Excellence pour une synergie observation-modèle et l'évaluation de l'état écologique de la Méditerranée Nord Occidentale – FOCEA

L'humanité est confrontée à deux défis majeurs: le réchauffement de la planète et la diminution drastique de certaines ressources naturelles. Face à ces défis, l'océan joue un rôle central par sa capacité à séquestrer le carbone, un facteur clé du réchauffement de la planète, et pour ses ressources halieutiques confrontées à une réduction rapide des stocks de poissons commercialement importants. Au niveau régional de la Méditerranée Nord-Occidentale, la productivité halieutique est liée aux apports du Rhône, principale source d'éléments nutritifs et de particules d'origine terrestre, le reste étant apporté par les upwellings, les eaux de pluie et le mélange vertical. La valeur économique de la seule industrie de l'anchois français est de 10-12 millions € /an. Au niveau mondial, l'exportation de carbone dans l'océan Austral contribue à 20-50% du total mondial de la séquestration du carbone, et est limitée par la disponibilité naturelle en fer. Ce sujet est brûlant pour la communauté scientifique et pour l'industrie car on estime que tout accroissement potentiel d'exportation de carbone par une fertilisation industrielle en fer pourra piéger du CO2 atmosphérique et permettra de proposer des crédits de carbone – une industrie de plusieurs milliards € - sans compter les effets sur la pêche. Nos capacités de réponses à ces questions sont limitées par des verrous communs : 1) la complexité des processus physiques et biogéochimiques à méso-échelle et l'interdisciplinarité des études à engager, 2) la complexité des réseaux trophiques des autotrophes aux organismes des niveaux trophiques supérieurs, 3) les insuffisances des observations pour couvrir les échelles spatio-temporelles adéquates, et 4) le manque de fiabilité de nombreux paramètres induisant de fortes incertitudes dans les simulations de modèles. Les capteurs et modèles que possèdent et/ou développent les équipes impliquées dans ce projet (Banyuls, Sète, Marseille, Toulon, Villefranche) sont du meilleur niveau mondial. Il s'agit (1) de capteurs remorqués et engins porteurs les plus récents : AUV, ADCPs, LOPC, UVP et cytométrie en flux, (2) des modèles de circulation, de flux biogéochimiques et de dynamiques de zooplancton et de poissons. De plus ces équipes mettent en place (3) des études multidisciplinaires, telles que des programmes de surveillance, des études de processus à méso-échelle et des modèles couplés physique-biogéochimie. Avec le présent projet, ces équipes proposent d'augmenter leurs capacités en développant: 1) un service de données environnementales intégrées pour les scientifiques, les gestionnaires et le public, 2) l'intégration entre observations et modèles pour de meilleures calibrations et validations, 3) l'intégration des modèles flux trophiques des niveaux planctoniques aux poissons, et 4) l'intégration de différentes disciplines pour comprendre les couplages entre processus en combinant des méthodes de terrain aux mêmes échelles spatiales et temporelles. Tâche 1- Etablissement de l'Equipe FOCEA - Mise en place d'une équipe de classe mondiale sur la façade méditerranéenne ayant la capacité et les moyens de dépasser les limites scientifiques et technologiques en recherche marine, et de former la prochaine génération de scientifiques; Tâche 2- Mise en place de grappes de capteurs, de réseau de données intégrées, et développement d'une banque de données et d'un centre de service et d'analyse ; Tâche 3- Théories mathématiques et modèles. Théories et modèles pour construire des modèles intégrant les niveaux (pico, micro, meso et macro) planctoniques et les niveaux supérieurs (poissons) , Tâche 4-: Réseau de données intégrées et assimilation de ces données dans des modèles de prévision - Intégration des données des capteurs et système de prévision fusionnant assimilation et modélisation ; Tâche 5- Développement de projets -Conduire cette équipe à développer des projets portant sur des questions de gestion des ressources naturelles régionales, et de séquestration du carbone.