SEED-FD

Les origines du projet

“Aujourd’hui, un tiers de la population mondiale, principalement dans les pays les moins avancés et les petits États insulaires en développement, n’est toujours pas couvert par des systèmes d’alerte précoce. C’est inacceptable, d’autant plus que les effets du climat vont certainement s’aggraver. Les alertes précoces et l’action sauvent des vies.”
– António Guterres, Secrétaire Général des Nations-Unies, déclaration du 23 mars 2022

Annoncée lors de la Journée Météorologique Mondiale en 2022, de cette déclaration découle la volonté de faire évoluer le service de gestion des urgences Copernicus (CEMS).

Le projet SEED-FD (Strengthening Extreme Events Detection for Floods and Droughts) découle ainsi de cette déclaration. Ce projet, soutenu par la Commission Européenne dans le cadre du programme Horizon Europe, vise à améliorer les services offerts par le Copernicus Emergency Management Service (CEMS). Actuellement, CEMS propose un Système d’Alerte Précoce (Earth Warning System – EWS) opérationnel à l’échelle mondiale pour les inondations (appelé GloFAS), mais la précision des simulations hydrologiques, en particulier dans les régions du sud global, peut encore être améliorée. En effet, le modèle de prévision hydrologique utilisé dans GloFAS, appelé LISFLOOD, a initialement été développé pour des applications européennes et présente des limites lorsqu’il s’agit de résoudre des processus complexes, en particulier dans les régions peu observées. De plus, malgré la disponibilité croissante de données d’observation de la terre avec des résolutions temporelles et spatiales améliorées, celles-ci ne sont pas intégrées dans le système d’alerte.

Les prévisions opérationnelles de sécheresses ne sont quant à elle pas encore disponibles malgré les avantages significatifs qu’elles offriraient  pour traiter les défis liés au nexus eau-énergie-alimentation.

Enfin, le catalogue de produits d’inondations et de sécheresses fournis par le service CEMS ne couvre pas l’ensemble des événements extrêmes impactant la population comme les « flash flood » (inondations subites).

Les objectifs du projet SEED-FD

L’objectif principal du projet SEED-FD est d’améliorer la qualité et le portefeuille du CEMS-EWS pour les inondations et les sécheresses, en explorant trois axes spécifiques qui fonctionnent en synergie :

1. Améliorer le modèle hydrologique LISFLOOD pour mieux représenter la diversité des processus hydroclimatiques à travers le monde en intégrant des processus nouveaux ou améliorés (zones inondées, régulation des réservoirs, eaux souterraines) ;

2. Démontrer la valeur ajoutée des données satellites et de micro-capteurs innovants in-situ pour des simulations et prévisions hydrologiques de meilleure qualité à l’échelle mondiale, en utilisant :

• • Des conditions initiales hydrologiques plus réalistes en forçant la chaîne de prévision avec des observations basées sur l’observation de la Terre au lieu de données météorologiques de réanalyse modélisées ;
• • L’assimilation de données de débit des rivières et de niveau d’eau pour corriger les états hydrologiques du modèle en temps réel ;
• • Le post-traitement quasi temps réel des prévisions hydrologiques en utilisant des techniques d’Intelligence Artificielle et de Machine Learning pour intégrer les données d’observation locales et réduire les erreurs de modélisation et de prévision.

3. Élargir le portefeuille de produits de prévision du CEMS-EWS pour les inondations et les sécheresses en développant de nouveaux algorithmes de détection d’événements hydrométéorologiques extrêmes applicables à l’échelle mondiale, tels que les produits de prévision de sécheresse éclair, de prévision saisonnière de sécheresse, de suivi de sécheresse et de prévision d’inondation et de crue éclair.

Les différentes phases du projet SEED-FD

Le projet SEED-FD est composé de deux phases distinctes liées entre elles par une phase de prototypage :

• Phase de développement scientifique : Développement et évaluation des évolutions sur des bassins hautement instrumentés, à savoir le bassin du Danube en Europe et le Bhima en Inde ;
• Phase de validation à grande échelle : Validation des améliorations sur des cas d’utilisation concrets liés à des événements extrêmes passés, en lien avec des utilisateurs locaux et des applications spécifiques. Les trois bassins sélectionnés pour la validation sont le bassin du Niger en Afrique de l’Ouest, le bassin du Juba-Shebelle en Afrique de l’Est et le bassin du Paraná en Amérique du Sud

La contribution de Magellium Artal Group au projet

Magellium Artal Group, leader du consortium, a plus de 5 ans d’expériences dans les projets modélisation hydrologique à grande échelle et l’assimilation de données à travers les projets HYFAA  et H2020 G3P. Notre rôle principal comprend :

• Le management du projet en tant que leader du consortium, porteur du projet
• Le développement et l’implémentation d’une méthode d’assimilation de données spatiales et non-spatiales dans le système de  prévisions hydrologiques.

Tous les développements seront réalisés sur les bassins tests de SEED-FD, comme le Danube et le Bhima, et incluront l’intégration de données d’Observation de la Terre (EO) et in-situ pour une hydrologie améliorée.

Quels sont les bénéfices concrets du projet SEED-FD ?

Le projet SEED-FD a l’ambition de contribuer à la protection des populations du monde entier grâce à un Système d’Alerte Précoce (EWS) performant. Il vise à fournir :

• Aux autorités locales, aux agences de sécurité de l’eau et aux organisations humanitaires des prévisions en temps réel et de haute qualité sur les inondations et les sécheresses à l’échelle mondiale, ainsi que de nouveaux produits pour les événements extrêmes;
• Aux scientifiques, de nouveaux outils améliorés pour la modélisation hydrologique, l’assimilation de données, le traitement des données et la prévision des inondations et des sécheresses ;
• Une meilleure synergie entre les services Copernicus, en intégrant les données satellites de Copernicus dans le CEMS EWS et en utilisant des observations in-situ innovantes ;
• Une sensibilisation accrue du grand public à la prévention des inondations et des sécheresses à travers des études de cas réels.

Le projet SEED-FD se positionne comme une initiative essentielle pour renforcer les capacités de prévision et de gestion des événements hydrologiques extrêmes à l’échelle mondiale.