Academic literature on the topic 'Suivi climatique'

Résumé Nous présentons une synthèse des travaux réalisés sur la fréquence des feux et la composition forestière en relation avec les changements climatiques survenus au sud-ouest de la forêt boréale québécoise. Des études dendrochronologiques couvrant les 300 dernières années ont démontré une diminution de la fréquence des feux par suite du réchauffement climatique qui a suivi la fin du Petit Âge glaciaire (~ 1850). Des simulations basées sur le modèle canadien de la circulation générale de l'atmosphère prévoient une diminution de la fréquence des feux avec le réchauffement climatique à venir. La diminution de la fréquence des feux déjà observéeaucoursduXXe siècle est responsable d'une augmentation de l'abondance du sapin baumier ( Abies balsamea L.) et du thuya occidental ( Thuja occidentalis L.). La faible fréquence des feux pourrait aussi expliquer la grande abondance du thuya occidental dans les peuplements forestiers pendant la période plus chaude de l'Holocène moyen (~6000 BP). Une augmentation de la fréquence des feux, associée au refroidissement qui a suivi et qui s'est poursuivi durant la période néoglaciaire expliquerait l'augmentation de l'abon- dance du pin gris ( Pinus banksiana Lamb.) et la diminution importante du thuya occidental. La concordance des résultats à diverses échelles temporelles indique que l'existence d'un climat plus chaud, au sud de la forêt boréale, serait associée à une diminution importante de la fréquence des feux. Ces résultats pourraient s'appliquer à une grande partie de la forêt boréale.

L’objectif de cette étude est d’évaluer l’état de vulnérabilité des systèmes de productions agropastorales face à la variabilité climatique dans le bassin de la rivière Agbado au centre du Bénin. Ainsi à partir des chroniques de données hydroclimatiques ; des statistiques démographiques et des données planimétriques, des méthodes statistiques d’analyses climatiques ont été appliquées pour caractériser l’impact de la variabilité climatique sur les productions agricoles dans le secteur d’étude. L’analyse de la variabilité interannuelle des pluies montre une alternance des années humides et sèches suivi d’une recrudescence de crues. Puis en se basant sur les lois de probabilité statistique de l’analyse fréquentielle la fréquence des extrêmes pluviométriques et hydrologiques observés ont été déterminer. Ainsi les événements hydrologiques qui ont une probabilité de 0,01 de subvenir sont estimés à 731 m3/s. De plus il est montré que l’agriculture et l’élevage sont les activités les plus exposés avec des taux d’exposition de 90 % et 80 %.

La prévention des risques liés aux mycotoxines dans les céréales découle de l’évaluation des risques identifiés. Elle est différente selon que le pathogène responsable des contaminations se développe à des Aw élevées comme au champ, ou bien faibles comme au stockage. Au champ, en raison de la multiplicité des facteurs agro-climatiques et des techniques culturales entrant en jeu, la prévention se conduit au cas par cas, c’est-à-dire pour chaque couple mycotoxine/grain. Elle s’est beaucoup développée depuis 30 ans, mais elle n’est documentée correctement que sur quelques mycotoxines : aflatoxines, déoxynivalénol, zéaralénone et fumonisines, ainsi que sur l’ergot et ses alcaloïdes. Au stockage, cette prévention s’articule essentiellement autour de l’ochratoxine A et des aflatoxines. Concernant les aflatoxines, leur présence sur le territoire Français est sporadique au champ, voire inexistante au stockage mais ne doit pas être écartée dans un contexte de changement climatique compte tenu de leur dangerosité. Arvalis-Institut du végétal a sollicité les agriculteurs à travers la mise en place d’enquêtes à la parcelle. Entre 2000 et 2016, près de 10 000 parcelles de maïs, de blé tendre, de blé dur, d’orge, triticale, de seigle et d’avoine ont ainsi fait l’objet d’un suivi : enregistrement des informations sur l’itinéraire technique de chaque parcelle, collecte d’un échantillon pour analyse de mycotoxines, et récupération des données météorologiques de chaque situation. Chaque campagne climatique étant unique, ces enquêtes sont renouvelées chaque année afin de mieux comprendre les facteurs agro-climatiques en cause dans les contaminations, d’identifier les actions de prévention à mettre en œuvre et de développer des outils d’aide à la gestion des mycotoxines.

Le réchauffement climatique est un phénomène d’envergure mondiale qui se répercute sur le système climatique. Une des conséquences du réchauffement climatique est l'extension de la période de sécheresse, favorisant ainsi l’augmentation des fréquences du phénomène des feux de végétation. Les feux incontrôlés perturbent l’écologie et la fonctionnalité des écosystèmes, entraînant parfois leur érosion. La présente étude est une contribution pour la gestion des feux de végétation au Togo et porte sur le suivi spatial pour la saison des feux 2018-2019. Elle explore la potentialité des nouvelles données satellitaires Sentinel-2 (S-2) en accès libre dans la gamme de la télédétection optique pour la détection des surfaces brûlées, la cartographie des feux utilitaires et des feux incontrôlés. Elle teste également la performance de la méthode de cartographie des feux de végétation à partir de l’indice NBR (Normalized Burn Ratio) initialement conçue pour les images Landsat et évalue la biomasse végétale brûlée. Les résultats révèlent que les images S-2 présentent du potentiel dans la restitution des surfaces brûlées. La performance de la méthode de l’indice NBR sur les images S-2 est satisfaisante. La cartographie des feux de végétation montre que les feux utilitaires représentent 21,75 % contre 78,25 % pour les feux incontrôlés. L’ensemble des feux de végétation enregistrés a occasionné l’incendie de 5 878 km2 du couvert végétal, soit 10,39 % du territoire national. Le couvert végétal brûlé est composé majoritairement de savanes (33,12 %), de cultures et jachères (24,48 %), de plantations (14,59 %), de forêts claires (14,43 %) et de forêts riveraines (13,02 %). Les résultats obtenus constituent des éléments tangibles pour le suivi, la sensibilisation, l’élaboration des plans d’aménagement, de prévention et de gestion des feux.

RÉSUMÉ Des silts sableux prodeltaïques, des sables deltaïques et des silts et sables stratifiés ont été excavés sous l'estran et à la base des falaises de la côte nord-ouest de l'île aux Coudres, dans l'estuaire moyen du Saint-Laurent. L'analyse sporopollinique à maille serrée de ces unités révèle une suite d'associations végétales du Sangamonien observée pour la première fois dans la vallée du Saint-Laurent. À la base, la phase prodeltaïque est contemporaine d'une forêt boréale régionale à Picea mariana, Pinus banksiana et, en proportion décroissante, à Abies. Cette phase est suivie d'un épisode deltaïque puis d'un optimum climatique de type interglaciaire caractérisé par une forêt régionale mixte à Picea et Quercus (17%). Au-dessus, la succession pollinique représente la transition entre la fin d'un optimum interglaciaire et un épisode glaciaire. La forêt mixte est remplacée progressivement par une sapinière (Picea, Abies, Betula), une pessière (Picea, Pinus), puis par une toundra arbustive (Betula, Alnus crispa). Des sables stériles puis des varves glaciolacustres, déjà connus, complètent cette séquence de refroidissement. Les unités pleistocenes de l'île aux Coudres introduisent de nouveaux éléments de corrélation entre les séquences du lac Ontario, de la vallée du Saint-Laurent et celles du golfe du Saint-Laurent. Le lit à Quercus abondant représente, sur une faible épaisseur, un optimum climatique du Sangamonien très probablement équivalent de la fin du sous-stade isotopique 5e. Il confirme l'âge pré-sangamonien et du début du Sangamonien des sédiments détectés par sismique réflexion jusqu'à —160 m sous le niveau actuel de l'estuaire du Saint-Laurent. L'optimum climatique est suivi d'un refroidissement caractérisé par une évolution végétale semblable à celle observée en Nouvelle-Ecosse pendant la transition du 5e au 5d.

