Câbles sous-marins SMART (Science Monitoring and Reliable Telecommunications) : Observer l'océan mondial pour la surveillance du climat et la réduction des risques de catastrophes (SMART Cables for Observing the Global Ocean)

L'initiative SMART Subsea Cables vise à révolutionner l'observation des grands fonds marins en équipant les câbles de télécommunications transocéaniques de capteurs qui fourniront des informations essentielles sur l'état de l'océan. Les capteurs utiliseront l'énergie et les communications présentes dans les câbles et recueilleront des données sur trois variables environnementales essentielles des grands fonds marins :

• Température : caractériser l'évolution du climat en améliorant les estimations du contenu thermique des océans et de l'élévation du niveau de la mer en fonction de la dilatation thermique de l'eau ;
• Pression au fond de l'océan : mesurer la circulation océanique dans la mesure où l'eau s'écoule des zones de haute pression vers les zones de basse pression, suivre l'élévation du niveau de la mer liée à la fonte des glaces terrestres et améliorer l'alerte précoce aux tsunamis grâce à la mesure directe et en temps réel de l'élévation de la surface de la mer ;
• Accélération sismique : surveiller l'activité sismique des fonds marins afin d'améliorer l'alerte précoce en cas de tremblements de terre, de tsunamis et de volcans, et d'obtenir de meilleures évaluations des risques pour les zones côtières vulnérables.

Tous bénéficieront de l'infrastructure de câblage : durabilité, temps réel, haute fiabilité, longue durée de vie (25 ans), communication et alimentation électrique.

Activités prioritaires :

Mettre en œuvre des systèmes de télécommunications et de détection par câble sous-marin SMART à l'échelle mondiale, afin de soutenir le climat, la circulation océanique, la surveillance du niveau de la mer, l'alerte précoce aux tsunamis et aux tremblements de terre et la réduction des risques de catastrophe.

Objectifs de développement durable Les câbles SMART de la FOI contribueront à.. :

Objectifs 9 et 11 : industrie, innovation et infrastructure, et villes et communautés durables

• Les câbles SMART respectueux de l'environnement permettent à la fois d'améliorer la connectivité des télécommunications et l'observation des océans et de la Terre, grâce à l'amélioration de l'intégrité, de la protection et de la résilience des câbles, tout en catalysant le développement technologique, la recherche et l'innovation dans les pays en développement.

Objectif 13 : Action pour le climat - Prendre des mesures urgentes pour lutter contre le changement climatique et ses conséquences

• Les observations océaniques des systèmes SMART contribueront directement à la base de connaissances sur le changement climatique, en particulier sur le contenu thermique des océans, la circulation, l'élévation du niveau de la mer et les tsunamis, renforçant ainsi la résilience et la capacité d'adaptation aux risques liés au climat (inondations côtières) et aux catastrophes naturelles (tsunamis).

Objectif 14 : La vie sous l'eau - Conserver et utiliser durablement les océans

• Les systèmes SMART contribueront à la connaissance et à l'innovation pour une meilleure compréhension du lien entre l'océan et le climat, des systèmes d'alerte précoce aux tsunamis et aux tremblements de terre, de la connaissance et des solutions pour la résilience des communautés, du développement des capacités et du transfert de technologies marines pour les pays en développement.

Les résultats de la Décennie des océans Les câbles SMART de la FOI contribueront à.. :

Résultat 4 : Un océan prévu où la société comprend et peut réagir à l'évolution de l'état de l'océan

• Les observations de la température et de la pression du fond de l'océan (OBP) effectuées par le câble SMART contribuent à l'océanographie opérationnelle à court terme, aux processus saisonniers et à l'échelle d'El Nino, ainsi qu'à la surveillance du climat à long terme, ce qui permet d'améliorer les prévisions concernant l'océan.

Résultat 5 : Un océan sûr où la vie et les moyens de subsistance sont protégés des risques liés à l'océan.

