Use of satellite observations for operational oceanography: recent achievements and future prospects

The paper gives an overview of the development of satellite oceanography over the past five years focusing on the most relevant issues for operational oceanography. Satellites provide key essential variables to constrain ocean models and/or serve downstream applications. New and improved satellite data sets have been developed and have directly improved the quality of operational products. The status of the satellite constellation for the last five years was, however, not optimal. Review of future missions shows clear progress and new research and development missions with a potentially large impact for operational oceanography should be demonstrated. Improvement of data assimilation techniques and developing synergetic use of high resolution satellite observations are important future priorities.

Comparison and validation of physical wave parameterizations in spectral wave models

Recent developments in the physical parameterizations available in spectral wave models have already been validated, but there is little information on their relative performance especially with focus on the higher order spectral moments and wave partitions. This study concentrates on documenting their strengths and limitations using satellite measurements, buoy spectra, and a comparison between the different models. It is confirmed that all models perform well in terms of significant wave heights; however higher-order moments have larger errors. The partition wave quantities perform well in terms of direction and frequency but the magnitude and directional spread typically have larger discrepancies. The high-frequency tail is examined through the mean square slope using satellites and buoys. From this analysis it is clear that some models behave better than the others, suggesting their parameterizations match the physical processes reasonably well. However none of the models are entirely satisfactory, pointing to poorly constrained parameterizations or missing physical processes. The major space-time differences between the models are related to the swell field stressing the importance of describing its evolution. An example swell field confirms the wave heights can be notably different between model configurations while the directional distributions remain similar. It is clear that all models have difficulty in describing the directional spread. Therefore, knowledge of the source term directional distributions is paramount in improving the wave model physics in the future.

Rapport de mission sur la conférence mondiale sur l'aquaculture, organisée conjointement par la World Aquaculture Society et la European Aquaculture Society. Florence, Italie, 9-13 mai 2006

