Anne-Laure Dalibard et Sabrina Speich

Du 9 septembre au 13 décembre 2019, l’Institut Henri Poincaré (IHP) porte un programme exceptionnel de trois mois autour des mathématiques du climat et de l’environnement. Organisé par quatre personnalités scientifiques, ce trimestre thématique a pour but de fédérer les communautés scientifiques diverses qui étudient le climat autour d’un temps fort de rencontres, de conférences scientifiques, de cours doctoraux et d’activités grand public. Initié par Michael Ghil (ENS Paris et Université de Californie Los Angeles), ce trimestre est co-organisé avec Anne-Laure Dalibard (Laboratoire Jacques-Louis Lions, Sorbonne Université), Sabrina Speich (Laboratoire de Métrologie Dynamique, ENS Paris) et Hervé Le Treut (Institut Pierre-Simon Laplace, Sorbonne Université). Entretien avec Anne-Laure Dalibard et Sabrina Speich.

Adrien Rossille : Qu’est-ce qui vous a amené dans votre carrière scientifique à étudier le climat, vous en tant que physicienne Sabrina Speich et vous en tant que mathématicienne Anne-Laure Dalibard ?

Sabrina Speich : J’ai toujours voulu étudier l’océan. Ayant entrepris des études en physique, je me suis donc dirigée vers l’océanographie. J’ai soutenu ma thèse au début des années 1990 et très vite ensuite la question du réchauffement climatique est devenue essentielle dans l’étude des océans. C’est à ce moment-là que leur étude complète et précise a vraiment démarré, fournissant les premières données qui ont alerté sur l’évolution du climat (via le programme World Ocean Circulation Experiment). Ce constat a profondément marqué l’océanographie et a mis la discipline au cœur des études sur le réchauffement climatique : chercher à comprendre l’océan, à le mesurer, à le modéliser, à prédire son évolution, c’est quantifier l’ampleur du dérèglement climatique.

Anne-Laure Dalibard : De mon côté, j’ai commencé ma carrière de mathématicienne en m’intéressant aux problèmes multi-échelles, ceux qui lient des phénomènes macroscopiques à des modèles microscopiques. J’ai soutenu une thèse sur l’homogénéisation, puis j’ai travaillé, avec Laure Saint-Raymond, sur les modèles de couches limites en océanographie. J’ai beaucoup aimé étudier ce domaine, car ce sont des modèles qui s’écrivent simplement mais qui posent des questions mathématiques très complexes, dont l’étude nécessite en permanence le développement de nouveaux outils théoriques. De plus, il y a un ancrage très important dans le monde réel, car ces modèles prédisent le comportement de systèmes qui nous entourent.

Adrien Rossille : Vous êtes donc toutes les deux arrivées à la climatologie par l’étude des océans. Pourquoi l’océanographie est-elle si centrale dans l’étude scientifique de l’évolution du climat ?

Sabrina Speich : Quand on parle de l’évolution du climat, on pense bien sûr en premier lieu à l’atmosphère. Mais celle-ci n’est qu’un élément dans un système d’évolution plus global, et ses modifications viennent en fait d’en dessous, de l’océan. Celui-ci restitue l’énergie solaire transformée en rayonnement infrarouge à l’atmosphère, en même temps qu’il l’alimente en vapeur d’eau. L’océan recouvre les deux tiers de la surface de notre planète et, car constitué d’eau, il a une capacité immense d’absorption et de transmission de l’énergie thermique. Il est ainsi logique que l’océanographie soit un élément essentiel de la climatologie.

Anne-Laure Dalibard : Il est toutefois difficile de définir quels sont les domaines scientifiques principaux de l’étude du climat, car les recherches actuelles sont à l’intersection de plusieurs disciplines. Elles requièrent en permanence la collaboration de scientifiques de tous horizons : mathématiciennes, mathématiciens, physiciennes, physiciens mais aussi chimistes, biologistes, chercheuses et chercheurs en économie, …

Adrien Rossille : Les conférences scientifiques sont donc un moteur essentiel des collaborations qui peuvent naître entre spécialistes de ces disciplines. Le trimestre thématique dont vous êtes deux des co-organisatrices à l’Institut Henri Poincaré est-il en ce moment une occasion de faire se rencontrer toutes ces communautés scientifiques ?

Anne-Laure Dalibard : En effet, ce programme de trois mois a permis des échanges nouveaux entre des scientifiques de différents horizons, ce qui n’est pas toujours évident car les conférences sont souvent très spécialisées. Cela a donc permis d’initier de nouvelles collaborations, et il nous faudra un peu de temps pour réfléchir à certaines de ces discussions et pour lire des articles qu’on nous a donnés ou conseillés. De plus, les nombreuses conférences dans le cadre du trimestre m’ont permis de découvrir des domaines scientifiques connexes au mien mais sur lesquels je n’avais pas encore pu assister à des exposés scientifiques. C’est très important pour la culture personnelle et pour l’ouverture d’esprit, deux qualités fondamentales pour les chercheuses et les chercheurs.

Sabrina Speich : C’était en effet l’intérêt de suivre l’ensemble des conférences du trimestre, car il y avait un spectre très large de domaines dans la programmation. On peut dire qu’il y avait une quasi exhaustivité à propos des domaines scientifiques liés à l’environnement. Ou du moins, que ce trimestre était la plus exhaustive des conférences scientifiques déjà organisées sur le climat ! Des jeunes étudiants et doctorants qui ont pu assister à l’intégralité des cours et conférences du trimestre ont pu ainsi découvrir une multitude de domaines scientifiques.

Anne-Laure Dalibard : Et pour les autres, c’était l’occasion de s’ouvrir à d’autres thématiques que celles étudiées habituellement. En effet, en plus de la diversité thématique, les programmes de ce trimestre avaient une diversité de niveaux de lecture, certains cours s’adressant aux débutants alors que d’autres étaient au niveau des derniers développements de la recherche actuelle. L’occasion pour les chercheuses et les chercheurs de suivre des conférences dans d’autres disciplines que les leurs.