J. Timothy Pennington & al.

Progress in Oceanography 69 (2006) 285-317

Mehdi BOUTRIFMarie LA RIVIERE

Master 1 BEMUE 39

Introduction 1. Estimations 2. Les perturbations Conclusion

INTRODUCTION

Production Primaire : Synthèse de matière organique à partir d ’éléments minéraux et d’énergie

Etude dans la zone euphotique et la couche de sub-surface dans le Pacifique tropical Est.

Pacifique tropical Est

- 18% de la surface totale du Pacifique - 9% de la surface totale de l’Océan mondial - 22-23% de la production primaire du Pacifique - 10% de la production primaire de l’Océan mondial

Introduction 1. Estimations 2. Les perturbations Conclusion

Estimations de : • Production primaire• Concentrations de nutrients (nitrates, orthophosphates, silicates)• Concentrations de chlorophylle

Basées sur :

- des données physico-chimiques et biologiques (Ship-data)

- des données satellites (SeaWIFS)- des modèles VGP de Behrenfeld & Falkowski

OBJECTIFS

ESTIMATIONS DE PRODUCTION PRIMAIRE ET DE LA CONCENTRATION DE CHLOROPHYLLE

La marge Est L’upwelling équatorialLe courant Sud-équatorial Le Gyre subtropical du sud pacifiqueLe contre-courant nord-équatorial L’arête de thermocline 10° NordLe courant Nord-équatorial

Subdivision en 7 régions

Introduction 1. Estimations 2. Les perturbations Conclusion

Sub-Surface(0-5m)

Chlorophylle (mg.m-3) Ship-data

SeaWIFS

P. Primaire (mg C.m-3.d-1)Ship-data

Les Côtes Upwelling péruvien

1.632.55

1.272.27

39.5142.8

Marge Est 0.26 0.3 12.2Upwelling équatorialUpwelling Galápagos

0.210.65

0.220.63

13.292.0

Courant sud Équatorial 0.18 0.16 11.7Gyre subtropical pacifique sud 0.1 0.08 8.4Contre courant nord-équatorial 0.15 0.18 7.410°N Thermocline Ridge 0.14 0.18 4.9Courant Nord-équatorial 0.09 0.1 2.6

Zone Euphotique(0-100m)

ChlorophylleShip-Data

Production PrimaireShip-data VGP Model

Les Côtes Upwelling péruvien

59111

11793580

11832087

Marge Est 22 376 589Upwelling équatorialUpwelling Galápagos

2542

6421887

537974

Courant sud Équatorial 19 564 420Gyre subtropical pacifique sud 14 482 268Contre courant nord-équatorial 19 327 41710°N Thermocline Ridge 17 236 398Courant Nord-équatorial 14 210 334

Introduction 1. Estimations 2. Les perturbations Conclusion

IMPACTS DES PERTURBATIONS SUR LA PRODUCTION PRIMAIRE

2 grands phénomènes climatiques naturelles affectent la production primaire :

• ENSO (El Niño Southern Oscillation)

• PDO (Pacific Decadal Oscillation)

Introduction 1. Estimations 2. Les Perturbations Conclusion

ENSO : Couplage des processus océan-atmosphère fluctuant à l’échelle interannuelle dans l’océan Pacifique (2 à 7 ans)

Phase chaude du phénomène : El NiñoPhase froide du phénomène : La Niña

Introduction 1. Estimations 2. Les Perturbations Conclusion

NOAA / PMEL / TAP Project Office

ENSO

ETE 1998 : Période de LA NIÑAL’upwelling équatorial est intense et présence de fortes teneurs en chlorophylle.

HIVER 1998 : période D’EL NIÑOL’upwelling équatorial a disparu et les teneurs en chlorophylle sont faibles.

IMPACT D’EL NIÑO SUR LA PRODUCTION PRIMAIRE DU

PACIFIQUE TROPICAL

Images du pacifique équatorial (satellite SeaWIFS).Septembre 1997 et Février 1998

Introduction 1. Estimations 2. Les Perturbations Conclusion

PDO : Oscillation pluri-décennale du couplage énergétique océan-atmosphère. Périodes de 40 à 60 ans.

Phase chaude (positive) du phénomène : El ViejoPhase froide (négative) du phénomène : La Vieja

Introduction 1. Estimations 2. Les Perturbations Conclusion

ISAO, Univ. Washington (USA)

PDO

Impact d’un évènement El Viejo sur la production primaire du

Pacifique équatorial

Important sur l’upwelling équatorial et le péruvien

• Augmentation de la SST (Température de Surface)• Approfondissement de la thermocline et de la nutriocline

Diminution de la production primaire

N.B : PDO positive a une amplitude moindre et une durée plus importante qu’un événement El Niño.

Introduction 1. Estimations 2. Les Perturbations Conclusion

ENSO + PDO = perturbations climatiques naturelles

Impact sur la production primaire (contrôle bottom-up des réseaux trophiques)

Réponse de l’écosystème dépendante de l’amplitude et de la fréquence du phénomène

Passage d’un état à un autre (Régime Shift )

Introduction 1. Estimations 2. Les perturbations Conclusion

CONCLUSION

• http://seawifs.gsfc.nasa.gov/SEAWIFS.html• http://oceancolor.gsfc.nasa.gov/• http://clivar.ucar.edu/.../iplan/iip/pg1.htm• http://ffden-2.phys.uaf.edu/

REFERENCES

• Behrenfeld et al, 2006. Climate-driven trends in contemporary ocean productivity. Nature, 444 : 752-755.

• Leblond J., Mauriac R., 2006. Les transitions de Régime de Production dans le Pacifique. Rapport M2 OBGC, Univ. Aix-Marseille II COM, Fr. 27p.

• Voituriez B., 2003. Les humeurs de l’océan. UNESCO publ., Paris : 158p.

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