Un jumeau numérique mondial pour modéliser la vie et les dérives marines

Publié le 17 avril 2025 par Valérie Handweiler

Un jumeau numérique mondial pour modéliser la vie et les dérives marines

 Mercator Ocean construit un jumeau numérique mondial des océans pour simuler courants, biodiversité ou pollution. Un outil scientifique de pointe, destiné à anticiper et comprendre les impacts du changement climatique.

Twin+ jumeau numérique 2025-01-06 - Jumeau Numérique Ocean - PIM Brest© Mercator Ocean InternationalSimuler le parcours en mer d'un déchet plastique jusqu’au fameux 5e continent ou les rivages d’un pays compte parmi les usages du jumeau numérique European DIgital Twin Ocean (EDITO) développé par Mercator Ocean International. Spécialisée dans la modélisation des océans, cette société basée à Toulouse est une structure particulière fonctionnant avec des actionnaires tels que le CNRS, l'Ifremer, l'IRD, et plusieurs États. L'organisation prévoit de devenir une entité intergouvernementale, avec l'adhésion de 31 États supplémentaires montrant l'ampleur et l'importance croissante de ce projet dans la communauté scientifique internationale.

Concrètement, Mercator exploite des données satellites, images optiques et mesures altimétriques, des données radar et d’autres collectées in situ par des bouées, des flotteurs Argo et autres capteurs océanographiques. Ces informations sont stockées dans des bases de données spécifiques et traitées grâce à des algorithmes avancés de modélisation et d’assimilation numérique. Les modèles de prévision océanique permettent de simuler des phénomènes comme les courants marins, les variations de température et de salinité, ainsi que l’impact des événements météorologiques sur les océans. «L’évolution technologique a permis d’améliorer considérablement la précision et la rapidité du traitement de ces informations», explique Alain Arnaud, Directeur de l’océan numérique chez Mercator. Informaticien et spécialisé dans le traitement de données, il est arrivé dans la structure depuis bientôt 10 ans. «Autour des années 2020-21, nous avons commencé à positionner Mercator sur le jumeau numérique des océans, soutenus par l’État français et la Commission européenne.»

 10 milliards de points de grille

Twin+ jumeau numérique Digital Twin Ocean Mercator Ocean International©Mercator Ocean InternationalCe modèle, qui utilise l'intelligence artificielle pour traiter les données, est extrêmement détaillé avec 10 milliards de points de grille. «En termes de précision, on arrive bientôt au km. Aujourd’hui, on a des points tous les 3 ou 4 km, avec 30 types de variables (courants, température, salinité, vie marine, glaces, circulation des bateaux) et 50 niveaux de profondeur», s’enthousiasme Alain Arnaud. L’outil est divisé en 3 catégories: l'océan bleu (phénomènes physiques comme les courants et les niveaux d'eau), l'océan vert (vie biologique, y compris algues et déplacements des animaux) et l'océan blanc (glaces).

«En général, quand on construit un jumeau numérique d'un objet, on peut tester des hypothèses et les appliquer ensuite à l’objet réel. Les deux sont en parfaite synchronisation tout le temps. Mais pour l’océan, on n'a pas de possibilité d'agir directement.» C’est pourquoi l’outil est particulièrement destiné aux parties prenantes: ceux qui interviennent sur les océans (constructeurs de parcs éoliens, éleveurs en mer, acteurs du transport), mais aussi les États à travers leurs actions pour le ralentissement du changement climatique. Le jumeau numérique permet de simuler l’impact d’une action sur les autres paramètres de l’océan. 

Pour avancer sur ces dimensions, Mercator est leader de deux projets européens de R&I: EDITO_ModelLab pour améliorer les modèles et intégrer de l’IA et EDITO_Infra pour construire la prochaine génération des modèles océaniques et une infrastructure publique européenne interopérable. La prochaine étape consiste à  rendre l’outil accessible plus largement, y compris à des non-experts qui pourront eux-mêmes créer des scénarios de type «What if»: que se passe-t-il si ou que faut-il faire si. «La vocation de Mercator est des fournir des outils performants au plus grand nombre, leur faire profiter de ce bien commun», conclut le développeur.

 Valérie Handweiler


  digitaltwinocean.mercator-ocean.eu/ 

  edito-infra.eu/european-digital-twin-ocean-introducing-edito-infra/

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