Explorer la structure tri-dimensionnelle de la circulation d’overturning de l’Océan Austral, et son impact sur le puits de carbone océanique – EXCITING

Les océans sont parcourus par une large circulation à grande échelle qui redistribue la chaleur, l’eau douce, le carbone, les nutriments, etc. Cette circulation, connue sous le nom de circulation d’overturning, est ainsi un acteur majeur du climat terrestre. Les océans du globe ralentissent le rythme du changement climatique en absorbant environ 25% des émissions annuelles de CO2 dues aux activités humaines, et 40% du total de ce CO2 anthropique contenu dans les océans du globe y est entré par l’Océan Austral. Ainsi, parmi les questions les plus débattues en océanographie figurent celles des processus qui contrôlent la circulation d’overturning de l’Océan Austral.

L'Océan Austral se prête naturellement à des études moyennées zonalement et la plupart, sinon toutes, des recherches sur la circulation d’overturning de l’Océan Austral ont été abordées sous cet angle. Pourtant, de récentes études ont suggéré l'importance des asymétries régionales pour la dynamique de l'océan Austral. Les processus impliqués et leur impact sur l’overturing ne sont toutefois pas encore clairs. Je propose ici un projet ambitieux à la croisée des chemins de l’océanographie expérimentale et numérique, ainsi que de l'océanographie physique et biogéochimique, pour explorer les couloirs de circulation régionaux associés à l’overturning de l’Océan Austral. Bien qu’étant des éléments clés de notre climat, ces couloirs de circulation sont encore inexplorés et n’ont jamais été cartographiés à partir d’observations.

Le projet EXCITING s’attaque directement à ces questions en proposant une série de percées scientifiques. J’aborderai en particulier le rôle des processus mésoéchelles dans la couche de surface de l’Océan Austral pour l’injection des masses d’eau et de traceurs vers l’océan profond (objectif 1). Cette compréhension raffinée des processus de surface sera couplée dans un deuxième temps avec l’analyse de l’intérieur de l’océan pour cartographier et identifier les processus physiques liés au développement de couloirs régionaux d’overturning et associés notamment au stockage de carbone dans l’océan profond (objectifs 2-3). Pour finir, les résultats des deux premiers chantiers seront intégrés dans une étude de l’impact des variabilités atmosphériques interannuelles et du climat sur la couche de surface et sur la circulation d’overtuning de l’Océan Austral et leurs éventuels feedback (objectif 4).

In fine, ce projet contribuera à un nouvel éclairage sur les éventuelles rétroactions climatiques pouvant intervenir dans un scénario de changement climatique global.