Evaluer le pouvoir prédictif d’un modèle pluie-débit est crucial en hydrologie de surface car cela permet de borner les limites de son utilisation en extrapolation, autrement dit dans des conditions hydro-météorologiques et géographiques différentes de celles de la phase d’apprentissage du modèle. En outre, ce pouvoir prédictif est susceptible d’être dépendant de la connaissance climatique des bassins et de la complexité de la relation pluie-débit. Pour tester la réaction d’un modèle hydrologique empirique à la stratégie d’échantillonnage de ses variables d’entrée climatiques, une étude de sensibilité a été appliquée au modèle hydrologique global GR4J. Celui-ci a fait l’objet d’un calage dynamique en utilisant une information climatique d’origine et de densité spatiale variables pour le calcul de ses entrées atmosphériques (précipitations et évapotranspiration potentielle). Les hydrogrammes journaliers calculés après recalage ont été comparés aux hydrogrammes journaliers observés sur un échantillon de 148 bassins faisant l’objet d’un suivi hydrométrique dans la partie française du bassin Rhin-Meuse. Les résultats de l’analyse montrent que le modèle GR4J réagit fortement au changement d’entrées de précipitations (précipitations au poste vs précipitations distribuées) en améliorant la définition des paramètres et en identifiant mieux le comportement hydrologique du bassin modélisé en conditions jaugées comme en conditions non jaugées. A l’inverse, le modèle GR4J montre une insensibilité au changement de densité spatiale du réseau de postes météorologiques utilisé pour calculer l’évapotranspiration potentielle prescrite au modèle et ne tire donc pas partie d’une concentration de postes pour simuler les débits en conditions jaugées comme en conditions non jaugées.

Les zones climatiques locales (ZCL) sont de plus en plus utilisées dans toutes les problématiques liées au changement climatique en milieu urbain, notamment pour les opérations d’aménagement ou de requalification portant sur l’îlot de chaleur, les microclimats et le confort thermique. Fondées sur des critères a priori, ces dernières nécessitent d’être confrontées à la réalité du terrain afin de s’assurer de leur validité avant toute utilisation. C’est l’objet de cette étude portant sur les agglomérations témoins de Lyon et de Tokyo, où ces zones climatiques n’ont pour le moment pas été réellement utilisées. L’analyse proposée confronte ce découpage thermo-morphologique aux températures de surface provenant des mesures de Landsat de 2000 à 2019 (single channel algorithm) et de mesures mobiles de la température de l’air, effectuées au sein des agglomérations en été. Les ZCL sont extraites par photo-interprétation pour Lyon et par classification supervisée pour Tokyo. Les températures sont étudiées en fonction des ZCL à l’aide du test statistique de Kruskal-Wallis suivi de la procédure de comparaison multiple par paires Steel-Dwass-Critchlow-Fligner. Les résultats indiquent des différences significatives entre les ZCL pour les températures de l’air et de surface et confirment ainsi l’intérêt de leur utilisation. Les ZCL les plus fraîches sont celles qui présentent une couverture végétalisée. Plus précisément, on remarque un gradient thermique décroissant avec la quantité de biomasse disponible au sein des ZCL mais également avec la hauteur des bâtiments en raison de l’effet d’ombrage.

Le changement climatique a des effets perceptibles sur notre environnement immédiat, que ce soit sur la modification de la météorologie, le niveau d’eau dans les rivières, l’intensité des aléas « inondations », la sévérité des étiages ou les niveaux de nappes phréatiques. Les effets indirects pouvant impacter les ouvrages hydrauliques sont malheureusement rarement quantifiés mais commencent à être documentés. Certains gestionnaires commencent également à se préoccuper de ces effets et souhaitent s’en prémunir. La recherche de nouveaux indicateurs de performance des ouvrages en lien avec les effets du changement climatique nécessite de disposer de données quantitatives. L’article présentera l’observatoire des interactions sols–climat mis en place sur la digue de La Riche grâce au partenariat entre la Dreal Centre–Val-de-Loire, Tours Métropole–Val-de-Loire, la Direction départementale des territoires d’Indre-et-Loire, le Cerema et l’université Gustave Eiffel. Les capteurs mis en place en mars 2023 à l’occasion des travaux d’épaississement de la digue de La Riche permettront d’acquérir des données couplées de sol et de météorologie. Le jeu de capteurs prévu pour le suivi comprend des sondes tensiométriques, des sondes de mesure de teneur en eau volumique et de température, une station météorologique, des piézomètres et une caméra. L’interprétation de ces données devrait enrichir notre compréhension des phénomènes et permettre de développer une doctrine concernant l’adaptation des ouvrages en terre de protection contre les inondations au changement climatique. L’article présente le détail de l’instrumentation mise en œuvre et les objectifs recherchés.

Objectifs : l’objectif de la présente étude était d’analyser les perceptions des gestionnaires des parcs à karité sur les effets du changement climatique sur la productivité des arbres de karité tout le long du gradient climatique au Bénin. Méthodologie et Résultats : 420 gestionnaires des parcs à karité dans les communes de Bohicon (au sud), Savè (au centre), Parakou, Bembèrèkè et Kandi (au nord) ont été soumis à un questionnaire semi-structuré relative aux caractéristiques sociodémographiques des personnes enquêtées, aux tendances des facteurs climatiques, aux indicateurs d’appréciation de l’effet des changements climatiques sur la productivité du karité et aux stratégies d'adaptation développées. Une analyse en composante principale suivi d’une analyse factorielle des correspondances ont été faites. Ensuite, une régression logistique polychotomique ordinale a été utilisée en vue d’étudier les déterminants de l’adoption des stratégies d’adaptation aux effets du changement climatique par les gestionnaires des parcs à karité. Les résultats ont montré que la température (38,65%), la pluviométrie (50,27%) et les vents violents (2,43%) sont les facteurs climatiques affectant négativement la productivité des arbres selon personnes enquêtées. L’association du karité avec les cultures annuelles et l’entretien périodique des peuplements ont été les principales stratégies d’adaptation au changement climatique développées respectivement par 98,33% et 48,55% des personnes enquêtées. La zone agroécologique, le sexe des gestionnaires des parcs à karité, l’appartenance à une organisation paysanne et la densité des arbres de karité ont influencé significativement (p < 0,05) le choix des stratégies d’adaptation développées. Conclusion et Application des Résultats : La variation des facteurs climatiques a provoqué selon les personnes enquêtées l’avortement des fleurs et par conséquent une diminution du rendement en noix des arbres. Le choix des stratégies d’adaptation par les gestionnaires des parcs à karité aux changements climatiques est fonction de la zone agroécologique, du sexe des gestionnaires des parcs à karité, de l’appartenance à une organisation paysanne et de la densité des arbres de karité. L’étude suggère une Avaligbé et al., J. Appl. Biosci. 2021 Tendances climatiques, perceptions des gestionnaires des parcs à karité sur la productivité du karité (Vitellaria paradoxa) au Bénin. 16238 analyse de l’efficacité de ces stratégies d’adaptation afin de mettre en place des paquets technologiques garantissant la durabilité de ce système agroforestier. Mots clés : Stratégie d’adaptation, facteurs climatiques, phénologie des arbres, systèmes agroforestier. Climate trends, perceptions of the shea park managers on the productivity of shea (Vitellaria paradoxa) in Benin. ABSTRACT The objective of the present study was to analyze the perceptions of shea park managers of the effects of climate change on the productivity of shea trees along the climatic gradient in Benin. Methodology and Results: 420 shea-park managers in the municipalities of Bohicon (located in the south), Savè (located in the centre), Parakou, Bembèrèkè and Kandi (located in the north) were subjected to a semistructured questionnaire. Socio-demographic characteristics of the people surveyed, trends in the climatic factors, criteria used to appreciate effect variability of climate parameters on shea trees’ productivity and the adaptation strategies developed were data collected. These data were analyzed using principal component analysis and correspondence factorial analysis. Then, an ordinal polychotomic logistic regression was used to assess the determinants of the adoption of the adaptation strategies to climate change by shea park managers. The results showed that temperature (38.65% of the respondent), rainfall (50.27% of the respondent) and wind (2.43% of the respondent) are climatic factors affecting negatively trees’ productivity. Intercropping of shea tree with annual crops and regular maintenance of the trees were the main adaptation strategies to climate change developed by 98.33% and 48.55% of the respondents respectively. The agroecological zone, gender of the shea park managers, membership of farmer organization and density of shea trees significantly influenced (p < 0.05) the choice of the adaptation strategies developed. Conclusion and Application of Results: The variation in climatic factors caused, according to the people surveyed, abortion of flowers and consequently a decrease in the trees’ nut yield. The choice of an adaptation strategies by shea trees park managers to climate change depends on the agroecological zone, gender of the managers, membership of farmers’ organization and density of shea trees. We suggested an analysis of the effectiveness of these adaptation strategies in order to develop crop management technology that guarantee the sustainability of this agroforestry system. Keywords: Adaptation strategy, climatic factors, tree phenology, agroforestry systems

Les parcs arborés du Tchad subissent une dégradation marquée par une diminution importante du couvert végétal et des ressources ligneuses en raison de la péjoration climatique et de l’anthropisation. L’objectif de cette étude était d’évaluer la diversité floristique des parcs arborés du Département de la Nya (Sud du Tchad) et de caractériser leurs paramètres écologiques. Les données floristiques ont été collectées sur 174 relevés de 2500 m2 chacun. Au total, 29 espèces ligneuses réparties en 29 genres et 18 familles ont été recensées. La densité moyenne est de 28,528 tiges/ha et la surface terrière moyenne est de 4,077 m²/ha. L’indice de diversité de Shannon étaitde 3,043 et l’équitabilité de Piélou était de 0,626. Les familles les plus dominantes sont les Fabaceae, Sapotaceae et Anacardiaceae. La structure en diamètre a mis en évidence une prédominance d’individus adultes par rapport aux individus de petit diamètre (4,60%). La chorologie de la flore est caractérisée par la dominance des espèces soudano-zambésiennes (37,93%). Le spectre de formes biologiques montre une prédominance des mésophanérophytes (65,51%) et des microphanérophytes (31,03%). Ces résultats peuvent servir de référence dans le suivi de la dynamique de la végétation des parcs arborés soumis aux variations climatiques et auxpressions anthropiques.Mots clés : Caractéristique floristique, parcs arborés, types biologiques, types phytogéographiques, zone soudanienne, Tchad.