• Les mesures de l'OBP et de l'accélération sismique effectuées par le câble SMART contribueront directement à l'alerte précoce des tremblements de terre et des tsunamis (sismiques, induits par des glissements de terrain, météorologiques). L'OBP sur les plateaux continentaux et les pentes supérieures fournira des informations sur l'amplitude, la période et la direction des vagues aux navigateurs locaux et à la population côtière.

Résultat 6 : Un océan accessible avec un accès ouvert et équitable aux données, à l'information, aux technologies et à l'innovation.

• L'innovation de l'infrastructure du câble SMART - alimentation et communication à longue durée de vie sur le fond marin - permettra à d'autres disciplines (au-delà de celles représentées par les trois capteurs initiaux) d'accéder aux grands fonds marins et aux données qui s'y rapportent.

Les défis de la décennie Les câbles SMART de la FOI contribueront à.. :

Défi 5 : Améliorer la compréhension du lien entre l'océan et le climat

• Les observations SMART de la température et de la pression du fond de l'océan permettent de surveiller la partie océanique du système atmosphère-océan/climat/Terre. La température et le flux océanique déduits des gradients OBP contribuent à la circulation océanique et à la variabilité spatio-temporelle du niveau de la mer, ainsi qu'aux changements séculaires des coefficients de marée qui affectent les observations altimétriques et gravimétriques des satellites (et le niveau de la mer) et le mélange océanique (via les marées, la circulation et la stratification).

Défi 6 : Améliorer les services d'alerte précoce multirisques

• Les mesures de l'OBP et de l'accélération sismique effectuées par le câble SMART contribueront directement à l'alerte précoce des tremblements de terre et des tsunamis (sismiques, induits par les glissements de terrain et météorologiques). Une meilleure compréhension de l'élévation du niveau de la mer permettra d'atténuer en connaissance de cause les inondations et l'érosion côtières liées au climat, ainsi que les inondations dues aux marées et aux tempêtes, exacerbées par l'élévation du niveau de la mer.

Défi 7 : Assurer un système durable d'observation de l'océan dans tous les bassins océaniques, qui fournisse à tous les utilisateurs des données et des informations accessibles, opportunes et exploitables.

• Contribuer à la croissance et au maintien des systèmes d'observation, avec, à la fin de la première décennie, ~650 répéteurs SMART le long d'un câble de 45 Mm en service, 15 systèmes avec une moyenne de 43 répéteurs/3 000 km. Après une autre décennie, ce nombre passerait à 2000 répéteurs, 140 Mm de câble, 30 systèmes avec une moyenne de 75 répéteurs/4700 km.

Objectifs de la décennie Les câbles SMART de la FOI contribueront à :

Objectif 1 : Identifier les connaissances nécessaires au développement durable et renforcer la capacité de l'océanographie à fournir les données et informations océaniques requises

Les câbles SMART introduiront une nouvelle technologie qui améliorera et élargira considérablement le système d'observation existant, permettant de mesurer plusieurs variables océaniques essentielles (EOV) dans tous les bassins océaniques :

1. Température souterraine
2. Pression du fond de l'océan

Les données fournies par les systèmes SMART constitueront le premier déploiement à grande échelle et à long terme de capteurs de pression permettant de mieux identifier les lacunes du système d'observation des océans. La mesure de la pression du fond de l'océan et de l'accélération sismique permet une alerte précoce plus précise et plus étendue pour les tremblements de terre et les tsunamis.

Joint Task Force on SMART Subsea Cables, International Programme Office Information et visitez leur site web : https://www.smartcables.org/

Ce projet est hébergé par le programme de la Décennie des océans " Ocean Observing Co-Design - Evolving ocean observing for a sustainable future".

Date de début : 01/01/2021
Date de fin : 31/12/2030

Contact principal : Bruce M. Howe (bhowe@hawaii.edu)