Le processus de convection profonde a lieu tous les hivers au large du Golfe du Lion en réponse aux vents froids intenses. Ces vents refroidissent les eaux de surface et induisent un mélange vertical plus ou moins important dans la colonne d’eau : ce mélange vertical stimule notamment la production primaire à travers la remontée de sels nutritifs vers la couche de surface, mais dans le même temps réduit l’exposition à la lumière des cellules phytoplanctoniques. La convection permet également d’oxygéner les couches profondes.
L’objectif de la thèse est de mieux décrire la réponse de l’écosystème au processus de convection profonde. Il s’agira en particulier de :
Comprendre la structuration spatiale et temporelle de l’écosystème par l’hydrodynamique
Calculer un bilan des éléments biogéniques en relation avec la formation d’eaux denses.
La thèse reposera sur la modélisation couplée hydrodynamique et biogéochimie menée en étroite collaboration avec des programmes d'observation CASCADE et DeWEx intégrés au programme MISTRALS (Chantier Méditerranée) qui constitue une priorité du CNRS/INSU.
Dans un premier temps, on se focalisera sur deux périodes clé : (1) l’hiver, lorsque le mélange vertical enrichit la couche de surface en nutriments, limite la lumière et découple proies et prédateurs et (2) le printemps, lorsque le bloom phytoplanctonique se développe en priorité dans les tourbillons et méandres autour de la zone de convection.
Dans une seconde étape, la modélisation de l’ensemble des années 2011-2013 permettra d’étudier l’évolution saisonnière du carbone et la dispersion de la matière organique dans le bassin occidental. La thèse permettra de réaliser une première estimation à l’échelle régionale des bilans de carbone dans une région extrêmement dynamique vis-à-vis des échanges verticaux. |
Similarly to most of the temperate regions of the global ocean, but conversely to the rest of the basin, the NorthWestern Mediterranean is characterized by a bloom-like trophic regime. The deep convection, but more generally the regular occurrence of deep mixed layers, redistribute organic and inorganic matters all over the water column; the consequent spreading of the deep and intermediate waters induces important modifications of the biogeochemical budgets also far from the NWM region (i.e. on the whole western basin and up to the Atlantic basin); The large and intense bloom of the NWM that follows winter mixing represents the most important process of the basin in terms of primary and secondary productions itself at the origin of large carbon export to the deep layers, high biodiversity of the region. The general objective is to understand the sensitivity of the NWM biogeochemical behaviours to the aterations/modifications of the environmental forcing and to calculate a realistic primary production and carbon export budgets in the convection area. For that we developed and used a tridimensional coupled physical-biogeochemical
model. The first step were to assess our high resolution model performances in collaboration with four monitoring programs and comparisons were performed with the available nutrients, dissolved and particulate organic matters data sets. Sea surface chlorophyll concentrations were compared with the Modis satellite proceedings. |