Un système d’intelligence artificielle qui apporte une aide précieuse aux scientifiques. Ce n’est un secret pour personne : la Terre est recouverte à plus de 70 % d’eau, une particularité qui lui a valu le surnom de « Planète bleue ». Cette ressource essentielle à la vie existe toutefois sous plusieurs formes. L’immense majorité correspond à l’eau salée, qui représente près de 97 % de l’eau présente sur la planète et se trouve principalement dans les océans et les mers.

À l’inverse, l’eau douce ne représente qu’environ 3 % de cette ressource et se répartit entre les glaciers, les nappes phréatiques, les lacs et les rivières. Une récente étude publiée dans la revue Nature Geoscience s’est intéressée aux courants rapides présents notamment dans les océans, des mouvements qui peuvent sembler invisibles depuis l’espace, mais qui jouent pourtant un rôle majeur dans la régulation du climat terrestre.

Ces travaux ont permis une avancée importante en offrant aux chercheurs la possibilité d’observer ces phénomènes avec une précision jusqu’alors inédite. En effet, ils ont mis au point GOFLOW, un système d’IA capable de reconstituer les courants océaniques à haute résolution directement à partir d’images satellites. Cela leur permet d’étudier la dynamique océanique à petite échelle qui influence la météorologie, le changement climatique et les échanges de chaleur et de gaz entre l’océan et l’atmosphère.

Un système d’IA qui révèle des données jusqu’alors inaccessibles

Les océans jouent un rôle majeur dans la régulation du climat terrestre. Ils transportent en effet d’immenses quantités de chaleur, de carbone et d’énergie à travers le globe. Pourtant, une grande partie de ces processus essentiels se déroule à des échelles de quelques dizaines de kilomètres, voire moins, les rendant quasiment impossibles à observer avec les technologies actuelles.

« L’océan est l’un des éléments les plus importants du système climatique terrestre, pourtant nombre des processus qui le régissent se produisent à des échelles spatiales et temporelles extrêmement difficiles à mesurer directement », a expliqué Roy Barkan, professeur, océanographe physicien et spécialiste de la dynamique des fluides à l’université de Tel Aviv. Pour tenter de surmonter cette limite, les chercheurs ont développé un système d’intelligence artificielle capable d’analyser des séquences d’images satellites infrarouges en capturant les températures de surface de la mer afin de reconstituer les mouvements horizontaux des eaux océaniques.

Cette technologie permet également d’identifier des schémas d’écoulement subtils et particulièrement complexes, jusqu’alors impossibles à détecter. « Grâce à GOFLOW, nous pouvons désormais extraire des informations dynamiques d’observations satellitaires qui étaient auparavant inaccessibles, révélant ainsi les mécanismes qui régissent le mélange océanique, le transport de chaleur et les échanges gazeux avec l’atmosphère », a déclaré l’auteur principal de l’étude avant de poursuivre : « face à l’accélération du changement climatique, la capacité d’observer ces processus à fine échelle est essentielle pour comprendre le phénomène dans son ensemble ».

Un outil qui pourrait aider à mieux anticiper les événements climatiques extrêmes

Grâce à ce système, les chercheurs sont déjà parvenus à identifier des processus remarquablement dynamiques se produisant à des échelles inférieures à 30 kilomètres au sein du Gulf Stream. Il apporte également des informations qui étaient jusqu’alors hors de portée des océanographes, notamment les premières mesures directes par satellite de la divergence horizontale de l’océan, un indicateur clé des mouvements verticaux des masses d’eau. Jusqu’à présent, les chercheurs ne pouvaient l’estimer qu’à l’aide de simulations informatiques ou d’observations limitées.

Ces phénomènes désormais observables jouent un rôle essentiel dans le fonctionnement du système climatique terrestre. Le brassage des eaux océaniques influence notamment l’intensité des tempêtes, l’apparition de vagues de chaleur marines, la dispersion des polluants ainsi que la capacité des océans à absorber le dioxyde de carbone présent dans l’atmosphère. C’est pourquoi GOFLOW pourrait contribuer à améliorer considérablement les modèles climatiques et permettre aux scientifiques d’établir des prévisions plus précises des événements météorologiques et climatiques extrêmes.

Source : GEO