BIOGÉOCHIMIQUE
NOUVEAUX FLOTTEURS ARGO AVEC CAPTEURS BIOGÉOCHIMIQUES EN MÉDITERRANÉE
Article rédigé par Carole Saout-Grit carole.saout@glazeo.net
CONTEXTE
Le projet NAOS (Novel Autonomous Observing System) est né en 2011 d’une volonté forte de renforcer la contribution française et européenne au réseau Argo, pour anticiper les évolutions du réseau pour la prochaine décennie. Ainsi, le déploiement de 10 à 15 flotteurs supplémentaires par an est programmé sur la période 2012-2019, avec des flotteurs d’une nouvelle technologie : plus performants, plus » intelligents « , et ayant de nouvelles capacités, en particulier pour les eaux profondes, les eaux polaires ou l’étude de la biogéochimie.
Soixante-dix flotteurs Argo de cette nouvelle génération seront ainsi déployés dans le cadre de NAOS sur trois zones pilotes : l’Atlantique Nord, l’Arctique et la Méditerranée. En particulier, le partenariat français LOV/UPMC/NKE, doit relever le défi du déploiement de 33 nouveaux flotteurs biogéochimiques en Méditerranée, avec des enjeux scientifiques majeurs, comme parvenir à confirmer l’éco-régionalisation du bassin, à caractériser les forçages atmosphériques et à comprendre l’évolution temporelle du bassin sur dix ans. Ce travail est fait en étroite collaboration avec les scientifiques italiens et bulgares présents sur le bassin méditerranéen et impliqués notamment dans les projets E-AIMS et Euro-Argo.
DONNÉES & MÉTHODE
De novembre 2012 à juillet 2013, 11 flotteurs profileurs biogéochimiques PROVBIO-II commercialisés par NKE ont été déployés dans différentes régions de la mer Méditerranée (figure 1), sur la base des connaissances actuelles sur la biogéographie du bassin. Au 29/02/2014, les flotteurs ont recueilli 749 profils de température, salinité, concentration en chlorophylle (CHL), rétrodiffusion, CDOM et éclairement, ce qui représente une observation sans précédent de la dynamique couplée physique/biogéochimie. Pour certains flotteurs indiqués en vert sur la figure 1, les concentrations de nitrate et d’oxygène ont été également échantillonnées (344 profils avec NO3 au 25/02/14).
Figure 1 : trajectoires des flotteurs NAOS WP3 (positions de surface). Les cases indiquent le numéro de série, l’état et la configuration instrumentale du flotteur. La barre en couleur indique le nombre de profils obtenus pour chaque flotteur. ©LOV/OOA février 2014
RÉSULTATS
La stratégie de déploiement des flotteurs biogéochimiques en Méditerranée a été initialement réfléchie autour d’une division du bassin en sept » bio-régions « , telle que le montrent en surface les données du satellite SeaWifs (D’Ortenzio et al., 2009) et revu par Lavigne et al., 2013.
Figure 2 : Distribution en biorégions du bassin océanique méditerranéen selon D’Ortenzio et Ribera d’Alcala (2009), redessiné pour l’étude de Lavigne et al. (2013) © Lavigne 2013
Les premières résultats scientifiques obtenus sont assez surprenants, puisque sur les 8 flotteurs bio-Argo encore actifs à ce jour, on observe de manière assez flagrante que :
- les flotteurs largués dans une biorégion restent dans leur biorégion
- les flotteurs restent souvent bloqués au passage d’une frontière entre biorégions différentes
- la signature du passage d’une frontière entre biorégions est visible non seulement dans les données de chlorophylle de surface, mais aussi sur la chlorophylle et le bbp intégrés mesurés par les flotteurs Argo.
Un zoom sur la partie nord-ouest méditerranéenne permet en particulier de suivre deux flotteurs (SN035 déployé en février 2013 et SN017 déployé en avril 2013 avec capteur de NO3) qui ont terminé leur premier cycle annuel d’observations sur la biorégion « Bloom ». Comme illustré figure 3, ces deux flotteurs ont échantillonné une importante floraison phytoplanctonique en avril 2013, survenue après un évènement d’extrême mélange observé en février 2013 notable par d’importantes quantités de NO3 injectées dans les couches de surface. Après la floraison, de mai à octobre 2013, un retour à des conditions oligotrophes a lieu avec un approfondissement de la nitracline et l’apparition d’un maximum profond de CHL, situé à la même profondeur que la nitracline.
Figure 3: Profils de la concentration en Chlorophylle (CHL) en fonction du temps pour les flotteurs SN017 et SN035. Le trait blanc indique la profondeur de la couche de mélange ; le trait pointillé la profondeur euphotique ; le point-trait la profondeur de la nitracline ©LOV/OAA 2014
L’analyse préliminaire des profils Argo en mer de Ligure par Lavigne et al, 2013 confirme que ces observations permettent de mieux caractériser les relations entre couche de mélange et réponse algale, notamment dans la détermination des périodes de blooms phytoplanctoniques.
Ces premiers résultats montrent pour le moment que l’éco-régionalisation par satellite semble pertinente, et la division du bassin méditerranéen en bio-régions parait offrir un cadre cohérent et homogène pour une stratégie de déploiements des nouveaux flotteurs biogéochimiques en mer méditerranée.
RÉFÉRENCES
2013
Lavigne, H., F. D’Ortenzio, C.Migon, H.Claustre, P. Testor, M.Ribera d’Alcalà, R. Lavezza, L. Houpert, and L. Prieur : « Enhancing the comprehension of mixed layer depth control on the Mediterranean phytoplankton phenology », J. Geophys. Res. Oceans, 118, 3416-3430, doi: 10.1002/jgrc.20251, 2013.
2009
D’Ortenzio F., and M. Ribera d’Alcalà : » On the trophic regimes of the Mediterranean Sea : A satellite analysis « , Biogeosciences, 6(2), 139-148, doi:10.5194/bg-6-139-2009, 2009.
LIENS
Oceanographic Autonomous Observations
» Mon Océan et Moi «
Lavigne et al, 2013
Projet NAOS
Projet E-AIMS et Euro-Argo
LIENS PRODUITS