Cette thèse vise à améliorer la compréhension de l'économie du suivi des GES dans les politiques climatiques, qui est la problématique principale de ce travail de recherche. À cet égard, cette thèse développe un cadre analytique général pour l'analyse de la surveillance, notification et vérification (MRV) dans les politiques climatiques à travers l’étude d’arbitrages clés – tels que le coût vs incertitude – ainsi que d'un modèle microéconomique pour évaluer l'impact des choix de règles du suivi sur la performance économique et environnementale des politiques climatiques. Alors que les expériences pratiques avec les mécanismes de tarification et de gestion du carbone les plus importants, ainsi que la modélisation microéconomique, démontrent qu'il n'y a pas de solution « miracle » concernant les règles MRV dans la politique climatique, cette thèse, néanmoins, tire trois leçons clés concernant la comptabilisation du carbone qui devraient aider les décideurs à concevoir des règles du suivi en fonction de leurs objectifs.Tout d'abord, en ce qui concerne la rigueur du suivi, il peut être conclu que les règles sur les incertitudes sont rarement exhaustives. Avec une exception importante de la mesure directe dans le SCEQE, les systèmes de comptabilisation du carbone existants ne fixent pas une exigence sur l'incertitude globale. Les exigences du suivi dans le cadre du MDP ont en partie suivi le principe de précaution – par le biais d'un choix conservateur d'incertitude pour certaines valeurs par défaut du GIEC ainsi que pour certaines variables surveillées. Le modèle microéconomique développé dans cette thèse démontre qu’en présence d'asymétrie d'information, ne pas comptabiliser l'incertitude conduit à des résultats économiques et environnementaux sous-optimaux.Deuxièmement, il a été démontré que les coûts de MRV sont soumis à un fort effet d'économie d'échelle, à la fois dans et entre les différents cadres de comptabilisation du carbone. Les régimes obligatoires doivent être particulièrement prudents avec les coûts qu'ils imposent aux entités réglementées parce qu'elles peuvent fausser le marché – par exemple en mettant des coûts plus élevés sur les petites entités – ou même entrainer des coûts non supportables pour certaines entreprises. Inversement, les systèmes de compensation, pour lesquels la participation est volontaire, ne peuvent pas entrainer la faillite des entreprises participantes du fait des coûts de MRV : s’ils sont trop élevés, les entreprises ne participeront tout simplement pas. En outre, l'un des intérêts de la mise en place d'un programme de compensation est de révéler des informations sur les possibilités de réduction des émissions, les techniques de surveillance et les coûts. Dans ce contexte, il y a une justification pour la hausse des coûts de MRV afin d'obtenir une meilleure information. Troisièmement, les coûts de surveillance sont aussi directement proportionnels à la rigueur du MRV. En effet un suivi plus précis s’accompagne habituellement par un coût plus important. Le régulateur doit donc faire face à un compromis entre les coûts et la qualité de l’information. Peu de systèmes de comptabilisation du carbone existants contiennent des dispositifs de flexibilité pour adapter les exigences de la précision aux coûts supportés par les parties prenantes. Ces dispositions peuvent prendre la forme de « seuils de minimis » (les niveaux d'émissions en dessous desquels la surveillance et la notification des émissions ne sont pas exigées), ou « seuils de matérialité » (les niveaux de seuil d'erreurs pour lesquels les erreurs sont tolérées lors de la vérification). ... (suite et fin du résumé dans la thèse)
This dissertation aims at improving the understanding of the economics of monitoring in climate policy, which is the main problematic of this research work. To this end, this dissertation develops a general analytical framework for the analysis of monitoring, reporting and verification (MRV) in climate policy across several key tradeoffs – such as cost vs. uncertainty – as well as a microeconomic model to assess the impact of monitoring policy choice on the economic and environmental performance of climate policy. While the practical experiences with the most important carbon pricing and management mechanisms, as well as microeconomic modeling highlight that there is no “silver bullet” solution regarding MRV rules in climate policy, this dissertation, nevertheless, draws three key lessons regarding carbon accounting that should help policymakers design “silver bullets” depending on their objectives.First, regarding the stringency of monitoring, it can be concluded that the rules for monitoring uncertainty are rarely exhaustive. With an important exception of direct measurement in the EU ETS, existing carbon accounting systems do not set a requirement on the overall uncertainty of a given source. The CDM monitoring requirements have partly followed the conservativeness principle, mainly through a conservative choice of uncertainty bounds for some IPCC default values as well as for some monitored variables. The microeconomic model developed in this dissertation demonstrates that in the presence of information asymmetry not accounting for monitoring uncertainty leads to suboptimal economic and environmental outcomes of climate policy.Second, it was demonstrated that MRV costs are subject to a strong economy-of-scale effect both across and within different carbon accounting frameworks. Indeed, MRV costs decrease with the comprehensiveness of the perimeter: the larger and the more comprehensive a scheme, the lower the MRV costs. Mandatory schemes must be especially careful with the costs that they impose on regulated entities as these may distort the market – for example by putting higher costs on smaller entities – or even put unbearable burden on some firms. Conversely, offset schemes, in which participation is voluntary, cannot bankrupt participating companies through MRV costs: if they are too high, companies simply do not participate. Moreover, one of the interests of running an offset scheme is to reveal information on abatement opportunities, monitoring techniques and costs. In this context, there is a rationale for higher MRV costs in order to obtain better information.Third, monitoring costs are also directly proportional to MRV stringency, as more accurate monitoring usually comes at an increasing cost. The regulator therefore has to deal with a tradeoff between information quality and monitoring costs. Few existing carbon accounting systems incorporate flexibility provisions to adapt uncertainty requirements to the cost incurred by stakeholders. These provisions may take the form of de minimis thresholds (that is, threshold levels of emissions under which monitoring and reporting are not required), or “materiality thresholds” (that is, threshold levels of errors under which errors are tolerated during verification). They can also take a more continuous form, for example by increasing the cost of compliance or discounting the benefits from carbon credits in proportion to the uncertainty of monitoring. The microeconomic model developed in this dissertation demonstrates that in choosing the monitoring policy to address uncertainty – prescribing the error, setting maximum uncertainty thresholds or applying a discount – the regulator has to balance welfare, risk and undue wealth transfers

