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Plan dimplementation MERMeX Types de travaux envisagés Modélisation, Expérimentation Réflexions en cours sur des expériences couplées avec HYMeX, CHARMeX.

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1 Plan dimplementation MERMeX Types de travaux envisagés Modélisation, Expérimentation Réflexions en cours sur des expériences couplées avec HYMeX, CHARMeX et MOOSE en Méditerranée Nord-Occidentale

2 MERMeX Dissolved Organic matter Habitats/ Pêche Pollution/ Contaminants Apports en sels nutritifs et rapports stoichiometriques Forçages anthropiques Forçages climatiques Temperature/ Acidification Circulation/ Stratification Rayonnement Evénements extrèmes Bacteria/Virus Nutrients MammalsFish Zoo-organismsPhyto-organisms Contexte de la modélisation Modèle : capacité dintégration et de mise en cohérence des observations suivant un continuum côte-large, pélagos-benthos Réponse des écosystèmes marins suivant différents scenarios (mise en évidence dinteractions antagonistes entre forçages, deffet de seuil, etc…) Pré-requis : capacité des modèles à reproduire les caractéristiques et la variabilité (épisodes et tendances) actuelles des écosystèmes

3 MERMeX Travaux de modélisation envisagés Ocean circulation model Sediment transport model Benthic biogeochemical model Pelagic biogochemical model Couplage de modèles (physique, chimie, biologie, sédimentologie) Besoins en mesures pour la description et la paramétrisation des processus, et la validation des modèles car mesures existantes fragmentaires Types de mesure : Courants, T/S, Turbidité, Sels Nutritifs, Pigments, Cytométrie, O 2 /pCO 2 /C T /A T, DOM/POM, Contaminants, Bactérie, Biodiversité, Production primaire…. Nombreux verrous et développements nécessaires dans les compartiments pélagiques, benthiques et sédimentaires

4 MERMeX Principaux verrous Planktonic biogochemical model Description de la diversité fonctionnelle Photochimie de la matière organique Propriété adaptative du plancton, Processus mixotrophiques Fixation du N 2, Production du DMS Upper trophic level model Réponse des organismes aux conditions environnementales Migrations ontogéniques et journalières Introduction des contaminants organiques et inorganiques Interaction entre bacterie/virus/phytoplancton et niveaux trophiques supérieurs Modèles end-to-end jusquaux pêcheries

5 MERMeX Diagenèse (minéralisation de la matière organique) Apport discontinu de matière organique Couplage avec la resuspension Rôle de la faune benthique (bioturbation) Introduction des contaminants organiques et inorganiques Benthic biogeochemical model Consolidation Agrégation / désagrégation des particules en suspension Sediment transport model Principaux verrous

6 Travaux expérimentaux envisagés 1. Variabilité temporelle sur le long terme (stratégie concertée avec HYMeX et CHARMeX en Méditerranée Nord-Occidentale) Etude la variabilité saisonnière et interannuelle des principaux forçages (hydrodynamique, température, rayonnement solaire, rapport stoechiométriques, contaminants…) sur les caractéristiques biogéochimiques et écosystémiques en des sites clés représentatifs denvironnements marins côtiers et hauturiers MERMeX Exemples du projet MOOSE (stations et radiales gliders) et flotteurs profileur ARGO en Méditerranée Nord-Occidentale

7 MERMeX 2. Variabilité spatiale à moyenne et large échelles Evaluation de la distribution des éléments biogéochimiques et de la variabilité saisonnière des stocks. Etude à léchelle décorégions Période de convection hivernale et de bloom printanier Période estivale stratifiée et oligotrophe Période automnale de pluie et crues intenses (impact littoral et côtier) Exemple décorégions basées sur la variabilité annuelle de la concentration relative en chlorophylle de surface Travaux expérimentaux envisagés Jul Aug Sep Oct Nov Dec Jan Fev Mar Avr Mai Jun

8 MERMeX 3. Etudes de processus Etude en mésocosmes, chémostats de la réponse des écosystèmes à des variations contrôlées de différents facteurs forçants (nutriments, rayonnement, température, pCO2…) et de leurs interactions. Exemple détude en mésocosmes sur la réponse de la production planctonique à la fertilisation par des poussières atmosphériques (enrichissement en fer) Travaux expérimentaux envisagés

9 MERMeX 3. Etudes de processus Campagnes en mer pour létude de processus spécifiques couplant différents compartiments et forçages Campagnes en mer pour étudier la réponse dun écosystème après un événement extrême Exemple de limpact des apports fluviaux, de la convection hivernale et la formation deau dense dans la zone côtière influençant à la fois la production phyto- planctonique, la dynamique sédimentaire et lexportation deau et de sédiment Chl de surface Densité et Courant de fond Erosion/dépôt de sédiment Travaux expérimentaux envisagés

10 MERMeX Couplage avec MOOSE LOP 2010 Sep/Oct Mar/Avr 2020 SOP Variabilité spatiale saisonnière (SOP) : Phasage crucial avec campagnes de la SOP HYMeX, qui étudieront les conditions physiques affectant les échanges deau et dénergie entre le continent, latmosphère et locéan (3 campagnes avec 2 navires hauturiers). Période hivernale de convection/ bloom printanier, Période automnale stratifiée oligotrophe. Variabilité temporelle sur le long terme (LOP): Observations de paramètres de base sur la physique, chimie et biologie du domaine marin (forte interaction avec MOOSE) Campagnes spatiales couplées HYMeX/MERMeX Calendrier préliminaire (Med. Nord-Occidentale) Campagne MERMeX/GEOTRACES Campagnes/ Expériences pré-MERMeX


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