The European Earth Observation Programme (COPERNICUS)

Déjeuner débat CGDD du 17 mai 2013 - Isabelle Bénézeth CGDD/DRI/SR.

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Sommaire

1 COPERNICUS

COPERNICUS

Copernicus est le nouveau nom du programme européen jusqu’ici connu comme GMES (Global Monitoring for Environment and Security). Copernicus est le second grand programme de la Commission Européenne (après Galiléo).

Présentation de Copernicus

La mutualisation des données disponibles entre Etats Membres :

Une composante in Situ coordonnée par l’EEA (Agence de l’Environnement): GISC (GMES In Situ Component).
Une composante spatiale coordonnée par l’ESA (Agence Spatiale Européenne) : GSC (GMES Spatial Component).

Pour construire des services délivrant des produits élaborés de surveillance des milieux au bénéfice des politiques environnementales et des citoyens.

Copernicus : 16 ans de construction

Architecture Copernicus

La composante in situ : GISC (GMES In Situ Component)

Confié à l ’EEA, il doit :

Lister les besoins des services en terme de données in situ.
Faire un état des lieux des données disponibles et de leurs conditions d’utilisation pour chaque Etat membre.
Evaluer le montant financier additionnel que l’UE doit apporter pour que l’ensemble soit pérenne et fonctionne.
Les attentes de la France : maintenir dans la durée une coordination de cette composante, soutenir les réseaux d’observation marins nécessaires à l’océanographie (Coriolis, …) et de gaz à effet de serre (ICOS).

La composante spatiale : GSC GMES Spatial Componant

6 Missions spécifiques appelées les sentinelles (sauf une) :

Sentinel 1 : mission d’imagerie radar (SAR) tout temps, jour et nuit au profit des services terre, mer, urgences et sécurité. Le lancement du premier est prévu début 2014.
Sentinel 2 : mission d’imagerie optique haute résolution, au profit des services terre, urgences et sécurité. Le premier est prévu en 2014.
Sentinel 3 : mission d’altimétrie, température et couleur de surface, au profit des services terre, marine, air et climat. Le premier est prévu en 2014.
Sentinel 4 : instrument de mesure de la composition de l’atmosphère spectromètre) complétant les instruments déjà embarqués sur les satellites météorologiques géostationnaires MTG programmés pour 2017 (imageur) et 2019 (sondeur).
Sentinel 5 : mission semblable à Sentinel 4 à bord du satellite météorologique défilant MetOp SG programmé pour 2020. Ces deux dernières missions bénéficient aux services air, climat et urgences.
Jason CS : mission d’altimétrie de la surface des océans.

Les services

Basés sur : des capacités and organisations existantes, une demande “utilisateur”, des conditions de pérennité à long terme. Six services existants ou en cours de définition :

Territoire : surveillance et occupations des sols, ressources naturelles, gestion des territoires ;
Océan : océanographie, courants, glaces, production biologique primaire.
Atmosphère : qualité de l’air, composition chimique atmosphère, aérosols, gaz à effet de serre.
Urgence : cartographie de dégâts lors des catastrophes, prévision de risques de désastres (crues).
Changement climatique : informations pour le suivi et la prévision du changement climatique, en particulier ré-analyses.
sécurité : surveillance maritime (bateaux, pollutions), surveillance des frontières, interventions extérieures.

Territoire

Basé sur 4 priorités identifiées lors des consultations utilisateurs, les recommandations du Land IG, les projets précurseurs ( Geoland, GSE, Corine LC...).

Composante Globalebasée sur GEOLAND2/Biopar: production de ECVs 'Essentiel Climate Variables) terrestres et integration dans modèles.
Composante Pan-EU : basée sur des activités européennes (Corine, LUCAS) et au niveau EU, les projets GMES (Geoland2/Euroland, Land FTS precursor...) Prend en compte les discussions récentes avec les partenaires sur le futur des activités land cover Pan-EU (EIONET/ GMES et INSPIRE/GMES workshops 2009):i) nouvel exercice Corine LC (pour assurer la continuité des séries temporelles), (ii) 5 couches HR et (iii) support à l'harmonisation/synergies avec les activités des EM.
Composante Locale : mise à jour Urban Atlas (2011-2012) (en fait budget additional DG REGIO probable) et extension à autres "hot spots", candidats potentiels Natura2000/biodiversité, Bio-carburants, zones côtières...
Accès à données de référence en continuité avec GMES Prep. Action 2009 (activité horizentale Land/Emergency response et security) > lien avec INSPIRE, SEIS et lien activités GISCO/DG ESTAT.

Océan

Délivre de façon pré-opérationnelle des informations sur l’état des océans et des mers régionales (océan global, arctique, baltique, Atlantique Nord, Atlantique sud, Méditerranée) – piloté par Mercator Océan SCI Produit :

Des observations temps réel et des réanalyses :

- des mesures satellite de la surface océanique (hauteur de l’océan, température de surface, vagues, couverture des glaces, couleur de l’eau et, salinité) et

- des mesures in situ (température, salinité, courants, paramètres bio-géochimiques) réalisées en mer depuis des navires ou des systèmes autonomes,fixes ou dérivants (bouées et flotteurs in situ).