Les régions de hautes latitudes nord se réchauffent de façon plus intense que sur le reste du globe. Ce phénomène, appelé amplification arctique, est dû en partie à la diminution de l'étendue de glace de mer et de la couverture de neige. Par ses changements de pouvoirs réfléchissant et isolant, la neige, présente 9 mois de l'année, pourrait avoir un effet important sur l'augmentation des températures du sol. Le dégel du pergélisol à travers le carbone ainsi libéré serait susceptible d'avoir un impact important sur le climat futur de l'Arctique. Ce projet de recherche a pour objectif d'améliorer le suivi du couvert nival arctique et des températures du sol. À l'heure actuelle, les modèles détaillés d'évolution du manteau neigeux tels que le modèle Crocus ne parviennent pas à reproduire la physique particulière de la neige arctique ce qui conduit à des incertitudes importantes dans la modélisation des températures du sol. De nouvelles paramétrisations physiques ont été implémentées au sein du modèle Crocus pour améliorer la stratification verticale du manteau neigeux en introduisant les effets de la végétation (neige moins dense en profondeur) et les effets du vent (neige plus dense en surface), ainsi que pour modifier la conductivité thermique de la neige. Ces nouvelles paramétrisations permettent une meilleure représentation des températures du sol sous la neige, validée avec un large jeu de données en Alaska, dans l'Arctique canadien et en Sibérie. Les simulations ainsi réalisées à l'aide du modèle Crocus modifié, piloté par la réanalyse météorologique ERA-Interim sur les 39 dernières années (1979-2018), à l'échelle panarctique, montrent une augmentation significative de la densité de la neige au printemps ainsi que de l'humidité de la neige principalement au printemps et en automne, accompagnée d'une diminution significative de la durée d'enneigement. Ces effets cumulés à l'augmentation des températures de l'air entraînent une augmentation des températures du sol allant jusqu'à +0.89 K par décade pour le mois de juin. De façon à pouvoir améliorer le suivi de l'évolution spatiale et temporelle du couvert nival, l'utilisation de données d'observations satellitaires micro-onde est proposée. À partir de l'analyse d'un jeu de données unique de mesures radiométriques en surface associées à la caractérisation in-situ du manteau neigeux (119 snowpits avec des observations simultanées) en zone arctique et subarctique, une paramétrisation optimale du modèle de transfert radiatif SMRT a été définie. En utilisant une longueur de corrélation exponentielle ajustée comme paramètre de microstructure de la neige dans le modèle électromagnétique Improved Born Approximation (IBA), l'étude montre, par rapport aux autres configurations de modèles testées, de meilleurs résultats avec une erreur moyenne (RMSE) inférieure à 30% des observations pour la neige subarctique et 24% pour la neige arctique. Couplées à Crocus, les températures de brillance simulées sur l'ensemble de l'Arctique sont significativement meilleures avec Crocus modifié qu'avec Crocus standard (38 K d'amélioration de l'erreur en moyenne). Ces résultats ouvrent la voie à l'utilisation de l'assimilation des observations micro-onde satellitaires dans le modèle Crocus à grande échelle afin d'améliorer les simulations de densité de la neige arctique, paramètre clef du manteau neigeux influant sur l'évolution des températures du sol sous la neige
Northern high-latitude regions are warming more intensely than the rest of the world. This phenomenon, called Arctic amplification, is due in part to the decrease in sea ice extent and snow cover. Snow, which is present 9 months of the year, could have a significant effect on the increase in land surface temperatures by changing its reflective and insulating properties. Thawing of permafrost which could release important amount of soil carbone into the atmosphere could have a significant positive feedback on the future climate of the Arctic. The objective of this research project is to improve the monitoring of Arctic snow cover and ground temperatures. Detailed models of snow cover evolution such as the Crocus multi-layered model are unable to reproduce the particular physics of Arctic snow, which leads to significant uncertainties in the modeling of ground temperatures. New physical parameterizations have been implemented within the Crocus model to improve the vertical stratification of the snowpack by introducing vegetation effects (less dense snow at the bottom) and wind effects (denser snow at the surface), as well as to modify the thermal conductivity of snow. These new parameterizations allow a better representation of ground temperatures under the snowpack, validated with a large dataset in Alaska, Canadian Arctic and Siberia. The simulations thus carried out using the modified Crocus model, driven by the ERA-Interim meteorological reanalysis over the last 39 years (1979-2018), at the pan-Arctic scale, show a significant increase in snow density in spring as well as in snow moisture, mainly in spring and fall, accompanied by a significant decrease in the duration of the snow cover. These effects, combined with the increase in air temperature, lead to an increase in ground temperature of up to +0.89 K per decade for the month of June. In order to improve monitoring the spatial and temporal evolution of the snow cover, the use of microwave satellite observation data is proposed. Based on the analysis of a unique dataset of surface radiometric measurements, associated with the in-situ characterization of the snowpit (119 snowpits with simultaneous observations) in the Arctic and sub-Arctic zones, an optimal parameterization of the SMRT model has been defined. The results show that using a fitted exponential correlation length as a snow microstructure parameter in the Improved Born Approximation (IBA) electromagnetic model gives the best results compared to the other model configurations tested, with a mean error (RMSE) of less than 30% of the observations for subarctic snow and 24% for Arctic snow. Coupled with Crocus, the simulated brightness temperatures over the entire Arctic are significantly better with modified Crocus than with standard Crocus (38 K improvement in mean bias). These results pave the way for using the assimilation of satellite microwave observations into the Crocus model to improve simulations of Arctic snow density, a key snowpack parameter influencing the evolution of ground temperatures under the snow

Déployé ces dernières années, le réseau des profileurs autonomes ARGO vise à suivre systématiquement lesévolutions climatiques de l'océan global. Nous considérons ici les profils de température et de salinité fournis par ARGO en 2002/2003 dans l'océan Atlantique Nord, particulièrement important pour la circulation thermohaline et le climat. Par assimilation (4DVAR) dans un modèle de circulation générale, nous montrons que les profils ARGO permettent effectivement d'améliorer notre connaissance de l'état climatique (hydrographie et circulation) de l'océan. Par des expériences (dites jumelles) d'assimilation de profils simulés par le modèle, nous montrons que le potentiel d'un tel jeu de données, et validons la méthode. Ainsi, avec une forte erreur de représentativité simulée et pour un nombre réaliste de profils, nous montrons que l'assimilation permet de capturer les anomalies grande échelle de l'hydrographie et de la circulation. Nous discutons les résultats selon la couverture spatiale d'ARGO. Nous passons donc à l'assimilation des données réelles avec un certain optimisme. Bien que le modèle devienne alors imparfait et les sources d'erreurs incertaines, le système d'estimation donne dans l'ensemble des résultats cohérents avec des expériences jumelles. Par des validations indépendantes, nous montrons que l'estimation déduite des profils ARGO reflète l'hydrographie en 2002/2003 plus précisément qu'une climatologie. De plus, assimilant des informations climatologiques à la place des données ARGO, nous montrons que le système d'estimation est capable de révéler une variabilité de position horizontale d'un front ou de propriétés de masses d'eau. De plus, l'assimilation des données d'ARGO réelles permet une nette amélioration de la circulation 3D modélisée sur un an, sans que nous modifions le vent. Assimilant des informations climatologiques par bassins, nous analysons cette contrainte de la circulation par des observations hydrographiques
Deployed in recent years, the autonomous profilers ARGO array aims to monitor the global ocean climatic variability. We here consider the temperature and salinity profiles provided by ARGO during 2002/2003 in the North Atlantic Ocean, which is of major importance for the thermohaline circulation and the climate. Using (4DVAR) assimilation in a general circulation model, we show that the ARGO profiles can actually improve our knowledge of the climatic state (hydrography and circulation) of the ocean. Through assimilation experiments with model simulated profiles, we assess the skills of such a data set and validate the method. With a large simulated representativity error and a realistic number of profiles, we show that the assimilation captures the large scale anomalies of the hydrography and the circulation. We discuss the results regarding the data spatial sampling. Then we move confidently to the assimilation of the real data. Even though the model and the error sources are respectively imperfect and uncertain in this case, the estimation system behaves as in the idealized experiments. Using independant validations, we prove that the assimilation of actual ARGO profiles provides an estimate of the 2002/2003 hydrography that is more precise than a climatology. Moreover, replacing the ARGO profiles by climatological ones, we show that the assimilation system is able to reproduce the variability of a front position or of water mass properties. The assimilation of the actual ARGO profiles clearly improves the one year model circulation too, even, though we do not modify the wind forcing. Assimilating climatological information only in parts of the domain, we analyse the hydrographic constraint on the circulation

L'objectif de ce mémoire était une contribution à la conception et à la réalisation d'une station ambulatoire à vocation strictement agricole répondant aux exigences du cahier de charges défini par les experts agronomes. Cette station a pour but de doter l'exploitant agricole moderne d'une aide climatologique de précision et ceci en temps réel avec un cout relativement dérisoire. Le mémoire présente l'architecture de cet instrument compose d'un ensemble de capteurs et d'une électronique organisée autour d'un microcontrôleur et d'un composant FPGA. Un chapitre est consacré à l'organisation logicielle et le mémoire se termine par la présentation des résultats d'une validation sur site d'une année. En conclusion nous envisagerons l'évolution ultérieure de ce dispositif et son extension au domaine du suivi de la pollution atmosphérique.

