicité: la qualité des informations sur les océans fournies aux utilisateurs et la simplicité d'accès aux informations.
Le catalogue interactif permet aux utilisateurs de sélectionner des produits selon les critères suivants:
a) zones géographiques: les océans de la planète ou les zones régionales: océan Arctique, mer Baltique, océan Atlantique-plateau de l'Europe du Nord-Ouest, océan Atlantique-plateau de l'Europe du Sud-Ouest, mer Méditerranée, mer Noire;
b) paramètres: température, salinité, courants, paramètres de glaces de mer (concentration, lisière, dérive, épaisseur, type), niveau de la mer (hauteur, anomalie, hauteur géopotentielle, bruit de mesure d'anomalie), zone euphotique, hauteur de la couche de mélange, vent, vagues, propriétés optiques de l'eau, propriétés chimiques océaniques (N, P, Fe, O2,Si, NH4, RadFlux, PCO2, pH), biologie océanique (chlorophylle a, organismes phyto et zoo, production primaire);
c) couverture temporelle: prévisions, produits en temps quasi réel, pluriannuels et constants dans le temps (issus des observations ou de la modélisation);
d) modèles ou observations (produits fournis grâce à une simulation de modèle, des mesures satellitaires, des observations in situ, ou la combinaison de produits issus d'un modèle et d'observations);
e) type de réseau;
f) période;
g) couverture verticale;
h) niveau de traitement;
i) résolution temporelle.
5. BESOINS EN DONNÉES
Le CMEMS est fondé sur l'observation des océans par diverses sources, notamment grâce aux instruments satellitaires (missions Sentinel et autres missions de contribution essentielles comme la série Jason), aux plateformes in situ telles que les bouées et flotteurs en surface et en dessous de la surface, et aux navires d'observation bénévoles.
5. 1. Données d'observation satellitaires
Le CMEMS fournit des produits fondés sur des données d'observation provenant de satellites opérationnels. Il utilise encore plus de données d'observation par satellite, à des fins d'étude du climat, de réanalyse et de validation, issues de missions passées ou de satellites ne transmettant pas de données en temps réel.
Les plus importants types de données utilisés par le CMEMS proviennent de spectroradiomètres (pour mesurer la teneur en chlorophylle et en composants organiques et minéraux, la température de surface de la mer et la couche de glace de mer), de radiomètres infrarouges (pour mesurer la température de surface de la mer), de radiomètres micro-ondes [pour mesurer la teneur en vapeur d'eau et en eau liquide (nuages) dans l'atmosphère, la pluviométrie, la concentration de glace de mer, le type, l'étendue, la température de surface de la mer et la salinité], d'altimètres (hauteur de la surface de la mer, vitesse du vent à la surface de l'océan, hauteur des vagues et glace de mer), de diffusomètres (pour mesurer la vitesse et le cap du vent, les précipitations et la concentration de glace de mer) et de radars à synthèse d'ouverture (pour mesurer le vent et le champ d'ondes de surface et assurer la surveillance des glaces de mer).
Les observations spatiales des missions Sentinel-1, Sentinel-3 et Jason-3 sont entièrement intégrées aux produits du CMEMS et le portefeuille de produits est enrichi des données sur les vagues et de nouveaux produits biogéochimiques. Les observations de la mission Sentinel-2 sont progressivement intégrées pour améliorer le portefeuille de produits biogéochimiques.
5. 2. Données d'observation in situ
Le CMEMS n'exploite pas de systèmes d'observation in situ et collecte les observations auprès de fournisseurs de données, notamment EuroGOOS, les réseaux d'observation JCOMM, SeaDataNet et EMODnet.