Institut Méditerranéen d’Océanologie (MIO)

Implications en Province NordImplications en Province Nord

18-21 juin 2013PoindimiéPoindimié

Compréhension du fonctionnement des zones côtières et littorales de la Province Nord pourcôtières et littorales de la Province Nord pour

une gestion durable

18-21 juin 201318 21 juin 2013Poindimié

Présenté par C DupouyPrésenté par C. Dupouyavec la collaboration de respecter probleme P. Douillet, C. Pinazo, M. Goux, M. Rodier, M.

Pagano, C. Grenz, C. Chevalier, S. Bonnet, I. Biegala, D. Banaru, J. Blanchot, J-L. Devenon, R. Sempéré

Les objectifs scientifiques

Les recherches du MIO se basent sur des compétences en Biologie, Ecologie, Microbiologie, Halieutique Physique, Chimie, Biogéochimie et en Sédimentologie.

Etude des processus physiques de la colonne d’eau et des interfaces air-mer qui contrôlent :

•Les cycles et transports de matière d’origine biologique

•Assemblages de bactéries, phytoplancton, zooplancton, poissonsAssemblages de bactéries, phytoplancton, zooplancton, poissons

• La chaîne alimentaire pélagique et côtière

•Hydrothermalisme

Organisation scientifique

1 2 3 4 5

CyclesOcéanographie

PhysiqueChimie

EnvironnementaleMicrobiologie

Environnementale

Cycles biogéochimiques et rôle fonctionnel

des microorganismes

Ecologie Marine Biodiversité

c oo ga s eset microplancton

6 axes de recherche transverses

Plateformes (outils communs) mutualisées

Glider

Plateaux techniques (par équipes)Cytosub

Le SUDLe SUD--OUEST PACIFIQUE OUEST PACIFIQUE h i i i i d Oh i i i i d O

Implantation MIO dans le Sud Ouest Pacifique (IRD)

Un chantier prioritaire du MIOUn chantier prioritaire du MIOAXES DE RECHERCHE

Lagon N CalédonieComprendre le fonctionnement des lagons : circulationComprendre le fonctionnement des lagons : circulationLagon N. CalédonieComprendre le fonctionnement des lagons : circulation Comprendre le fonctionnement des lagons : circulation (physique), chaîne alimentaire marine (biologie), (physique), chaîne alimentaire marine (biologie),

matière particulaire et dissoute (chimie) matière particulaire et dissoute (chimie)

impact changements climatiques et anthropiques sur impact changements climatiques et anthropiques sur l’état de santé des lagonsl’état de santé des lagons

M ill lti i t téMésocosmesCentre IRD Nouméa

Mouillage multi-instrumentéMésocosmes

En 2013:: 3 chercheurs, 1 ITA ½, 1 senior accueil, 1 post doc 1 doc 2 M2, 4 stagiaires, 7 chercheurs en mission

Courants dynamique circulation temps de résidence

Circulation: Modélisation hydrodynamique

Courants, dynamique, circulation, temps de résidence….

Forçages :Projet KAGOU, modèle global

Lagon Nord:Nouvelle-Calédonie(1.5km)

CourantsMaréeTPX07

Lagon Nord:(500m)

FES2004

AtmosphèreWRF 4 kmLagon Sud (500m)

Emprises modèles dynamiques

50'

45'

50'

45'

40' 45' 50' 55' 166oE 5'

22oS

55'

0 1 m s-1 40' 45' 50' 55' 166oE

5'

22oS

55'

0 1 -1b

Couplage avec modèle de biogéochimie: la chlorophylle de-0.7 -0.6 -0.5 -0.4

0.1 m.s 1 0.1 m.s 1a bCirculation dans le lagon de Ouano le 16 juillet 2011: flot (a); jusant (b)

Comparaison modèle (flèches noires) // mesures (flèches rouges)

la chlorophylle de surface

Projet APTE, lagons étroits

T é d f

Chlorophylle de surface: index de biomasse du phytoplancton

ModèleModèle couplécouplé MARS3D MARS3D –– ECO3MECO3M

Température de surface

Thèse CIFRE avec ACRI-ST, M.I.O. Rosalie Fuchs

Indicateurs qualité de l’eau et productivités lagonaires

• et celle du zooplancton

copépode cténaire• impact sur la composition taxonomique du phytoplancton

Larve de décapodeLarve de bivalve

Chaetoceros

Neoceratium t.