En raison de leurs impacts dévastateurs sur les populations et les infrastructures des pays concernés, l'évolution future de l'activité cyclonique tropicale dans le contexte du réchauffement climatique est une question de grande importance. Deux méthodes existent pour évaluer l'activité cyclonique tropicale en changement climatique dans les modèles de climat : l'utilisation d'algorithmes de détection (traqueurs) de cyclones ou l'utilisation d'indices de cyclogénèse qui traduisent des relations statistiques liant l'activité cyclonique observée à des variables atmosphériques de grande échelle. Ces deux méthodes tendent à fournir des projections opposées dans les simulations climatiques. Motivée par ce désaccord, cette thèse propose alors d'explorer ces deux approches dans le but d'apporter des améliorations à chacune d'elles. Dans un premier temps, le traqueur de cyclones tropicaux du CNRM est appliqué à la réanalyse ERA5 du Centre européen pour les prévisions météorologiques à moyen terme, et évalué à l'aide de la base de données d'observations des cyclones IBTrACS. Ses performances sont évaluées en termes de probabilité de détection et de taux de fausses alarmes (POD et FAR), après optimisation des paramètres de détection, et en appliquant un filtre des systèmes de moyennes latitudes adéquat. Plusieurs métriques d'évaluation de la similarité des trajectoires détectées dans ERA5 avec celles observées sont ensuite proposées puis comparées. Ces métriques novatrices sont complémentaires au POD et au FAR et montrent que l'optimisation des paramètres de détection s'accompagne d'une légère amélioration de la similarité des trajectoires. De nouveaux indices de cyclogénèse sont ensuite construits sur ERA5 par régression de Poisson entre des prédicteurs de grande échelle thermiques et dynamiques, et la base de données IBTrACS. Les régressions sont déclinées à différentes résolutions spatiales et temporelles ainsi qu'à l'échelle globale et pour les différents bassins océaniques. La résolution temporelle accrue permet la correction du biais équatorial présent dans les indices les plus communément utilisés. La variabilité interannuelle des indices apparaît cependant robuste aux modifications apportées aux coefficients de pondération des variables de grande échelle. Suite à ce constat, l'apport de l'ajout de prédicteurs dans les régressions est évalué sur ERA5 ainsi que dans le modèle ARPEGE ; d'une part en ajoutant explicitement un diagnostique du mode de variabilité El Niño (ENSO) dans l'indice, et d'autre part en remplaçant l'humidité relative à 600 hPa par le déficit de saturation d'humidité intégré sur la colonne (VPD). L'ajout du diagnostique ENSO permet alors d'améliorer la variabilité interannuelle de l'indice dans la plupart des bassins océaniques. Les corrélations avec les séries observées est rendue statistiquement significative au seuil de 95% dans tous les bassins à l'exception du Nord Atlantique. L'utilisation du VPD permet quant à elle d'annuler les tendances à la hausse dans la période historique observée dans les indices basés sur l'humidité relative. L'indice obtenu présente donc un meilleur accord avec les observations. Lorsqu'appliqué à des simulations climatiques ARPEGE à très haute résolution, sous le scénario RCP8.5, le VPD amplifie également la diminution de l'activité cyclonique
Given their devastating impact on the populations and infrastructures of the countries concerned the future evolution of tropical cyclone activity in the context of global warming is an issue of great importance. Two methods exist for assessing tropical cyclone activity under climate change in climate models: the use of cyclone detection algorithms (trackers) or the use of cyclogenesis indices, which translate statistical relationships linking observed cyclone activity to large-scale atmospheric variables. These two methods tend to provide opposite projections in climate simulations. Motivated by this disagreement, this thesis proposes to explore these two approaches, with the aim of making improvements to each. Firstly, the CNRM tropical cyclone tracker is applied to the ERA5 reanalysis of the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts, and evaluated using the IBTrACS database of cyclone observations. Its performance is evaluated in terms of detection probability and false alarm rate (POD and FAR), after optimizing detection parameters and applying an appropriate mid-latitude system filter. Several metrics for assessing the similarity of the tracks detected in ERA5 with those observed are then proposed and compared. These innovative metrics are complementary to POD and FAR, and show that optimizing detection parameters is accompanied by a slight improvement in track similarity. New cyclogenesis indices are then constructed on ERA5 by Poisson regression between large-scale thermal and dynamic predictors, and the IBTrACS database. The regressions are run at different spatial and temporal resolutions, as well as on a global scale and for different ocean basins. The increased temporal resolution enables the equatorial bias present in the most commonly used indices to be corrected. However, the interannual variability of the indices appears to be robust to changes in the weighting coefficients of the large-scale variables. Following this observation, the contribution of adding predictors to the regressions is evaluated on ERA5 as well as in the ARPEGE model; on the one hand by explicitly adding a diagnostic of the El Niño (ENSO) variability mode to the index, and on the other hand by replacing the relative humidity at 600 hPa by the integrated moisture saturation deficit on the column (VPD). The addition of ENSO diagnostics improves the interannual variability of the index in most ocean basins. Correlations with observed series are made statistically significant at the 95% threshold in all basins except the North Atlantic. The use of the VPD cancels out the upward trends in the historical period observed in indices based on relative humidity. The resulting index is therefore in better agreement with observations. When applied to very high-resolution ARPEGE climate simulations, under the RCP8.5 scenario, the VPD also amplifies the decrease in cyclonic activity

Les glaciers des régions sub-polaires entre 45 et 60°S ont reculé dramatiquement au cours du dernier siècle. L'archipel des Kerguelen (49°S, 69°E) constitue un site unique dans ces régions où peu d'observations sont disponibles pour comprendre le recul glaciaire. Situés à faible altitude et proches de l'océan, ses glaciers ont montré une sensibilité particulière aux variations atmosphériques et océaniques. Ainsi, depuis les années 60, la calotte Cook (~400 km2) a reculé de manière spectaculaire, perdant 20% de sa surface en 40 ans. L'objectif de mon travail de thèse était d'évaluer l'état actuel et futur de la calotte, et de comprendre les causes de ce recul tout en les replaçant dans un contexte global. Pour ce faire, un réseau météorologique et glaciologique a été mis en place en 2010 sur l'archipel et des campagnes de mesures ont depuis été réalisées annuellement. L'analyse de ces mesures nous permet de confirmer le bilan de masse négatif de la calotte. Parallèlement, l'étude de l'albédo de l'ensemble de la calotte Cook à partir d'images satellites MODIS (MODerate resolution Imaging Spectroradiometer) permet d'évaluer l'évolution de la ligne de neige de la calotte depuis 2000, mettant en évidence une réduction importante de sa zone d'accumulation au cours des dix dernières années. La modélisation du bilan de masse de la calotte Cook à l'aide d'un modèle degré-jour couplé à une routine dynamique révèle par ailleurs que son retrait est principalement dû à une forte diminution des précipitations sur l'archipel depuis les années 60. Afin de replacer le recul des glaciers aux îles Kerguelen dans un contexte global, les tendances climatiques sur l'ensemble des zones subpolaires sont étudiées, faisant apparaître que la zone sub-Antarctique est actuellement celle où les retraits sont les plus forts à l'échelle du globe. Pour comprendre ces variations, nous analysons un ensemble complet de jeux d'observations de terrain, de satellites et de résultats de modélisation : réanalyses, modèles de l'exercice CMIP5 (Coupled Model Intercomparison Project phase 5), observations de température atmosphérique et océanique, précipitations, etc. Ceux-ci révèlent un réchauffement et un assèchement quasi généralisé de l'ensemble de la zone 40-60° S, lié à un déplacement vers le sud des zones dépressionnaires en réponse aux phases de plus en plus fréquemment positives du mode annulaire austral (Southern Annular Mode, SAM). Le recul récent des glaciers des îles Kerguelen, mais également d'autres zones glaciaires des régions subpolaires de l'hémisphère sud, est donc principalement lié à un déficit d'accumulation causé par le SAM, et amplifié par le réchauffement atmosphérique. L'évolution future du bilan de masse de la calotte Cook aux îles Kerguelen est évaluée grâce au Modèle Atmosphérique Régional (MAR), forcé à ses frontières par les modèles de l'exercice CMIP5. Des simulations du bilan de masse récent sont d'abord effectuées sur base des réanalyses ERA-Interim et NCEP1, et comparées aux observations in situ. Parallèlement, des simulations d'un an sont réalisées avec le désagrégateur de précipitations SMHiL (Surface Mass balance High resolution downscaLing) en sortie du MAR, à différentes échelles, afin d'évaluer l'impact du changement d'échelle sur la représentation des précipitations. Une évaluation des modèles CMIP5 par rapport à ERA-Interim sur la période récente est ensuite réalisée sur base de certaines variables climatiques-clé. Le modèle le plus proche d'ERA-Interim sur la période récente, et les deux modèles les plus extrêmes sont ensuite utilisés pour forcer le MAR sur le prochain siècle, et les sorties de bilan de masse de surface sont analysées de manière critique. L'analyse du retrait de la calotte des îles Kerguelen à l'aide de différents outils a permis de mieux comprendre le lien entre glaciers et climat, mettant en évidence le rôle majeur du SAM, mais a également soulevé de nouvelles questions
Glaciers of the southern hemisphere sub-polar regions between 45 and 60°S have declined dramatically over the last century. The islands of Kerguelen archipelago (49°S, 69°E) represent a unique location in regions where few data are available to understand glacier retreat. Situated at low altitudes and close to the ocean, their glaciers have shown particular sensitivity to atmospheric and oceanic variations. Thus, since the 1960s, the Cook Ice Cap (~400km2) has retreated spectacularly, losing 20% of its area in 40 years. The aim of my thesis was to assess the present and future state of the ice cap, and to understand the causes of this decline while putting them in a global context. To do so, a meteorological and glaciological network was set up in 2010 on Kerguelen archipelago and field campaigns have been carried out annually since then. Analysis of these measurements confirms the negative mass balance of Cook Ice Cap. In parallel, the study of the albedo over the whole ice cap from MODIS satellite images (MODerate resolution Imaging Spectroradiometer) gives us access to the evolution of the snow line since 2000, highlighting an important reduction of Cook Ice Cap accumulation area over the last decade. Mass balance modelling of the Cook Ice Cap using a degree-day model coupled to a simple ice motion routine further reveals that its retreat is mainly due to a strong decrease in precipitation over the Kerguelen Islands since the 1960s. In order to put the decline of the cryosphere on Kerguelen in a global context, climatic trends over the whole sub-polar regions are studied, revealing that the sub-Antarctic area is currently the one where glacier retreat is the strongest. To understand these variations, we analyse a complete set of field and satellite observations and modelling results : reanalyses, models from the CMIP5 (Coupled Model Intercomparison Project phase 5) experiment, atmospheric and oceanic temperature and precipitation observations, etc. The latter show warming and quasigeneralised drying of the whole 40-60°S area, linked to the southward shift of storm tracks in response to the more frequent positive phases of the Southern Annual Mode (SAM). Recent glacier retreat on Kerguelen archipelago, and for other glaciers and ice caps located at similar latitudes, is thus mainly due to a deficit of accumulation caused by the SAM, and amplified by atmospheric warming. The future evolution of Cook Ice Cap mass balance is evaluated using the MAR (Modèle Atmosphérique Régional) model, forced at its boundaries by CMIP5 models. Recent mass balance simulations are first carried out using ERA-Interim and NCEP1 reanalyses, and compared to in situ observations. In parallel, one-year simulations are produced with the precipitation desagregation scheme SMHiL (Surface Mass balance High resolution downscaLing) on MAR outputs, at various scales, in order to evaluate the impact of downscaling on precipitation. An evaluation of CMIP5 models over the recent period against ERA-Interim is then carried out, considering certain key climatic variables. The model closest to ERA-Interim as well as the two most extreme models are then used to force the MAR model over the next century, and surface mass balance outputs are critically analysed. The analysis of the decline of the Kerguelen ice cap using different tools and techniques brought new insights on the link between glaciers and climate, highlighting the major role of the SAM, but also raised new questions