Des prévisions de l’état physique de l’océan (hauteur de l’eau, courants, température, salinité…) et des analyses de certaines de ses caractéristiques biogéochimiques (couleur de l’eau, concentration en chlorophylle, en nutriments et en espèces chimiques, production biologique primaire, par exemple).

Atmosphère

Le service Atmosphère surveille et prévoit la composition chimique de l’atmosphère.
Le Centre européen de prévision produit le modèle global de composition chimique de l’atmosphère (5 days for 3D ozone, CO, and PM).

L’INERIS et Météo-France opèrent le système régional (zone Europe). Sont produits :

Réanalyses de la composition globale de l’atmosphère.
Support aux campagnes d’observations scientifiques.
Surveillance et calcul de flux de GES (CO2 and CH4 6-hours behind real time).
Surveillance globale des aérosols.
Suivi de nuage de particules suites aux incendies, aux éruptions volcaniques.
Surveillance de l’ozone stratosphérique.

Pour les UV et l’energie solaire : Surveillance et prévision UV, colonnes d’Ozone.

Situations d’urgence

Cartographie en mode "rush" (priorité 1)

- A la demande, fourniture d'information géolocalisée immédiatement après la crise.

Cartographie en mode "non rush"

- A la demande, fourniture d'information géolocalisée pour les phases de prévention, préparation, reconstruction.

Validation du service

- Guide pour les fournisseurs de services (avant la production).

- Vérification interne CE (pendant la production).

- Validation externe : vérification d'un échantillon de produits, incluant un contrôle qualité indépendant, une validation du contenu thématique et une analyse comparative avec d'autres sources d'information alternatives.

Changement climatique en cours de définition

Re-analyses du XXème siècle incluant la collecte et la sauvegarde des données.
Re-analyses régionales.
Attribution - Extrêmes.
Consolidation des ECV (Essential Climate Variable).
Accès aux données et indicateurs d’impacts.

Vers la modélisation et les services climatiques ?

Sécurité

Surveillance des frontières.
Surveillance maritime (bateaux, pollutions).

Budget

Depuis 1998 jusqu’en 2013 :

4,4 Md€ ont été consacrés au développement de Copernicus par l’UE et l’ESA.

2014 - 2020 :

3,8 Md€ sont prévus pour les 7 ans à venir ( 5, 8 Md€ demandés) comprenant La mise en œuvre de la totalité du programme, le maintien en opération et la préparation de la génération future des sentinelles.

Position française 1Md€ pour les services et l’in situ, 2,8Md€ pour le segment spatial. La préparation des générations futures seraient financées en sus par l’ESA ou /et H2020.

Rôle du CGDD

La coordination du programme est confiée au MESR mais le CGDD est présent dans la totalité de la chaîne de Gouvernance de Copernicus :

Délégué adjoint au Comité Coperrnicus de l’UE.
Délégué au forum des utilisateurs.
Conseiller aux boards Observation de la Terre de l’Agence spatiale Européenne et au conseil d’Eumetsat.
Membre du conseil d’administration de l’EEA.
Acteur de la réalisation du service Territoire et des applications.
Tutelle ou suivi d’Etablissements publics très impliqués.
Par ailleurs, le coordinateur national est Dominique Marbouty (CGEDD) au titre du MESR.

Le programme de recherche GMES-MDD

Programme de recherche « GMES» du ministère du Développement Durable « GMES-MDD » créé fin 2011 par la DRI.
Objectif : le maintien, la consolidation et le développement des compétences françaises au sein des services Copernicus, en préparant l’évolution de ces services de même que la promotion des développements d’applications et la valorisation de ces services au bénéfice des politiques publiques du ministère.
Une collaboration avec l’INSU a été mise en place.
Un premier appel à propositions de recherche a été lancé en 2012 sur la chimie atmosphérique (5 projets sélectionnés).
Lancement d’un projet collaboratif sur l’océanographie côtière.
Par ailleurs, le ministère soutient depuis 2010 un projet de recherche sur l’océanographie opérationnelle pour l’Outre-Mer appliqué à La Réunion, coordonné par Mercator Océan. Ce projet est maintenant rattaché au programme "GMES-MDD".

Le calendrier, les enjeux

Après 2014 : Copernicus doit entrer en phase opérationnelle :

Le calendrier

Début Juin lancement d’un appel à candidature pour les délégations de service par l’UE: dead line fin juillet.
Définition du service changement climatique (Atelier juin 2013).
2013 : préparation d’un nouveau Règlement en cours (GMES committee juin 2013).
Fin 2013 : deadline pour l’adoption du Règlement.
30 septembre - 1er octobre : deux jours consacrés à Copernicus au MEDDE.

Les enjeux

Gouvernance à stabiliser sur le long terme avec une maîtrise d’ouvrage d’ensemble claire et un rôle important des utilisateurs.
Continuité de la qualité des services et des infrastructures d’observation.
Politiques de données et de dissémination des produits.
Délimitation claire entre les services mutualisés et financés au niveau européen, et les applications aval, pour faciliter le développement de l’innovation.
Utilisation efficace des actions menées pour favoriser la prise en main par les utilisateurs.