WP 4: Climate Change and Ocean Acidification 1st Annual Meeting Paris, 9-11 May 2011 MACROES

WP4: Climate Change and Ocean Acidification WP4 main objectives: --- Use the MACROES modelling framework to study the effects of anthropogenic emissions (greenhouse gases, aerosols) through climate change and ocean acidification on the marine ecosystems (incl. fish ressources) --- A particular emphasis will be given to the identification and characterization of the feedbacks between the different (natural) systems considered here (climate, biogeochemical cycles, marine ecosystems) WP4 structure: Impact of CC and OA on marine ecosystems: end-to-end Retroactions in the coupled system - Top-down control from higher to lower trophic levels - Biophysical coupling through heat trapping and bio-induced turbulence Impact of CC and OA on marine ecosystems: biodiversity

WP4: Climate Change and Ocean Acidification Les simulations CMIP5 pour lIPCC Le système de Modélisation Système Terre de lIPSL Quelques résultats avec IPSL-CM5

CMIP5 Simulations: Long-term simulations (~100 simulations) Simulations CMIP5 pour lIPCC

CMIP5 Simulations: Long-term simulations (~100 simulations) Simulations CMIP5 pour lIPCC

CMIP5 Simulations: Long-term simulations (~100 simulations) Simulations CMIP5 pour lIPCC

Nouveaux scénarios pour IPCC-AR5 (RCP = Representative Concentration Pathways) Simulations réalisées cet été à lIPSL simulations longues RCP ( ) (simulations décennales ( ) : à discuter) Simulations CMIP5 pour lIPCC

IPSL Earth System Model NEMO-PISCES dans le modèle Système Terre de lIPSL

IPSL Earth System Model : Standard Version NEMO-PISCES dans le modèle Système Terre de lIPSL

IPSL Earth System Model : Resolution? Atmospheric Physics? NEMO-PISCES dans le modèle Système Terre de lIPSL IPSL-CM5AIPSL-CM5B

- PISCES coupled to IPSL Climate Model - Resolution: 2°x2°cos( Simulations from 1860 to 2100 forced only by GHGs & aerosols - Fluvial inputs / Dust deposition remain constant NEMO-PISCES dans le modèle Système Terre de lIPSL

Climate Change impact on surface chlorophyll RCP8.5 RCP6.0 RCP4.5 RCP2.6 Historical T (°C) Chl de surface (mgChl/m3) Premiers Résultats avec CM5 CO 2, T et chlorophylle de surface

Climate Change Impact on surface chlorophyll : gyre extension Premiers Résultats avec CM5

Climate Change impact on marine productivity (Steinacher et al. 2009) IPSL CCSM-1 CCSM-4 MPIM Changes in NPP in 2100 (SRES-A2) Comparaison avec dautres modèles couplés

Acidification : Impact du CO2aq sur les rapports C/N de la Matière Organique - NEMO-PISCES - pCO2 from RCP8.5 - C/N = f(pCO2) - Circulation unchanged Tagliabue et al. GBC accepted

Acidification : Impact du CO2aq sur les rapports C/N de la Matière Organique - NEMO-PISCES - pCO2 from RCP8.5 - Circulation unchanged Tagliabue et al. GBC accepted

Climate Change impact on marine productivity - Evaluation of simulated Chl / NPP (Schneider et al. 2009) (modelled PP vs SeaWifs PP) Changement climatique et productivité marine

Climate Change impact on marine productivity IPSL-PISCES Changes in NPP in 2100 (Scenario SRES-A2) NPP in 2000 Changement climatique et productivité marine

Climate Change impact on marine productivity : mechanisms Sarmiento et al. 1998, Bopp et al. 2001, Doney et al Changement climatique et productivité marine

Climate Change impact on marine productivity : mechanisms Sarmiento et al. 1998, Bopp et al. 2001, Doney et al Changement climatique et productivité marine

Etapes / Stratégie pour le WP4 End-to-End Etape 1 M12 : Simulations offline sur (RCP8.5) IPSL-CM PISCES-APECOSM M18 : Analyse de limpact du CC (et OA) sur les écosystèmes Etape 2 M24: Mise en place de PISCES-APECOSM dans IPSL-CM Simulations Online avec PISCES et PISCES/APECOSM M24 : Importance du top-down control dans un contexte de CC Etape 3 M42: Simulations offline sur (biodiversité) IPSL-CM PISCES-APECOSM-DEB/Biodiv (?) M48: Analyse de ces simulations