Au Québec, la viticulture commerciale ou artisanale n’a que 35 ans. Cependant, le Québec est soumis à de nombreuses pressions climatiques comme la présence de gel hâtif à l’automne et tardif au printemps. La période de croissance (la différence entre le dernier gel au printemps et le premier gel à l’automne) est donc très limitée par la présence du froid. Dans un contexte de réchauffement climatique, cette période de croissance sera portée à s’allonger. Une plus longue période de croissance pourrait inciter les vignerons à modifier leurs cépages ou à augmenter la superficie cultivée. Trois vignobles ont fait l’objet d’étude et des prises de mesures spectrales des ceps y ont été effectuées. Des indices climatiques appliqués à la viticulture y ont été calculés sur une période de 30 ans avec les données du NARR et validés avec les données des stations météorologiques d’Environnement Canada. La moyenne de certains indices permet de les comparer à ceux des régions viticoles renommées comme Bordeaux et Dijon en France. L’étude des indices climatiques des 30 dernières années puis des 10 dernières années permet de découvrir qu’il existe un réel potentiel pour l’implantation de cépages nobles dans le sud du Québec. Ainsi, on remarque que l’énergie thermique est suffisante pour faire la culture de ces cépages. Cependant, la période sans gel est très variable et vient tempérer ces résultats. L’analyse des signatures spectrales de données de réalité de terrain permet de faire une différenciation entre les cépages en fonction des étapes de développement et de la vitesse d’adaptation des ceps aux pratiques culturales et au climat. Les longueurs d’onde entre 720-740 nm (proche infrarouge) et 550 nm (vert) sont les plus touchées par le changement. L’analyse dérivative permet d’éliminer les facteurs d’éclairement. De plus, il est possible de rehausser les différences dans les longueurs d’onde du pic de réflectance de la chlorophylle (≈720 nm). Avec toutes ses informations, il devient possible d’identifier les principaux cépages dans les vignobles grâce à des mesures spectrales temporelles. L’utilisation d’une image hyperspectrale et de données de réalité de terrain ont permis de différencier les cépages et d’en faire l’évolution phénologique entre deux saisons de croissance. Ainsi, avec l’extraction des signatures des pixels d’un secteur n’ayant pas subi de changement physiologique majeur (secteur de vieux ceps), la signature spectrale mesurée par le capteur est comparable à celles des données de réalité de terrain. L’analyse a permis de confirmer que l’énergie thermique acquise pour le 9 juillet 2009 (422 ∘C) est comparable à celle du 27 juin 2011 (419 ∘C). L’énergie thermique cumulée à ces deux dates suppose un développement comparable des cépages. Les similarités dans les signatures spectrales reflètent ce développement comparable.

Les données de télédétection disponibles jusqu'à présent ne permettaient pas d'envisager un suivi spatio-temporel détaillé de l'occupation et de l'utilisation des sols à l'échelle régionale dans des régions au paysage très fragmenté, en raison de leur résolution temporelle trop faible ou de leur couverture spatiale trop limitée. Les objectifs de cette thèse étaient d'une part d'évaluer des séries temporelles d'images de télédétection à moyenne résolution spatiale pour effectuer ce type de suivi et d'autre part d'identifier et de caractériser les changements d'usage des terres en région agricole intensive à travers l'évolution de deux indicateurs, le taux de couverture hivernale des sols et le ratio céréales-prairies. Pour cela, des séries temporelles MODIS ont été constituées sur la région Bretagne entre 2000 et 2008. Une chaîne de prétraitements et de traitements complète a été mise en œuvre. Elle comprend des méthodes déjà utilisées sur des images de télédétection, mais qui ont dû être adaptées aux séries temporelles MODIS, et des méthodes originales, notamment pour la phase de reconstruction des séries temporelles. Les résultats montrent des tendances d'évolution comme la diminution des prairies au détriment des céréales ou l'augmentation de l'implantation d'intercultures. Ils mettent aussi en évidence des changements ponctuels comme l'augmentation des céréales en 2006 et 2008 et du maïs en 2001. Les principaux facteurs de changements d'occupation et d'utilisation agricole du sol, qui sont des conditions climatiques particulières ou des changements de pratiques agricoles en fonction du contexte politique ou socio-économique, ont été identifiés

