Equipe “Océan du Large et Variabilité Climatique” (OLVAC) Eléments de prospective 2011-2014 Thierry Delcroix (responsable d’équipe ?) Évaluation AERES, LEGOS / Toulouse, 9-11 décembre 2009

Chantiers géographiques, 2011-2014 SST ? Grande échelle Échelle régionale 2

Continuité des thématiques scientifiques antérieures Quel est le rôle de l’océan et des interactions air – mer sur la variabilité du climat ? (marée -> tendance climatique ; 100 km -> échelle d’un bassin) Thématiques nationale, européenne et internationale. Cadre international CLIVAR. - Pacifique (physique) : mécanismes d’El Niño (warm pool et grande échelle). - Pacifique (biogéochimie) : variabilité de la biomasse phytoplanctonique (warm pool). - Atlantique : variabilité intra-saisonniére à interannuelle (Golfe de Guinée). - Indien tropical: couche mélangée et échanges océan-atmosphère, mousson et changement global - Austral/Indien: tourbillons et couche mélangée, eaux modales, niveau de la mer, océan - glace 3

Renforcements des études sur … / Défis Solwara SPICE Processushautes fréquences - Axes transverses - Impact du mélange tourbillonnaire. Processus petites échelles 4

Stratégie : le triptyque gagnant ! Mesures satellitaires Modélisation Mesures in situ Analyse et expertise (SO, Jason OST/ST, SMOS, SWOT) Analyse (Mercator, Drakkar) et développement (Roms, Tugo) Collecte, analyse et expertise (SO, SOERE) 5

Communication / Visibilité Maintenir les réunions quasi hebdomadaires d’information + compte rendu web (rappel : répartition géographique de l’équipe) Diffuser l’information scientifique vers le Grand Public : Journées des profs 2nd degré, Grands Séminaires, Fêtes de la Science, … Nourrir les pages web Outreach LEGOS -> web CNRS, INSU, IRD, OMP, UPS Maintenir notre participation dans l’animation scientifique aux niveaux national et international 6

Ressources humaines Mesures satellitaires Modélisation Mesures in situ Viviers : thèsard(e)s ; capacity building Politique d’affectation: Nouméa, Cotonou (Science & SO) Besoins : Atlantique Tropical (CNAP, CR2), Océan Austral (CR2) 7

EXTRA FIGURES

Ressources humaines Atlantique tropical (CNAP, CR2) Mesures in situ Modélisation Mesures satellitaires Atlantique tropical (CNAP, CR2) Océan Austral (CR2) Capacity building Thèsard(e)s 9

Southwest PacIfic Ocean Circulation and Climate Experiment Goal: Observe, Model, and understand the role of the SW Pac Ocean in the: -Large scale decadal climate modulation-ENSO -Tasman Sea area -Generation of local climate signatures A. Ganachaud, W. Kessler, S. Wijffels, K. Ridgway, W. Cai, N. Holbrook, M. Bowen, P. Sutton, B. Qiu, A. Timmermann, D. Roemmich, J. Sprintall, S. Cravatte, L. Gourdeau, T. Aung

Organisation par "tâches" de l'ANR Solwara Observations Task 2 Net inflow Net outflow Task 3 Water mass Circulation Transformation Task 4 Boundary Exchanges Impact on Equator Moorings Gliders Available data Task 1 Numerical Simulations Pandora Cruise: Hydrology Nutrients TEIs

Questions scientifiques, Pacifique tropical (partie physique) Thème scientifique majeur: Quels sont les mécanismes physiques responsables des changements ‘récents’ observés dans les caractéristiques majeurs d’ENSO ? (Cravatte, Delcroix, Durand, Eldin, Ganachaud, Gourdeau, Kestenare, Maes + extérieurs) Sous thèmes majeurs : Quel est le rôle de la circulation océanique du Pacifique tropical sud (mers des Salomon, de Corail) dans la modulation basse fréquence d’ENSO (Solwara/SPICE) ? Quel est le rôle précis de la couche barrière de sel dans ENSO (et vice versa) ? Quels sont les liens réciproques entre les modifications d’ENSO et le changement global ? Quelles sont les signatures (impacts) du changement global dans le Pacifique tropical, à l’échelle régionale, à l’échelle globale, présents et attendus (runs IPCC) ? Quels paramètres utiliser ? Quelles métriques ? Quel est le rôle des anomalies observées dans l’Océan Indien (IOD) ? Quel est le rôle des processus hautes fréquences (coups de vent d’ouest, cyclones tropicaux) 12

Prospectives pacifique tropical (partie physique): illustrations SPICE/CLIVAR Couche barrière SSTA, JJAS, composite 1994, 2002, 2004; El Nino modoki (Ashok et al., 2009) Exemple modifications ENSO Changement global Processus HF Océan Indien 13

