Les effets des tourbillons sur le déclin de la production primaire dans l’océan


Le déclin de la production primaire des océans est l’une des conséquences les plus alarmantes du changement climatique d’origine anthropique. Ce déclin pourrait en effet conduire à une diminution de la biomasse marine et des activités de pêche, comme le soulignent les récents rapports du GIEC et de l’IPBES destinés aux décideurs.

Les projections d’évolution de la production primaire océanique pour le 21e siècle sont réalisées avec des modèles de climat. En raison de contraintes en temps de calcul, leur résolution horizontale dans l’océan est d’environ une centaine de kilomètre. Les tourbillons océaniques se produisant à des échelles spatiales plus fines ne sont donc pas résolus mais sont pris en compte par des paramétrisations.

Pour pouvoir augmenter la résolution et s’affranchir des paramétrisations, l’étude utilise une version très simplifiée des modèles de climat représentant en partie l’océan Atlantique Nord. Ce modèle simplifié permet de réaliser des projections climatiques à différentes résolutions horizontales : de 100 km (tourbillons paramétrés) à 4 km (tourbillons résolus).

Conformément aux projections des modèles de climat, toutes les projections réalisées avec le modèle simplifié prévoient un déclin marqué de la production primaire. Cependant, ce déclin est sensible à la résolution : dans les projections à 4 km de résolution, il est moitié moins fort que dans celle à 100 km de résolution. Cette différence découle du transport en subsurface des nutriments nécessaires à la production primaire. Ce transport est lui même très sensible à la résolution horizontale du modèle.

Ces résultats obtenus dans un cadre simplifié ne sont évidemment qu’un élément d’une réponse bien plus complexe de l’océan au changement climatique. Ils encouragent néanmoins à travailler à une meilleure prise en compte des effets des tourbillons sur le transport des nutriments afin de mieux prévoir l’évolution future de la biomasse marine et du potentiel de pêche.

Pour en savoir plus

Laboratoires impliqués

Laboratoire d’Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN-IPSL, Sorbonne Université,/CNRS/IRD/MNHN)

Laboratoire de Météorologie Dynamique (LMD-IPSL, École Normale Supérieure/PSL University, CNRS, École Polytechnique, Sorbonne Université)

Référence

Oceanic primary production decline halved in eddy-resolving simulations of global warming. Author(s): Damien Couespel et al. https://bg.copernicus.org/articles/18/4321/2021/

Contacts

Damien Couespel, LOCEAN-IPSL •

Marina Lévy, LOCEAN-IPSL •

Laurent Bopp, LMD-IPSL •

 

Damien Couespel, Marina Lévy, Laurent Bopp


LOCEAN-IPSL et LMD-IPSL