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Soutenance

Timothée Bourgeois (LSCE)

Titre : Effets des perturbations anthropiques sur la biogéochimie dans l'océan côtier à l'échelle globale

Date et heure : Le 05-05-2017 à 14h00

Type : thèse

Université qui délivre le diplôme : Université Paris-Saclay (diplôme préparé à l'Université de Versailles Saint-Quentin en Yvelines)

Lieu : Salle 17C, Bâtiment 701, CEA-Orme des Merisiers, 91191 Gif-sur-Yvette
Membres du jury :

M. Laurent BOPP, Directeur de recherche, LSCE-CNRS / ENS, FRANCE - Directeur de thèse

M. James ORR, Directeur de recherche, LSCE - CEA, FRANCE - Responsable CEA

M. Pierre REGNIER, Professeur, Université Libre de Bruxelles, BELGIQUE - Rapporteur

M. Wolfgang LUDWIG, Professeur, CEFREM - Université de Perpignan VD, FRANCE - Rapporteur

Mme Isabelle DADOU, Professeur, LEGOS - Université Toulouse-III-Paul-Sabatier, FRANCE - Examinateur

M. Goulven LARUELLE, Chargé de recherche, Université Libre de Bruxelles, BELGIQUE - Examinateur

M. Bousquet PHILIPPE, Professeur, LSCE - Université de Versailles Saint Quentin en Yvelines, FRANCE - Examinateur

Résumé :

L'océan côtier subit la convergence de nombreuses perturbations anthropiques, avec le changement climatique en première ligne. Le réchauffement, l'acidification de l'océan, l'eutrophisation et la désoxygénation se combinent en menaçant les écosystèmes côtiers et les activités humaines associées. Malheureusement, la très forte hétérogénéité spatiale et temporelle de l'océan côtier limite la compréhension des processus biogéochimiques impliqués et leurs réponses face aux perturbations anthropiques. Les bases de données actuelles d'observations côtières sont encore insuffisantes et les modèles biogéochimiques océaniques globaux ont longtemps été inadaptés à l'étude de l'océan côtier global. En effet, la résolution spatiale de ces modèles était trop grossière pour résoudre de manière pertinente les processus de petites échelles. L'augmentation de la puissance de calcul des supercalculateurs permet l'utilisation de grilles de modèle plus fines adaptées à l’étude de l'océan côtier. Dans cette thèse, nous proposons d'étudier l'évolution au cours des dernières décennies de la biogéochimie de l'océan côtier à l'échelle globale à l'aide du modèle couplé physique-biogéochimie NEMO-PISCES. Après une évaluation de la représentation globale de la biogéochimie côtière et du cycle du carbone côtier dans notre modèle océanique, nous estimons le rôle actuel de l'océan côtier dans l'absorption océanique de carbone anthropique et nous étudions l'impact de la perturbation anthropique des apports fluviaux sur la biogéochimie côtière. En utilisant 3 grilles de résolutions spatiales différentes (200 km, 50 km et 25 km), il a été estimé que l'utilisation de la grille de 50 km représente le meilleur compromis entre les trois résolutions testées et que le passage à 25 km ne montre pas d'améliorations significatives des champs biogéochimiques côtiers évalués. Après cette première évaluation, le puits de carbone anthropique de l'océan côtier a été estimé pour la première fois à partir d'un modèle 3D global. L'océan côtier absorberait ainsi seulement 4,5 % du carbone anthropique absorbé par l'océan global pour la période 1993-2012 alors qu'il représente 7,5 % de la surface océanique globale. L'absorption côtière est réduite par l'export limité du carbone anthropique vers l'océan ouvert ne permettant pas de réduire la concentration moyenne de carbone anthropique des eaux côtières au niveau de celle de la couche de mélange de l'océan ouvert. Enfin, les effets de la perturbation anthropique des apports fluviaux sur la biogéochimie côtière ont été jugés limités quant intégrés à l'échelle côtière globale. Cependant, ces perturbations sont très contrastées régionalement. La mer du Nord présente des variations biogéochimiques mineures du fait de la tendance locale modérée appliquée aux apports fluviaux en nutriments, comparée à la mer de Chine de l'Est où la forte augmentation des apports fluviaux provoque d'importants phénomènes de désoxygénation et d'acidification.

Contact :
bourgeois.timothee@gmail.com
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