Ce congrès était organisé conjointement par les deux grandes associations de développement de l'aquaculture dans le monde: la World Aquaculture Society (WAS, 2300 membres) et la European Aquaculture Society (EAS, 550 membres). Le précédent s'était tenu à Nice, en mai 2000. Il a rassemblé pendant 5 jours plus de 3000 chercheurs et responsables institutionnels de 95 nationalités. Environ 600 communications orales étaient réparties sur 67 sessions suivant un système de 11 salles en parallèle. Entre les salles de conférence étaient présentés les panneaux des 460 posters. Sur le site, l'exposition commerciale accueillait 135 entreprises et organismes; elle a reçu la visite d'environ 2000 visiteurs dont la moitié d'Italiens (source: EAS). Le thème général du congrès était le lien entre la tradition et la technologie. L'objectif était de montrer que les technologies, dont l'image est ambivalente, constituent un outil remarquable de développement de l'aquaculture, y compris en tenant compte des contraintes de durabilité. En effet, les attentes du citoyen, comme du consommateur, restent centrées autour des notions de qualité, sécurité alimentaire, bien-être et santé animale. Les travaux portaient sur les disciplines classiques de l'aquaculture (nutrition, physiologie, génétique, etc) et leur relation avec les biotechnologies. Il faut souligner l'émergence de thèmes de plus en plus liés la démonstration que l'aquaculture peut s'intégrer dans détruire (capacité de charge d'un écosystème, animaux échappés, etc) et à la perception de la société (perception du consommateur, aquaculture et société, position des ONG écologistes, etc). L'U.E. était très présente avec 5 représentants et une implication marquée dans de plusieurs sessions. Sous différentes formes, ses représentants ont rappelé la volonté de l'UE de continuer à soutenir l'aquaculture, avec l'objectif de poursuivre le développement de ce secteur (4 % de croissance moyenne par an). L'aquaculture devrait générer 8 à 10 000 emplois nouveaux sur les 15 prochaines années, notamment dans la conchyliculture et la pisciculture marine au large avec comme mot clef l'intégration dans l'environnement, dans le tissu socio-économique côtier et dans l'imaginaire des gens, touristes, consommateurs, élus, etc. Ce congrès à vocation mondiale a attiré des représentants de régions habituellement peu représentées comme le Moyen Orient et la Chine, présente à de nombreuses sessions. Il a été aussi le lieu de multiples réunions satellites impliquant presque toujours des chercheurs français: grands programmes européens en cours comme SeaFood+, ASEM (coop. Europe - Asie) ou Consensus, assemblée générale de l'EAS, groupe de travail de l'UICN, etc. Ce type de réunion confirme l'importance des contacts personnels directs pour 1. Evaluer les grandes tendances mondiales du secteur 2. Etablir des contacts directs avec des chercheurs seniors des grandes équipes de recherche et des décideurs au niveau européen et extra-européen 3. Tester des idées et des projets de collaboration et de partenariat Il constitue un forum exceptionnel de diffusion de connaissances, d'informations et de messages. Il offre un espace de perception et de reconnaissance d'Ifremer par de nombreux acteurs de la communauté de recherche en aquaculture. Grâce à la variété thématique des sessions où des chercheurs d'Ifremer sont actifs, l'institut renforce sa notoriété notamment dans la dimension pluridisciplinaire. Cette capacité d'ensemblier est la qualité la plus demandée dans les conclusions d'ateliers et la plus rare dans les instituts présents. Le congrès révèle bien l'évolution de l'aquaculture mondiale: il y a 10 ans, la production de masse était au Sud et la technologie et les marchés au Nord (USA, Europe, Japon). Aujourd'hui, la progression économique et scientifique rapide des pays du Sud, surtout en Asie, crée des marchés locaux .solvables pour l'aquaculture (Chine, Inde) et fait émerger une capacité de recherche « de masse». Cette situation exige que la recherche occidentale évolue pour rester compétitive. Pour préserver un secteur important, qui concourt à la sécurité alimentaire en protéines de manière croissante (4% par an, record de toutes les productions alimentaires), la recherche européenne en aquaculture doit maintenir son effort afin de garder une longueur d'avance, surtout dans les secteurs qui seront vitaux dans la décennie: relations avec l'environnement naturel (durabilité dont la maîtrise des coûts énergétiques), qualité des produits, sécurité alimentaire, intégration socio-économique dans des espaces de plus en plus convoités, maîtrise de l'image de l'espèce « cultivée» (industrielle mais contrôlée) par rapport à l'image de l'espèce « sauvage» (naturelle mais polluée et surexploitée). En conséquence, l'UE conserve tout son potentiel de développement car l'essentiel de la valeur ajoutée sera de moins en moins dans la production en quantité mais dans sa maîtrise de la qualité. Cette évolution donne toute sa valeur à la recherche menée par Ifremer et ce d'autant plus que l'institut sera capable d'anticiper les besoins et les attentes des entreprises, des consommateurs, des associations comme des organisations internationales. Dans cette vision, réactivité, capacité d'ensemblier et réflexion prospective sont les qualités à développer pour que l'lfremer puisse donner toute sa mesure notamment dans la recherche en aquaculture. Ces enjeux sont à l'échelle internationale et Ifremer fait partie du petit nombre d'instituts capables de les traiter en large partenariat, en accord complet avec la politique souhaitée par l'UE

Wave climate in the Arctic 1992-2014: seasonality and trends

Over the past decade, the diminishing Arctic sea ice has impacted the wave field, which depends on the ice-free ocean and wind. This study characterizes the wave climate in the Arctic spanning 1992–2014 from a merged altimeter data set and a wave hindcast that uses CFSR winds and ice concentrations from satellites as input. The model performs well, verified by the altimeters, and is relatively consistent for climate studies. The wave seasonality and extremes are linked to the ice coverage, wind strength, and wind direction, creating distinct features in the wind seas and swells. The altimeters and model show that the reduction of sea ice coverage causes increasing wave heights instead of the wind. However, trends are convoluted by interannual climate oscillations like the North Atlantic Oscillation (NAO) and Pacific Decadal Oscillation. In the Nordic Greenland Sea the NAO influences the decreasing wind speeds and wave heights. Swells are becoming more prevalent and wind-sea steepness is declining. The satellite data show the sea ice minimum occurs later in fall when the wind speeds increase. This creates more favorable conditions for wave development. Therefore we expect the ice freeze-up in fall to be the most critical season in the Arctic and small changes in ice cover, wind speeds, and wave heights can have large impacts to the evolution of the sea ice throughout the year. It is inconclusive how important wave–ice processes are within the climate system, but selected events suggest the importance of waves within the marginal ice zone.