Thèse soutenue

Impact des forçages physiques sur la dynamique des éléments biogéochimiques en mer Méditerranée : approche couplée observations in situ et réseaux de neurones
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Auteur / Autrice : Marine Fourrier
Direction : Laurent CoppolaFabrizio D'Ortenzio
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Océanographie
Date : Soutenance le 22/11/2021
Etablissement(s) : Sorbonne université
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de l'environnement d'Île-de-France (Paris ; 1991-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'océanographie de Villefranche (Alpes-Maritimes ; 2001-....)
Jury : Président / Présidente : Rodolphe Lemée
Examinateurs / Examinatrices : Patrick Raimbault, Maurizio Ribera d'Alcala, Fiedler Björn
Rapporteurs / Rapporteuses : Virginie Thierry, Karina Von Schuckmann

Résumé

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La mer Méditerranée est caractérisée par une circulation rapide des masses d’eau, des concentrations faibles en nutriments avec un fort gradient d’oligotrophie, et une acidification plus rapide que pour l’océan global. Les Eaux Levantines Intermédiaires (LIW) reliant les deux bassins sont marquées par un minimum d’oxygène (O2). Les variabilités du contenu en O2, des nutriments et du carbone inorganique restent méconnues du fait de leur faible densité d’observation. Le développement et la validation d’une méthode neuronale CANYON-MED, spécifiquement conçue pour la Méditerranée, ont permis de dériver nutriments (nitrates, phosphates, silicates) et variables du système des carbonates (alcalinité totale, carbone total et pH) à partir de variables systématiquement mesurées (pression, température, salinité et O2, position spatio-temporelle). La dynamique du minimum d’O2 dans la LIW face à la variabilité des processus de ventilation des eaux intermédiaires en Méditerranée nord-occidentale a été étudiée sur la période 2012-2020. L’application de CANYON-MED a permis la description des tendances en nutriments et carbonates dans cette zone, face au phénomène intermittent de convection profonde. L’importance de la convection sur la ventilation des masses d’eau, et sur les tendances des nutriments et d’acidification sont mises en évidence, dans un contexte de stratification accrue par le changement climatique. Enfin, la ventilation de la LIW a été explorée dans sa zone de formation (le bassin Levantin) à l’aide de flotteurs Argo sur la période 2018-2019, nuançant l’injection d’O2 dans le patch de mélange.