– GLOBPHY

De fortes incertitudes persistent sur les changements récents (quelques décennies) de la biomasse primaire de l'océan global, à savoir le phytoplancton, 1er maillon de la chaîne alimentaire et régulateur du CO2 atmosphérique. Ces incertitudes tiennent en particulier à la difficulté de disposer des données nécessaires sur des périodes de temps suffisamment longues, mais également aux incertitudes des modélisations globales couplant la physique et la biogéochimie, et qui permettent en principe de reproduire les évolutions passées et de prédire celles qui interviendront dans le futur, en réponse à divers scénarios. La problématique générale de GLOBPHY est liée à la détection des changements décennaux du phytoplancton à l'échelle de l'océan mondial, et à la compréhension de l'impact des changements environnementaux (climatiques) sur ce compartiment majeur du cycle du carbone Planétaire. L'objectif général est de confirmer, mais surtout d'interpréter, les changements récemment mis en évidence sur les 20 années passées grâce aux données satellitales de la « couleur de l'océan ». Il s'agit d'une étape préliminaire, nécessaire avant de prétendre prédire les évolutions futures.
Un enregistrement homogène de la couleur de l'océan, exprimé en terme de concentration en chlorophylle, a été récemment généré par l'équipe proposante, et ceci par une réanalyse des archives de deux capteurs satellite, à savoir le « Coastal Zone Colour Scanner » (années 1980) et le SeaWiFS (fin des années 1990, début 2000). De forts changements aussi bien positifs que négatifs ont été montrés, qui amènent en moyenne à une augmentation d'environ 20% pour l'océan mondial. Des changements significatifs des cycles saisonniers ont également eu lieu dans certaines régions. Ces résultats sont quasiment uniques, et une seule autre étude similaire a été réalisée (équipe de W. Gregg et collaborateurs, NASA), montrant au contraire une légère diminution. Ces résultats contradictoires montrent que l'effort doit être poursuivi, d'une part pour confirmer les évolutions que nous avons observées, et, d'autre part, pour comprendre les raisons qui les ont provoquées. Le but de GLOBPHY est donc la compréhension de la réponse du phytoplancton aux changements environnementaux globaux, compréhension qui doit permettre à terme l'amélioration de la capacité prédictive des modèles couplés physique-biogéochimie. Pour arriver à cette compréhension, GLOBPHY suivra quatre volets, dont les objectifs plus spécifiques sont brièvement résumés ici : 2.1. Confirmer les changements déjà observés sur les 20 années passées, en incorporant de nouvelles données (capteur MERIS). L'algorithme déjà utilisé pour la période CZCS-SeaWiFS sera réutilisé, afin d'assurer l'homogénéité de la série temporelle. 2.2. Dériver d'autres indicateurs que la seule concentration en chlorophylle, à partir des séries générées pour les réflectances marines (propriétés optiques inhérentes par exemple). L'objectif est alors d'enrichir l'enregistrement et d'affiner le diagnostic sur les changements observés (réellement des changements de la chlorophylle ou d'autres composantes optiquement actives ?). 2.3. Confronter l'enregistrement de la couleur de l'océan à ceux d'autres paramètres qui sont susceptibles d'avoir joué un rôle dans l'évolution de la biomasse phytoplanctonique globale (température, éclairement, vent ; à partir de : données satellite, données in situ, ré-analyses des sorties des modèles de prévision globale). L'objectif est ici une première phase d'interprétation des changements observés, en vérifiant leur cohérence avec ceux observés dans les variables forçantes du compartiment biologique. 2.4. Utiliser la modélisation (1D et 3D) pour tenter de comprendre les mécanismes qui ont mené aux changements observés. L'objectif de ce quatrième volet est donc la compréhension de la réponse de l'écosystème océanique aux changements e...