Projet Clapp 2010‐2012

Objectif :

Diversité et échanges par-dessus la barrière

Objectif :Rôle des flux au dessus de la barrière récifale sur la productivité des lagons de la PN

Thématique :

Etude des flux (eau et plancton) dans les passes etTransecthors-bordEtude des flux (eau et plancton) dans les passes et

au-dessus du récif sous l’effet des forçages physiques (marée, vent, houle …)

hors bord

Transect cross-récifal

Filet planctonCourantomètre

Transect cross-récifal

Passes : mouillage courantomètre

pression

Projets associésAPTE (2011)

copépode

( )CLAPPp (2009-2011)OLE _0 (sept 2013)ZENOBIE (soumis)PROJET OLETI Lagoon Exchange and Trophic interactions 

Station hauturière SPOT (physique, chimie, biologie)

une position clef (liée aux bloom des diazotrophes)p ( p )pour comprendre les modifications de productivité des eaux oligotrophes du SEC

qui alimentent les eaux côtières du Nord-Est Calédonien et la mer de corail

VanuatuVanuatu

SBloom de

Eaux oligotrophes

peu productivesSPOTSEC

Bloom de diazotroph

esFidjiEaux

oligotrophesplus productivesAustralie

Nouvelle Calédoni

eplus productivesAustralie e

TongaProjets FISHBOX (FUI: 2011-2014), VAHINE (PNEC)

Micro-algues fixatrices d’azote: un apport d’azote dans les lagons

Fixation d’azote atmosphérique (air)Fertilisation natuerlle des eaux

AtmosphereTRANSFERT AZOTE?IMPACT SUR RESSOURCES 

?

Mer

Air

Water column

Hauts niveaux trophiques

MARINE ?

COMBIEN?

Phytoplancton

QUI?

Azote nouveau( )

?

Bacteries

QUI? (mer)

Export de carbone/climat?

PROJET VAHINE (PI: S. Bonnet 2011‐2014, INSU/IRD) 35 scientifiques, 7 labo. internationaux

La matière organique dissoute colorée: transport de contaminants

TRANSFERT CDOM

IMPACT SUR CLARTECLARTE

DU LAGON ?

Origine CDOM

SatelliteAlgorithmes

Quantification

Cartographie

g

Cartographie Transferts dissous

PROJET INSU EC2CO TREMOLO 2012‐2014

Une radiale d’observations multi-projets pour mesurer l’impact anthropique

Bloom Trichodesmium Efflorescences de Trichodesmium toxiques ?

Effet anthropisation sur micro‐algues fixatrices d’azote?

Bloom Trichodesmium

Matière organique dissoute, transport de contaminants?

D39

CD01

M99 MOISE

M09

L2

PROJETS VAHINE‐TIMES SERIES (GOPS), TREMOLO, Tric’N’Tox (LABEX CORAIL) TRICHOTOX (P2R)

Exemples de moyens potentiellement utilisables en PN

Chla MODISUnité Espace

Fluorescence MOISE Suivi satellite blooms

Chla MODISCôte Est

PROJETS VALHYBIO MOISE VAHINE‐GOPS TREMOLO  SPOT 2012‐2014

et Station SPOT

Instrumentation à -8m MoiseSPOT

Campagnes océanographiques Alis Province Nord en 2014

VAHINE 2 cruise (Janv. 2014) CALIOPE 2 cruise (Avr 2014)( ) CALIOPE 2 cruise (Avr. 2014)

PROJET VAHINEVAHINE 1 CALIOPE 1 saison sèche, eaux claires

Acquis: ZONECO et PNEC : le chantier Nouvelle Calédonie 2005-2007

20° S

21° S NOUVELLE - CALEDONIE

ILES LOYAUTESOuvéa

Lifou

Maré

Atelier Nord

Nouméa

22° S

23° S

164° E 165° E 166° E 167° E 168° E

OCEANPACIFIQUE

Atelier SudPNEC 2007‐2010Articles publiés  84Communications à congrès 53Communications à congrès   53Chapitres d’ouvrages              13FORMATIONThèses d’université                 12S i i DESS M2 11

Aide à l’inscription des lagons coralliens de NC 

dans la liste UNESCO Stagiaires DESS, M2                11 Patrimoine Mondial

22° S

22° 20' S

1.4

Wind 12 m/s

WT

22° 40' S166° E 166° 20' E 166° 40' E

0.8 m

0.2 m

http://www ird nc/PNEC/

Les acquis: un exemple de bases de données sur les lagons

http://www.ird.nc/PNEC/

VALHYSAT à IRD Noumea, Lefèvre J.