Questions scientifiques, Pacifique tropical (partie biogéochimie) Thème scientifique majeur: Quels sont les mécanismes responsables des variations de biomasse phytoplanctonique dans le Pacifique tropical ouest? (Cambon, Eldin, Léger, Radenac + extérieurs) Sous thèmes majeurs : Quelles sont les contributions respectives des processus verticaux et horizontaux sur l’augmentation de chlorophylle associée aux coups de vent d’ouest? Quelles sont les caractéristiques et la variabilité de l’upwelling au nord de la Nouvelle Guinée? Quel est l’impact des séries de coups de vent d’ouest sur l’augmentation de la chlorophylle observée pendant El Niño? 14

Prospectives Pacifique tropical (partie biogéochimie): illustrations Variabilité de la Chl dans la warm pool pendant El Niño 1. Processus verticaux (upwelling PNG) ? décembre 2002 juin-juillet 2003 Chl & vents 2. Processus horizontaux ? décembre 2002 Chl & vents zonaux (y=0) Chl & vents 15

Questions scientifiques, Atlantique tropical Thème scientifique majeur (AMMA et CLIVAR/TACE): Quels sont les mécanismes de variabilité temporelle (de l’intra-saisonnier à l’interannuel) dans les couches supérieures de l’Atlantique tropical et le long des côtes de l’Afrique de l’Ouest? (Bourlès, Chuchla, Delcroix, Hall, Kestenare, Marin + extérieurs) Sous-thèmes majeurs: Quels sont les processus de variabilité de la SST dans le Golfe de Guinée (AMMA)? Quelles sont les conditions hydrologiques le long des côtes du Golfe de Guinée (PROPAO) et leur variabilité temporelle, en relation au changement climatique ? (liens ECOLA) Quel est l’impact de la variabilité intra-saisonnière (due au vent et/ou aux instabilités océaniques) sur les conditions hydrologiques dans la couche supérieure océanique? Quelle part de la variabilité intra-saisonnière est liée à un couplage océan-atmosphère local? Quelle est la variabilité (récente) de la SSS en Atlantique tropical ? Quel est l’impact de cette variabilité sur les propriétés de la couche de mélange, notamment dans le Golfe de Guinée et l’ITCZ ? 16

Questions scientifiques, Atlantique tropical: illustrations Upwelling côtier (Kouadio, 2009) Impact des coups de vent sur l’initiation de la saison froide Couplage océan-atmosphère: Ondes Tropicales d’Instabilité (Marin et al., 2009) (Caltabiano et al., 2006)

Questions scientifiques, Indien tropical Quelle est la variabilité de la SSS (ou couche de mélange) dans le Golfe du Bengale à l’échelle intra-saisonnière ? Quelle est l’influence de cette variabilité sur celle de la SST et sur les échanges océans – atmosphères ? (Durand + extérieurs) Quels sont les mécanismes responsables de la variabilité saisonnière et interannuelle (IOD, ENSO, throughflow) de la salinité dans la couche de mélange ? (Alory, Durand, + extérieurs) Peut on identifier dans les observations des tendances à long terme en T et S ? Ces tendances sont elles naturelles ou anthropiques (runs IPCC) ? Quels sont les mécanismes responsables (bilan chaleur, sel, …) ? (Alory, thèse? + extérieurs) Quelle est le rôle du changement global sur les changements récents des caractéristiques de la mousson indienne (intensité, régularité, …) ? (Alory, + extérieurs) 18

Prospectives Indien tropical: illustrations 25/12 - 30/12, 2007 30/12 - 4/1 31 37 (pss, int=0.6) SSS Argo : Anomalies interannuelles de SSS (stage M1 2008) SSS Tendance SST 1960-2000 observée/simulée (Alory et Meyers, 2009) Transport d’humidité pendant la mousson Indienne, 1952-2008 (Ramesh Kumar et al., 2009) 19

Questions scientifiques, Océan Austral Quel est le rôle des tourbillons dans la dynamique de la couche de mélange et dans le mélange des masses d’eaux APRES subduction dans l’océan austral ? (modélisation DRAKKAR, observations in-situ et spatiales : Morrow, Koch-Larrouy, Sallée, …) 2. Quel est le rôle des tourbillons à méso- et subméso- échelles et de la marée dans les échanges océaniques verticaux et dans le mélange horizontal, autour de Kerguelen : (modélisation ROMS+TUGO, observations in-situ KEOPS 2 et spatiales : Morrow, Testut, D’Ovidio, Sallée, …) Au large de la Terre Adélie, quels sont les mécanismes importantes pour la stabilité verticale dans la région du Polynya de Mertz (formation des eaux du fond ALBW)? Rôle et fragilité du glacier de Mertz, et des variations de glace de mer. (modélisation ROMS+TUGO, observations in-situ et spatiales : Testut, Legresy, Lescarmontier, Morrow, …) Axe transversal : OLVAC – CRYO. Création équipe Océan Austral en 2011-2013 ? 20 20

Prospectives océan austral : illustrations Chantier 1 : Impact du mélange tourbillonnaire Modification des eaux modales après subduction Maillage du modèle mis en place dans la zone de Mertz SURVOSTRAL 93-09 Glacier Mertz Chantier 3 : Terre Adélie DDU Diagramme T-S d’un flotteur ARGO qui circule dans la SAZ – fort mélange Chantier 2 : Kerguelen – KEOPS2 21