Plateformes Autonomes et Biogéochimie Océanique – PABO

Pour améliorer notre connaissance des cycles biogéochimiques marins et mieux contraindre les bilans des éléments chimiques aux grandes échelles (bassin/global; saison/année/décade), il est désormais admis que sont essentielles les études dédiées à l'observation, la compréhension et finalement à la paramétrisation des processus se manifestant à petite échelle spatiale (e.g. sub-meso échelle) et temporelle (e.g. échelle diurne). - Nos capacités actuelles d'observation de la variabilité des stocks ou des flux biogéochimiques, essentiellement basées sur des prélèvements rosette, sont inadaptées pour documenter les processus biogéochimiques à ces échelles. Si l'on veut progresser dans la compréhension de ces phénomènes il est donc essentiel de développer de nouvelles stratégies d'observation. - Les nouvelles plate-formes autonomes (flotteurs profilers, « gliders », AUV) font aujourd'hui la preuve de leur fort potentiel dans la description fine des champs physiques. Ces plate-formes représentent une voie prometteuse pour des investigations inédites en biogéochimie : - * Elles opèrent sur un continuum d'échelle allant de la sub-mesoéchelle à l'échelle d'un bassin ou de l'échelle diurne à l'échelle saisonnière. - * De nouvelles générations de capteurs optiques et chimiques miniaturisés sont actuellement développés. Embarqués sur ces plate-formes, il permettront de réaliser des observations répétées des forçages environnementaux (e .g. éclairement disponible, nitrates) et de la réponse biogéochimique associée (Chla, Carbone Organique Particulaire, matière organique dissoute colorée, taille des particules..). - - L'objectif général du projet PABO est de réaliser des observations innovantes en biogéochimie océanique à des échelles d'investigation jusqu'à présent peu ou pas étudiées. PABO s'appuiera sur la mise en oeuvre de nouvelles plate-formes d'observation autonomes dédiées à biogéochimie. - - Description du projet, méthodologie - Trois grands types de plate-formes autonomes seront utilisées: - * Des flotteurs profileurs de type PROVOR CTD équipés de capteurs optiques (radiomètre, transmissiomètre, fluorimètres, rétrodiffusiomètre) - * Des «gliders» équipés de capteurs optiques (radiomètres, fluorimètres, rétrodiffusiomètres) et biogéochimiques (oxygène) - * L'AUV ASTERX (ADCP CTD) équipé de fluorimètres et de capteurs biogéochimiques (oxygène et nitrates). - - Deux grands types de zones seront l'objet de ces études automatisées : - * Chacun des quatre grands gyres sub-tropicaux oligotrophes où deux flotteurs profileurs seront déployés pour une période de 20 mois réalisant 3 mesures par jour tous les 10 jours. - * La mer Ligure où des radiales par glider seront réalisées mensuellement pendant 3 ans entre Nice et la station Dyfamed/Boussole (50 milles) et complétés par des expériences spécifiques (printemps, été, hiver) associant Glider et AUV Asterx au niveau du système frontal du courant Ligure. - - Résultats attendus - Pour les deux zones cibles de PABO, les acquisitions ainsi réalisées permettront d'aborder des thématiques scientifiques totalement originales : - * Les variations (de l'échelle diurne à l'échelle saisonnière) des propriétés biogéochimiques des gyres sub-tropicaux, et l'impact de ces variations sur les cycles globaux. Seules des stratégies basées sur l'utilisation de plates-formes autonomes peuvent permettre d'étudier ces systèmes méconnus (éloignement) mais représentant pourtant près de 40% de la surface de l'océan mondial - * La réponse de la biologie et de la biogéochimie océanique au forçage physique à sub-mesoéchelle (e.g. vitesses verticales agéostrophiques associées aux méandres d'un courant). La densité et la diversité des observations biogéochimiques acquises simultanément aux champs physiques permettra de disposer des éléments interprétatifs nécessaires pour la paramétrisation des processus ; c'est un préalable nécessaire au développement d'une modélisation bien contrainte (pas plus d