RAPPORT 1997 ET PROSPECTIVES 1998

DOCUMENT DE SYNTHESE

Contact Coordinateur: N.Metzl, 

LPCM, URA 2076, Case 134,
Université P. et M. Curie,
4, place Jussieu, 75252 Paris, cedex 05
Tel: (33) 1.44.27.33.94
FAX: (33) 1.44.27.49.93
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1 RESUME

De JGOFS-Modélisation à PROOF-Modélisation

Deux objectifs proposés par le programme JGOFS (Joint Global Ocean Flux Study) sont d'une part, la détermination et la compréhension des processus biogéochimiques qui contrôlent, dans l'océan, les variations des flux de carbone et des éléments associés, et, d'autre part, la prédiction des réponses de ces processus au changement climatique. Ces objectifs étaient également annoncés en partie dans le cadre du programme PNEDC-CO2. Dans le cadre de la modélisation, l'association des deux composantes à partir de 1998, à travers un programme PROOF, n'est pas nouvelle: depuis plusieurs années, l'atelier conjoint JGOFS-Modélisation/PNEDC-CO2 associe les équipes des deux communautés, tant modélisateurs qu'expérimentateurs, pour répondre aux objectifs de recherche axés sur les cycles biogéochimiques marins, rejoignant ainsi les liaisons crées très récemment au niveau international entre les programmes GAIM/OCMIP et JGOFS d'IGBP.

Observations et modélisations

Les observations des programmes à la mer liés à l'étude des cycles biogéochimiques sont, soit en court de traitement, d'analyses et de synthèses (JGOFS, WOCE), soit en court d'acquisition (Antares IV, Picolo, Dyfamed, OISO, Post-ECOA, couleur de la mer...) ou de définition (Pomme, Prosope, Equalante). Les études de processus développées dans l'opération Modélisation, couvrent naturellement l'étendue des régions observées afin de valider les modèles couplés physiques/biogéochimiques qui peuvent être intégrés dans des approches 3D globales pour étudier l'interaction climat/cycles biogéochimiques grande échelle. Les modèles 3D sont soit forcés avec des champs climatologiques non perturbés (comparaison aux données climatologiques, nutritifs, oxygène, CO2...) ou perturbés (pour identifier les réponses des cycles biogéochimiques), soit forcés avec des champs actuels (e.g. des forçages ECMWF ou NCEP permettront d'étudier en détail les variabilités interannuelles et de confronter les simulations aux observations des années correspondantes).

Les échelles de temps: de la journée à l'interannuel

L'éventail des échelles de temps étudiées est large: la journée, la saison, l'interannuel. L'échelle journalière, qui concerne surtout la modélisation des écosystèmes marins, est associée à de récents programmes d'observations (station longue durée DYNAPROC, EPOPE, EBENE). La variabilité saisonnière est étudiée afin de s'assurer que les modèles biogéochimiques simulent des amplitudes et des phases cohérentes et stables, comme l'indiquent les séries temporelles. Toutefois, de nombreuses régions océaniques présentent des signaux interannuels aussi important que les extrêmes saisonniers (cas des zones équatoriale et polaire); dans ces conditions, il est nécessaire de s'interroger sur la validité d'une représentation "climatologique moyenne", et d'étudier les réponses des modèles aux forçages interannuels. Au niveau local, les études interannuelles sont stimulées par la disponibilité des séries temporelles en site fixe (KERFIX, DYFAMED, BATS, HOTS) et d'offrir via des méthodes d'assimilation un choix optimisé des paramètrisations biogéochimiques. A l'échelle régional ou d'un bassin (Pacifique Equatorial, Atlantique Nord), les études s'appuient sur la qualité sans cesse croissante des dynamiques 3D (notamment la possibilité d'augmenter la résolution), dont les développements sont soutenus par d'autres programmes (e.g. WOCE, TOGA); les applications 3D régionales sont également motivées par la disponibilité assurée d'observations satellitales (Couleur de la Mer). A l'échelle globale, si un long travail de validation reste à parcourir pour les simulations du cycle du carbone océanique (confrontation aux données WOCE, JGOFS,...) et que les exercices d'intercomparaison se multiplient (OCMIP II), il est toutefois possible de s'interroger sur la forte variabilité interannuelle apparente des sources et puits de CO2 océaniques déduite des inversions basées sur les observations atmosphériques (voir rapport /Interface Ocean-atmosphère), résultat qui contredit les rares analyses interannuelles d'observations océaniques in-situ et les premières simulations océaniques globales.