Le présent travail vise à rendre compte à différentes échelles spatiales, de la distribution, de l'état et de la dynamique actuelle du pergélisol dans des contextes d'occurrences variées. Il vise aussi à caractériser la ou les réponses du pergélisol au changement climatique contemporain. Pour réaliser ces objectifs, le choix du terrain support de l'étude s'est porté vers deux vallées des Alpes du sud (Clarée et Ubaye). Tout d'abord, la répartition spatiale du pergélisol a été abordée à l'échelle régionale par le biais d'un modèle empirico-statistique. A cette échelle, le pergélisol se répartit entre 2600 et 3000 m et est en grande partie influencé par l'altitude et la radiation solaire incidente. Ensuite, à l'échelle locale, la mise en place d'un suivi géophysique, thermique et géodésique, a permis à la fois nuancer le modèle régional de distribution du pergélisol mais aussi de caractériser le fonctionnement actuel du pergélisol. Les mesures géophysiques réalisées révèlent une distribution morcelée du pergélisol et une hétérogénéité des types de glace souterraine présente dans les glaciers rocheux qui s'explique par les effets de la géodynamique locale et de l'englacement récent (PAG). Le suivi des températures de surface a montré 4 régimes thermiques principaux qui sont essentiellement influencés par les spécificités du couvert neigeux et la présence de pergélisol. Une partie des sites suivis montre par ailleurs et durant la période de suivi (2010-2012) un déséquilibre thermique du pergélisol avec les conditions climatiques actuelles. Le suivi géodésique de la surface des glaciers rocheux révèle une hétérogénéité des déplacements verticaux et horizontaux dont les valeurs s'échelonnent de quelques centimètres à plus d'un mètre par an. Ces résultats montrent que la topographie locale et la nature de la glace souterraine conditionnent l'ampleur de ces déplacements. Enfin, l'appréhension de la dégradation du pergélisol à la surface des glaciers rocheux reste difficile à caractériser notamment d'un point de vue morphologique. Seuls les secteurs des glaciers rocheux présentant des héritages de glace massive du PAG sont affectés depuis une à deux décennies par des changements significatifs. Néanmoins, des indices du déséquilibre thermique du pergélisol ont été mesurés et ont permis la réalisation d'un modèle topo-climatique et d'une carte régionale des secteurs susceptibles d'être affectés par ce déséquilibre
This work intends to characterize the distribution, the state and the functioning of permafrost at various spatial scales and in various topoclimatic contexts. It also intends determine permafrost response(s) to actual climate change. In order to realize these objectives, our investigations have been carried out in two valleys (Clarée and Ubaye) of the French Southern Alps. Firstly, permafrost spatial distribution has been studied at regional scale by means of a statistico¬empirical model. Results show that permafrost may be found between 2600 and 3000 m and its distribution is influenced by altitude and solar radiation. Secondly and at the local scale, the implementation of a geophysical, thermal and geodetic monitoring has helped to qualify the regional spatial model as well as to characterize actual permafrost functioning. At rockglacier scale, geophysical investigations reveal a patchy permafrost distribution and a high heterogeneity of ground ice that both may be explained by local geodynamics and recent glacial (LIA) history. Thermal monitoring has revealed the existence of 4 main thermal regimes that mainly depend on snow cover specificities and permafrost occurrence. During the two years (2010-2012) period of monitoring some sites have shown some permafrost thermal disequilibrium with current climate conditions. Geodetic monitoring of rockglaciers shows an annual velocity as well as vertical displacements that range from few centimeters up to a meter. More generally surface displacements are mainly conditioned by local topography and ground ice type. Thirdly, permafrost degradation assessment through rockglacier morphological changes is difficult to determine. Significant morphological changes have only been observed on rockglacier areas that contain ground massive ice inherited from LIA advance. However, the use of permafrost thermal disequilibrium proxies has enabled to build up a regional topo-climatic model together with a map of areas susceptible to thermal disequilibrium

Ce chapitre se concentre sur l’observation de l’écoulement des glaciers (inlandsis, calottes glaciaires, glaciers de vallée) par la méthode du suivi des décalages dans des séries temporelles d’images satellitaires. L’observation de l’écoulement de la glace est importante pour comprendre la dynamique des glaciers, leur réponse au changement climatique et leur évolution future. Cependant, de nombreuses caractéristiques des glaciers, telles que le manque de contraste de l’image ou l’évolution rapide des propriétés de la surface, rendent difficile la mesure du déplacement de la surface par télédétection. Ce chapitre met d’abord en évidence les principales caractéristiques de l’écoulement glaciaire, par rapport à d’autres mouvements géophysiques. Il décrit ensuite les méthodologies spécifiquement développées pour mesurer l’écoulement de la glace à partir d’images de télédétection. Enfin, il donne un aperçu des progrès glaciologiques rendus possibles par la télédétection et des perspectives d’avenir.

Depuis les années 1960 et jusque dans les années 1980, l’Orstom pilote des programmes de suivis environnementaux dans différents pays africains. Les données récoltées permettent de mieux saisir l’évolution climatique et la dynamique hydrologique du Sahel.

Le Bénin connaît une croissance démographique rapide et une demande alimentaire significative, qui requiert une transformation structurale de l'agriculture par le recours à des technologies agricoles. Les solutions numériques sont en évolution pour améliorer la productivité agricole et renforcer l'adaptation aux changements climatiques dans le secteur agricole. Les nouvelles orientations agricoles en Bénin ont renforcé le rôle du secteur privé dans le domaine. Le Bénin est confronté à des risques climatiques perturbant son agriculture, notamment des précipitations tardives, violentes, sécheresses, la chaleur excessive, les vents violents et l'élévation du niveau de la mer. Le numérique peut aider à surmonter ces défis en renforçant l'information agro-climatique et hydrologique, en favorisant l'adoption d'innovations et de pratiques climato-intelligente. Il peut également améliorer le suivi des exploitations, faciliter l'accès au financement et à l'information sur les marchés, augmentant ainsi la résilience des agriculteurs face aux chocs climatiques. Au Bénin, il existe 50 solutions numériques agricoles, notamment des conseils, formation et information pour les producteurs, commercialisation des produits agricoles, facilitation de la mise en relation entre les acteurs de la chaîne de valeur agricole, et services de suivi des activités culturales et de cartographie des exploitations. Out of these, 24 ont le potentiel d'aborder les problèmes liés à l'adaptation aux changements climatiques. Les défis pour la transformation numérique de l'agriculture et de l'adaptation aux changements climatiques sont nombreux, telles que un accès limité à Internet dans les régions rurales, une infrastructure technologique insuffisante, un taux élevé d'analphabétisme numérique, une inadéquation des solutions numériques aux conditions et besoins locaux, une viabilité économique dépendante de subventions, un manque de solutions abordant les changements climatiques, une fiabilité incertaine des services numériques climatiques, et une collaboration insuffisante entre les acteurs du numérique dans le secteur agricole.

L'indice de surface foliaire (ISF) quantifie la densité de la végétation indépendamment du type de couverture terrestre. L'ISF mesure la surface totale du feuillage par unité de surface terrestre. L'ISF a été identifié par le Système mondial d'observation du climat comme une variable climatique essentielle nécessaire pour la modélisation et le suivi des écosystèmes, de la météo et du climat. Ce produit comprend une couverture à l'échelle nationale (Canada) de cartes mensuelles de l'ISF maximal pendant une saison de croissance (mai-juin-juillet-août-septembre) à une résolution de 20 mètres.

Les populations et les établissements côtiers du Canada exigeront des planificateurs de l'utilisation des sols et des autres décideurs qu'ils comprennent les risques et l'instabilité potentielle des environnements côtiers au Canada. Les variations naturelles des environnements côtiers seront exacerbées par les impacts continus du changement climatique - élévation du niveau de la mer et augmentation des tempêtes. En réponse à cette situation, des chercheurs de Ressources naturelles Canada ont procédé à un examen approfondi des pratiques existantes dans tout le pays pour détecter et surveiller les changements côtiers afin d'élaborer un cadre pancanadien. Par le passé, la Commission géologique du Canada a mené des recherches sur les changements côtiers et la sensibilité au niveau de la mer, en partenariat avec des agences provinciales lorsque cela était possible. Cependant, les programmes de surveillance sont actuellement ponctuels, bien que des efforts soient en cours pour rassembler les informations historiques dans une seule base de données SIG qui sera accessible au public. Compte tenu de l'évolution du climat et de l'augmentation des risques pour la société, il est nécessaire de redynamiser un cadre national pour l'étude des changements côtiers. Cette étude donne un aperçu de la méthodologie la plus récente et de la compréhension du changement côtier au Canada et documente les ensembles de données provinciales et territoriales qui utilisent une variété de formats, de méthodes et d'approches. C'est dans le Canada atlantique que les données sur le changement côtier au Canada sont les plus complètes. Les côtes de l'Arctique et de la baie d'Hudson souffrent d'un manque de couverture, tandis que la côte du Pacifique manque de données quantitatives sur le changement côtier (mais est décrite en détail dans les données qualitatives). Les deux principales méthodes utilisées dans la recherche sur les changements côtiers sont le suivi des changements à partir de l'imagerie aérienne et les enquêtes sur le terrain utilisant soit des mesures de distance à partir de points fixes, soit des traces GPS différentielles. Cependant, certaines sources décrivent l'utilisation de relevés par drones aériens et de la photogrammétrie comme des techniques émergentes. Divers systèmes de classification des données sur les changements côtiers sont utilisés par différentes institutions ; une comparaison de ces systèmes a permis de produire trois prototypes pour un éventuel système national unifié de classification des changements côtiers. Cette étude met en lumière l'état actuel de la recherche sur les changements côtiers au Canada, en indiquant les méthodes utilisées et les domaines nécessitant des améliorations. Les données quantitatives concernant la côte pacifique permettront d'égaler les recherches effectuées dans le secteur atlantique, tandis que la côte de la baie d'Hudson et l'intérieur de l'archipel arctique canadien semblent être collectivement sous-étudiés.

