Primary production in the eastern tropical Pacific A review Master 1 BEM UE 39 Mehdi BOUTRIF Marie LA RIVIERE Primary production in the eastern tropical Pacific A review J. Timothy Pennington & al. Progress in Oceanography 69 (2006) 285-317

Introduction 1. Estimations 2. Les perturbations Conclusion Production Primaire : Synthèse de matière organique à partir d ’éléments minéraux et d’énergie Etude dans la zone euphotique et la couche de sub-surface dans le Pacifique tropical Est. Pacifique tropical Est - 18% de la surface totale du Pacifique - 9% de la surface totale de l’Océan mondial - 22-23% de la production primaire du Pacifique - 10% de la production primaire de l’Océan mondial

Introduction 1. Estimations 2. Les perturbations Conclusion ESTIMATIONS DE PRODUCTION PRIMAIRE ET DE LA CONCENTRATION DE CHLOROPHYLLE OBJECTIFS Estimations de : Production primaire Concentrations de nutrients (nitrates, orthophosphates, silicates) Concentrations de chlorophylle Basées sur : - des données physico-chimiques et biologiques (Ship-data) - des données satellites (SeaWIFS) - des modèles VGP de Behrenfeld & Falkowski

Introduction 1. Estimations 2. Les perturbations Conclusion Subdivision en 7 régions La marge Est L’upwelling équatorial Le courant Sud-équatorial Le Gyre subtropical du sud pacifique Le contre-courant nord-équatorial L’arête de thermocline 10° Nord Le courant Nord-équatorial

Introduction 1. Estimations 2. Les perturbations Conclusion Sub-Surface (0-5m) Chlorophylle (mg.m-3) Ship-data SeaWIFS P. Primaire (mg C.m-3.d-1) Ship-data Les Côtes Upwelling péruvien 1.63 2.55 1.27 2.27 39.5 142.8 Marge Est 0.26 0.3 12.2 Upwelling équatorial Upwelling Galápagos 0.21 0.65 0.22 0.63 13.2 92.0 Courant sud Équatorial 0.18 0.16 11.7 Gyre subtropical pacifique sud 0.1 0.08 8.4 Contre courant nord-équatorial 0.15 7.4 10°N Thermocline Ridge 0.14 4.9 Courant Nord-équatorial 0.09 2.6 Zone Euphotique (0-100m) Chlorophylle Ship-Data Production Primaire Ship-data VGP Model 59 111 1179 3580 1183 2087 22 376 589 25 42 642 1887 537 974 19 564 420 14 482 268 327 417 17 236 398 210 334 Il est délimité par les latitudes 23°N- 23°S et s’étend des côtes ouest américaines jusqu’à 140°W de longitude

IMPACTS DES PERTURBATIONS SUR LA PRODUCTION PRIMAIRE Introduction 1. Estimations 2. Les Perturbations Conclusion IMPACTS DES PERTURBATIONS SUR LA PRODUCTION PRIMAIRE 2 grands phénomènes climatiques naturelles affectent la production primaire : ENSO (El Niño Southern Oscillation) PDO (Pacific Decadal Oscillation)

Introduction 1. Estimations 2. Les Perturbations Conclusion ENSO ENSO : Couplage des processus océan-atmosphère fluctuant à l’échelle interannuelle dans l’océan Pacifique (2 à 7 ans) Phase chaude du phénomène : El Niño Phase froide du phénomène : La Niña NOAA / PMEL / TAP Project Office

Introduction 1. Estimations 2. Les Perturbations Conclusion IMPACT D’EL NIÑO SUR LA PRODUCTION PRIMAIRE DU PACIFIQUE TROPICAL HIVER 1998 : période D’EL NIÑO L’upwelling équatorial a disparu et les teneurs en chlorophylle sont faibles. ETE 1998 : Période de LA NIÑA L’upwelling équatorial est intense et présence de fortes teneurs en chlorophylle. Images du pacifique équatorial (satellite SeaWIFS). Septembre 1997 et Février 1998

Introduction 1. Estimations 2. Les Perturbations Conclusion PDO PDO : Oscillation pluri-décennale du couplage énergétique océan-atmosphère. Périodes de 40 à 60 ans. Phase chaude (positive) du phénomène : El Viejo Phase froide (négative) du phénomène : La Vieja ISAO, Univ. Washington (USA)

Introduction 1. Estimations 2. Les Perturbations Conclusion Impact d’un évènement El Viejo sur la production primaire du Pacifique équatorial Important sur l’upwelling équatorial et le péruvien Augmentation de la SST (Température de Surface) Approfondissement de la thermocline et de la nutriocline Diminution de la production primaire N.B : PDO positive a une amplitude moindre et une durée plus importante qu’un événement El Niño.

Introduction 1. Estimations 2. Les perturbations Conclusion ENSO + PDO = perturbations climatiques naturelles Impact sur la production primaire (contrôle bottom-up des réseaux trophiques) Réponse de l’écosystème dépendante de l’amplitude et de la fréquence du phénomène Passage d’un état à un autre (Régime Shift )

REFERENCES Behrenfeld et al, 2006. Climate-driven trends in contemporary ocean productivity. Nature, 444 : 752-755. Leblond J., Mauriac R., 2006. Les transitions de Régime de Production dans le Pacifique. Rapport M2 OBGC, Univ. Aix-Marseille II COM, Fr. 27p. Voituriez B., 2003. Les humeurs de l’océan. UNESCO publ., Paris : 158p. http://seawifs.gsfc.nasa.gov/SEAWIFS.html http://oceancolor.gsfc.nasa.gov/ http://clivar.ucar.edu/.../iplan/iip/pg1.htm http://ffden-2.phys.uaf.edu/

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