Base de données satellite évolutive

MODIS DB : AQUA“GRANULE L1 META”“GRANULE_L1_META”

http://iya.ird.nc:8080/threds/dodsC

Rrs, Chla, SS, Tricho, QAA a,Bb, CDOM, turb…

Valorisation des jeux de données en NC

Une mise à disposition publique des catalogues de données

Valorisation des jeux de données en NChttp://mjdnc.ird.nc/

Exemple du projet PACEME Recherche et Valorisation

Transfert de la connaissance vers les outils de gestion

• Localisation des exutoires, suivi des panaches, étude des causes 

Exemple du projet PACEME – Recherche et Valorisation

Diffusion de produitsadaptés aux décideurs

Du satellite aux indicateurs d’aide à la décision

Compréhension du fonctionnement des zones côtières et littorales pour une gestion durable: p g

Base de données disponibles

Nouveaux projets de recherche suscités

Suivis sur le long terme demeurent essentiels

Analyse de la sensibilité du fonctionnement de l'écosystème

Outils d’analyse complémentaires

Prévention des déséquilibres liés aux apports anthropiques, lors d’ épisodes extrêmes El Nino La Nina, et au changement climatique.

Les expertises du M.I.O. sont transposables à tout chantier en Province Nord

Di dditi ll i tiDiapos additionnelles si questions

Le M.I.O. et l’OSU

220 personnesDi Ri h d S

Composante Océanologie de l’OSU Pytheas

Dir. Richard Sempere

CNRS (INSU), IRD (DER)Aix Marseille Université,

Université Sud Toulon Var

Sections 19, 20, 29 du Comité National du CNRS CSS1, CSS2 et CSS3 de l’IRD

Universités : Sections CNU 60, 61, 67, 37

ImagerieModélisation

Cartographie des projets M.I.O. en NC

Savalefer (avec LOCEAN)

Imagerie satelliteChantier Pacifique 2013-2015courants,

circulation globale

Vanuatu

SPOTObservation

Fixation azote SPOT Observation 

pérenneazote

Phyto/zooplancton

SPOT

Transfert CDOM TransfertC

DOM

plancton

Fidji

DOMModèles lagons étroits

Suivis Flux de matière, ,circulation, fixation azoteTransfert CDOM 24

Micro‐algues fixatrices de N2SW Pacific + fortes

PROJET VAHINE (PI: S. Bonnet 2011‐2014, INSU/IRD) 35 scientifiques, 7 Labos. internationaux

SCIENTIFIC  QUESTIONS N FERTILIZERS FOR THE OCEAN (nifH gene)

SW Pacific  + fortes  abundances/activité de l’Ocean mondial

WHY?

Atmosphere

TRANSFERT & IMPACT  EXPORT/CLIMAT?

IMPACT SUR RESSOURCES MARINE ?

Fixation N2 Globale100 ‐ 200 x 1012 g N.an‐1

Water column

Hauts niveaux trophiques

COMBIEN?

N2 + 8H + + 8e‐ 2 NH3 + H2

Phytoplancton

QUI?‘New’ 

Bacteries

QUI? N

Matière organique exportée

diffusion NO3‐

Capone et al., (2005)Bonnet et al., (2011)

12 mars 2008 16 mars 2008 19 mars 2008

1. Etat de la base (JL): http://iya.ird.nc:8080/thredds/dodsC/modis/MYDL2_500_MAP_SouthNC_Agg.hdf.html

MODIS during the Valhybio cruise12 mars 2008 16 mars 2008 19 mars 2008

24 mars 2008 28 mars 2008 30 mars 2008

10 avril 20089 avril 20084 avril 2008

HOCDE‐Spirales VALHYSAT Novembre 2010 26IRD‐DSISPIE 2009SPIE 2010, Incheon, 10-15 October 2010

VAHINE-PROJECT (PI: S. Bonnet 2011-2014, INSU/IRD) 35 scientists, 7 international labs

South Province 2013 North Province 2013

VAHINE-TIME SERIES (2012-2014, GOPS) 10 scientists, 4 international labs

Related programmesTRICHOTOX, TREMOLO, TRIC’N’TOX (French-Israeli Ministry, LABEX CORAIL INSU)CORAIL, INSU)

(I. Berman-Frank, C. Dupouy, M. Rodier)

D39

CD01

M99 MOISE

M09

Missing N link in the N CaledonianL2

Missing N link in the N. Caledonian lagoon Role of diazotrophs (diversity/activity) along anthropogenic/trophic gradientsalong anthropogenic/trophic gradients

Dvper ici l’aspect toxicité car cela va etre un des aspcts de VAHINE 2 ds le nord l’an prochain. C est qu il faut mettre les logos Univ Bar ilan, AEL etc, pas sur la diapo VAHINE meso. merci

Transfert de CDOM et turbidité de la Cote Est pendant CALIOPE 1 en saison sèche

Turbidité mesuréepar un Hydroscat-6au cours de13 joursAlis

http://nouvelle-caledonie.ird.fr/toute-l-actualite/carnets-de-bord/caliope-3-au-13-oct-2011/la-couleur-de-l-eau-indicateur-de-sante-des-lagons*