Adapter la modélisation du climat aux nouvelles technologies

Fin mars, le programme et équipements prioritaires de recherche (PEPR) « Transformer la modélisation du climat pour les services climatiques » (Traccs), porté conjointement par Météo-France et le Centre national de la recherche scientifique (CNRS)(1), a été lancé. Avec un budget de 51 millions d’euros répartis entre 2023 et 2030, il vise à adapter la recherche aux nouveaux besoins des acteurs induits par le changement climatique et aux nouvelles technologies disponibles.

Coconstruire l’action climatique

Les chercheurs travailleront sur quatre axes. Déjà, ils comptent coconstruire avec les parties prenantes (collectivités, entreprises…) des prototypes de services climatiques et des modèles de climat les plus appropriés à leurs usages possibles. « Il y a une montée en puissance de la demande de multiples acteurs pour des solutions concrètes d’adaptation et d’atténuation du changement climatique pour leur territoire ou pour leur secteur d’activité. Nous souhaitons répondre plus finement à ces parties prenantes qui envisagent des actions », étaye Masa Kageyama, copilote du programme pour le CNRS aux côtés de Samuel Morin, pour Météo-France (2). Pour l’instant, selon elle, les outils déjà opérationnels ne sont « pas suffisants » pour satisfaire toutes ces demandes.

En parallèle, les scientifiques prévoient le développement d’une dizaine de portails web thématiques, sur le modèle de « ClimSnow ». Mis en place par le bureau d’étude Dianeige, Météo-France et l’Inrae, celui-ci projette notamment les niveaux d’enneigement (naturel, damage, neige de culture, etc.) au cours du temps et définit des stratégies d’adaptation touristique.

Deuxième axe : les scientifiques s’empareront de nouvelles technologies, dont le calcul haute performance. « Nous devons réécrire nos modèles afin d’améliorer leur efficacité sur les prochaines machines de calcul haute performance. C’est un important défi qui va prendre du temps, car ceux-ci se composent de plusieurs centaines de milliers de lignes de code », se projette Masa Kageyama. Selon la directrice de recherche, cette reprogrammation devrait permettre d’utiliser des architectures de calcul moins énergivores. Comme chaque simulation climatique consommerait moins, les scientifiques projettent d’en réaliser davantage par an. L’intégration des nouveaux outils de l’intelligence artificielle (IA) est également envisagée dans le domaine de la modélisation climatique. Ils interviendraient par exemple pour calculer un intervalle de confiance sur les résultats d’un modèle ; analyser ceux d’une simulation ; ou encore représenter des phénomènes à l’échelle du kilomètre, et donc de façon plus précise qu’avec un modèle traditionnel (de l’ordre de la centaine de kilomètres). Toutefois, comme le souligne la chercheuse, les scientifiques vont devoir explorer ces opportunités afin de « ne pas surestimer l’apport potentiel de l’IA ».

Former et collaborer

Un troisième axe de Traccs consistera à former une nouvelle génération d’experts sur toute la chaîne du développement et de l’exploitation de ces modèles. En parallèle, les parties prenantes devront également s’acculturer à la démarche de modélisation et à l’utilisation de ces résultats. Enfin, un dernier axe consistera à structurer et à renforcer la contribution des équipes de recherche françaises dans le paysage international, « actuellement assez mouvant ». Les scientifiques du PEPR comptent par exemple utiliser leur savoir-faire pour contribuer à l’initiative européenne « Destination Earth », qui vise à développer un modèle global à très fi ne échelle pour quantifier l’impact de politiques d’atténuation ou d’adaptation sur le changement climatique au niveau local. Pour ouvrir la réflexion à une communauté scientifique plus large, des appels à projets émis par l’Agence nationale de la recherche (ANR) seront également lancés dans le cadre de Traccs. Quatre sujets prioritaires ont déjà été pensés, dont un sur l’évaluation des modèles.

(1) Il implique d’autres acteurs de la recherche française, dont le Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), l’Institut de recherche pour le développement (IRD), le CERFACS, l’Université Grenoble Alpes, Sorbonne Université, l’Université Paris-Saclay et l’Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines.
(2) Cet article est basé sur le replay du lancement du PEPR TRACCS ainsi que sur l’entretien de Masa Kageyama pilote du programme pour le CNRS, tout deux disponibles sur le site du CNRS.