Introduction u cours des deux derniers millénaires, il y a eu plusieurs façons de conserver, transmettre et même créer la connaissance ; la tradition orale, l’écrit manuscrit, l’écrit imprimé et l’écrit numérisé. La tradition orale et le manuscrit ont dominé pendant plus de 1400 ans, et ce, jusqu’à l’apparition du livre imprimé en 1451, résultant de l’invention mécanique de Gutenberg. Il faudra attendre un peu plus de 550 ans, avant que l’invention du support électronique déloge à son tour le livre imprimé, prenant une ampleur sans précédent grâce à la révolution numérique contemporaine, résultat du maillage des technologies de l’informatique, de la robotique et de la science des données. Les premières universités qui sont nées en Occident, au Moyen Âge, ont développé cette tradition orale de la connaissance tout en multipliant l’usage du manuscrit créant ainsi de véritables communautés de maîtres et d’étudiants ; la venue de l’imprimerie permettra la multiplication des universités où l’oral et l’écrit continueront de jouer un rôle déterminant dans la création et la transmission des connaissances même si le « support » a évolué du manuscrit à l’imprimé puis vers le numérique. Au cours de toutes ces années, le modèle de l’université s’est raffiné et perfectionné sur une trajectoire somme toute assez linéaire en élargissant son rôle dans l’éducation à celui-ci de la recherche et de l’innovation, en multipliant les disciplines offertes et les clientèles desservies. L’université de chaque ville universitaire est devenue une institution florissante et indispensable à son rayonnement international, à un point tel que l’on mesure souvent sa contribution par la taille de sa clientèle étudiante, l’empreinte de ses campus, la grandeur de ses bibliothèques spécialisées ; c’est toutefois la renommée de ses chercheurs qui consacre la réputation de chaque université au cours de cette longue trajectoire pendant laquelle a pu s’établir la liberté universitaire. « Les libertés universitaires empruntèrent beaucoup aux libertés ecclésiastiques » : Étudiants et maîtres, qu'ils furent, ou non, hommes d'Église, furent assimilés à des clercs relevant de la seule justice ecclésiastique, réputée plus équitable. Mais ils échappèrent aussi largement à la justice ecclésiastique locale, n'étant justiciables que devant leur propre institution les professeurs et le recteur, chef élu de l’université - ou devant le pape ou ses délégués. Les libertés académiques marquèrent donc l’émergence d'un droit propre, qui ménageait aux maîtres et aux étudiants une place à part dans la société. Ce droit était le même, à travers l'Occident, pour tous ceux qui appartenaient à ces institutions supranationales que furent, par essence, les premières universités. À la fin du Moyen Âge, l'affirmation des États nationaux obligea les libertés académiques à s'inscrire dans ce nouveau cadre politique, comme de simples pratiques dérogatoires au droit commun et toujours sujettes à révision. Vestige vénérable de l’antique indépendance et privilège octroyé par le prince, elles eurent donc désormais un statut ambigu » . La révolution numérique viendra fragiliser ce statut. En effet, la révolution numérique vient bouleverser cette longue trajectoire linéaire de l’université en lui enlevant son quasi monopole dans la conservation et le partage du savoir parce qu’elle rend plus facile et somme toute, moins coûteux l’accès à l’information, au savoir et aux données. Le numérique est révolutionnaire comme l’était l’imprimé et son influence sur l’université, sera tout aussi considérable, car cette révolution impacte radicalement tous les secteurs de l’économie en accélérant la robotisation et la numérisation des processus de création, de fabrication et de distribution des biens et des services. Ces innovations utilisent la radio-identification (RFID) qui permet de mémoriser et de récupérer à distance des données sur les objets et l’Internet des objets qui permet aux objets d’être reliés automatiquement à des réseaux de communications .Ces innovations s’entrecroisent aux technologies de la réalité virtuelle, à celles des algorithmiques intelligentes et de l’intelligence artificielle et viennent littéralement inonder de données les institutions et les organisations qui doivent alors les analyser, les gérer et les protéger. Le monde numérique est né et avec lui, a surgi toute une série de compétences radicalement nouvelles que les étudiants, les enseignants et les chercheurs de nos universités doivent rapidement maîtriser pour évoluer dans ce Nouveau Monde, y travailler et contribuer à la rendre plus humain et plus équitable. En effet, tous les secteurs de l’activité commerciale, économique, culturelle ou sociale exigent déjà clairement des connaissances et des compétences numériques et technologiques de tous les participants au marché du travail. Dans cette nouvelle logique industrielle du monde numérique, les gagnants sont déjà bien identifiés. Ce sont les fameux GAFAM (Google, Apple, Facebook, Amazon et Microsoft) suivis de près par les NATU (Netflix, Airbnb, Tesla et Uber) et par les géants chinois du numérique, les BATX (Baidu, Alibaba, Tenant et Xiaomi). Ces géants sont alimentés par les recherches, les innovations et les applications mobiles (APPs) créées par les partenaires de leurs écosystèmes regroupant, sur différents campus d’entreprises, plusieurs des cerveaux qui sont au cœur de cette révolution numérique. L’université voit donc remise en question sa capacité traditionnelle d’attirer, de retenir et de promouvoir les artisans du monde de demain. Son aptitude à former des esprits critiques et à contribuer à la transmission des valeurs universelles est également ébranlée par ce tsunami de changements. Il faut cependant reconnaître que les facultés de médecine, d’ingénierie et de sciences naturelles aux États-Unis qui ont développé des contacts étroits, abondants et suivis avec les hôpitaux, les grandes entreprises et l’administration publique et cela dès la fin du 19e siècle ont été plus en mesure que bien d’autres, de recruter et retenir les gens de talent. Elle ont énormément contribué à faire avancer les connaissances scientifiques et la scolarisation en sciences appliquées ..La concentration inouïe des Prix Nobel scientifiques aux États-Unis est à cet égard très convaincante . La révolution numérique contemporaine survient également au moment même où de grands bouleversements frappent la planète : l’urgence climatique, le vieillissement des populations, la « déglobalisation », les déplacements des populations, les guerres, les pandémies, la crise des inégalités, de l’éthique et des démocraties. Ces bouleversements interpellent les universitaires et c’est pourquoi leur communauté doit adopter une raison d’être et ainsi renouveler leur mission afin des mieux répondre à ces enjeux de la civilisation. Cette communauté doit non seulement se doter d’une vision et des modes de fonctionnement adaptés aux nouvelles réalités liées aux technologies numériques, mais elle doit aussi tenir compte de ces grands bouleversements. Tout ceci l’oblige à s’intégrer à des écosystèmes où les connaissances sont partagées et où de nouvelles compétences doivent être rapidement acquises. Le but de ce texte est de mieux cerner l’ampleur du défi que pose le monde numérique au milieu universitaire et de proposer quelques idées pouvant alimenter la réflexion des universitaires dans cette démarche d’adaptation au monde numérique. Or, ma conviction la plus profonde c’est que la révolution numérique aura des impacts sur nos sociétés et notre civilisation aussi grands que ceux provoqués par la découverte de l’imprimerie et son industrialisation au 15e siècle. C’est pourquoi la première section de ce document est consacrée à un rappel historique de la révolution de l’imprimerie par Gutenberg alors que la deuxième section illustrera comment les caractéristiques de la révolution numérique viennent soutenir cette conviction si profonde. Une troisième section fournira plus de détails sur le défi d’adaptation que le monde numérique pose aux universités alors que la quatrième section évoquera les contours du changement de paradigme que cette adaptation va imposer. La cinquième section servira à illustrer un scénario de rêves qui permettra de mieux illustrer l’ampleur de la gestion du changement qui guette les universitaires. La conclusion permettra de revenir sur quelques concepts et principes clefs pour guider la démarche vers l’action. L’université ne peut plus « être en haut et seule », elle doit être « au centre et avec » des écosystèmes de partenariats multiples, dans un modèle hybride physique/virtuel. C’est ainsi qu’elle pourra conserver son leadership historique de vigie du savoir et des connaissances d’un monde complexe, continuer d’établir l’authenticité des faits et imposer la nécessaire rigueur de la science et de l’objectivité.