Soutenance

Les océans sont parcourus par une large circulation à grande échelle qui redistribue, entre autres, la chaleur, l’eau douce, le carbone, les nutriments. Pour cette raison, cette circulation, connue sous le nom de circulation d’overturning, est un acteur majeur du climat terrestre. La circulation d’overturning dans l’Océan Austral est associée à une intense circulation verticale qui ventile les masses d’eau à la surface de l’océan et les réinjecte dans l’océan profond pour des dizaines à des centaines d’années. Dans ce mémoire je passe en revue les principaux processus susceptibles de compter de façon importante dans la ventilation de l’Océan Austral. J’emprunte à mes propres études des exemples de l’impact des tourbillons méso-échelle sur le transport isopycnal à travers la base de la couche de mélange ; du rôle de la diffusion verticale à la base de la couche de mélange ; ainsi que de l’influence du cycle saisonnier de la couche de mélange sur les transferts surface–océan intérieur. Si la ventilation de l’océan intérieur est le centre de mon propos, je donne, dans ce mémoire, des éléments de compréhension de la ventilation depuis le détail des processus physiques mis en jeu, jusqu'à l’impact pour le cycle du carbone.
Dans un deuxième temps, je dégage de nouveaux défis pour tenter de comprendre la circulation d’overturning et la ventilation de l’océan intérieur, autour desquels je souhaite structurer mes futures recherches. Je propose ainsi un plan de recherche et des méthodes qui permettront de le mettre en œuvre. Ce plan s’inscrit dans une continuité, mais s’oriente également autour de nouveaux axes. J’ai l’intention d’aborder notamment les questions de l’impact des échelles sous méso-échelles sur la circulation grande échelle et m’attarderai également sur la ventilation des eaux abyssales, jusqu’ici ignorées dans mon travail. Enfin, j’étudierai la circulation tridimensionnelle de l’overturning en me focalisant sur les régions d'export de masses d’eaux qui se développent dans l’océan intérieur, isolé de la surface de l'océan.