Processus et paramétrisations: De la surface au fond et du local au global

Les études pour paramétriser la dynamique du zooplancton, le réseau microbien ou la colonne d'eau ont progressé; les modèles sont testées sur différents sites (Atlantique, Méditérranée, Océan Austral) ce qui ouvre la voie vers une analyse synthétique des processus biogéochimiques et vers la reflexion sur le choix des paramétrisations utilisables dans des modèles couplées ou des applications 3D régionale ou grande échelle. L'étude de couplage zone euphotique, colonne d'eau et sédiment se poursuit: le Modèle Unidimensionnel Intégré, développé par les participants à l'opération, a été testé en mode forcé pour décrire et quantifier les flux de carbone, de la surface de l’océan au sédiment superficiel au site oligotrophe d'EUMELI. Le couplage réel des segments couche de surface, colonne d'eau, sédiment est en cours. Les efforts de modélisation tridimensionelle se poursuivent. Les "cas d'école" développés les années précédentes ont été analysés en détail et publiés. Ils fournissent une base solide pour effectuer des simulations utilisant des forçages climatologiques ou réels (Méditerranée, Pacifique Equatorial, Atlantique Nord) de sorte que l'étape est maintenant franchie de confronter les sorties des modèles 3D aux observations (climatologiques ou bases de données). Fort des liens historiques crées entre JGOFS-Modélisation et le PNEDC-CO2, et poursuivant la réflexion sur le passage de résultats aux échelles locales (1D, 3D régionaux) vers des applications globales, notamment les recherches pour composer des modèles trophiques simplifiés par rapport aux versions développées dans les applications 1D, l'opération PROOF-modélisation peut s'attacher à mettre en œuvre des simulations pour tester la réponse des processus biogéochimiques à des perturbations anthropiques.

2 INTRODUCTION

La modélisation est une activité de recherche primordiale à l'étude des cycles biogéochimiques marins. Le rôle de la modélisation est multiple: elle permet, non seulement de vérifier quantitativement les hypothèses déduites des observations menées à différentes échelles de temps, mais également d'établir les paramètrisations qui sont utilisées dans les applications climatologiques ou pronostiques pour étudier la réponse de l'océan aux changements climatiques.

Les activités de modélisation menées en France dès 1988 dans le cadre du programme JGOFS se sont très largement développées. Les applications de différentes versions de modèles biogéochimiques 1D ont été effectuées sur de nombreux sites (Station P, EUMELI, KERFIX, DYFAMED, EPOPE). Comme chaque programme d'observation, l'opération transversale modélisation a plusieurs objectifs spécifiques qui conduisent vers des études de comparaisons entre sites, cherchant à établir une synthèse des résultats pour répondre aux objectifs adressés à l'échelle globale.

Dans l'ensemble, les projets peuvent être classées suivant deux catégories: les études de processus et les quantifications des cycles biogéochimiques à différentes échelles de temps (du cycle jour/nuit à l'interannuel). La première concerne le développement et l'amélioration des paramétrisations (e.g. modèles d'écosystème, réseau microbien, bio-optique, rôle de la dynamique meso-échelle). Ces résultats sont utilisés dans la deuxième approche (applications sur site) où les tests de sensibilités et les validations permettent de fixer le choix d'un ou plusieurs modèles biogéochimiques couplés applicables sur l'ensemble d'une région océanique (3D) pour des applications grande échelle.

3 LE PROJET

L'ensemble du projet de l'opération PROOF-Modélisation est résumé dans le tableau ci-dessous en association avec les provinces océaniques et les programmes d'observations (JGOFS-France et autres programmes) et suivant les deux thèmes évoqués dans l'introduction (l'études de processus et les cycles biogéochimiques). Les projets annoncés pour 1998 sont indiqués en noir; en grisé, sont signalés les travaux effectués ces dernières années ou en clair envisagés d'ici le siècle prochain, ce qui permet d'identifier les compléments nécessaires à moyen terme pour les travaux de synthèse.

Les résultats récents de tous les projets peuvent être consultés dans le rapport de l'atelier JGOFS-Modélisation/PNEDC-CO2 d'Octobre 1997 (Rapport,JGOFS N° 25,).

3.1 Etudes de processus

Processus et paramètrisations

Pour quantifier l'ensemble des processus qui contrôlent le cycle du carbone et des éléments associés il est nécessaire d'effectuer des études ciblées sur chacun des processus physique, biologique, bio-optique. C'est pourquoi, la plupart les projets s'intéressent à la quantification d'un ou plusieurs cycles biogéochimiques à travers l'étude de processus spécifiques associés soit à une échelle de temps, soit à une province biogéochimique. Certains projets se concentrent sur les processus externes et dynamiques (effet d'un coup de vent, influence du cisaillement vertical sur le mélange vertical, effet de la turbulence sur le broutage du phytoplancton, impact de la méso-échelle à l'aide de modèles 3D); d'autres tentent d'approfondir les processus biologiques et bio-optique afin d'améliorer les paramétrisations (répartition des espèces, rôle de la boucle microbienne, définition des paramètres photosynthétiques, paramétrisation du taux de broutage, intégration de rapport C/Chl variable). La mise en place du couplage entre le cycle du Carbone et les éléments associés (C/N/P/Si/Fe) nécessite aussi des études de paramétrisations (e.g. prise en compte de plusieurs classes phytoplanctoniques) de même que les processus de la colonne d'eau (couplage de matériels exogène et endogène) dont les modèles, linéarisés ou non, sont testés en 1D sur différents sites (EUMELI, DYFAMED et KERFIX) ou seront intégrés à un 3D (Méditerranée, Atlantique Nord). Le projet de couplage des modèles zone euphotique, colonne d'eau et sédiment est poursuivi: l'application du modèle 1D intégré en mode forcé sur le site EUMELI oligotrope est achevée; son application en mode couplé à ce même site est en cours (couplage zone euphotique-colonne d'eau et colonne d'eau-sédiment). Une fois testé, le code de couplage sera intégré dans une étude 3D de l'Atlantique Nord.

Si des études de modélisation ont pu, par le passé et notamment lors des phases de développements, s'affranchir de la disponibilité de certaines données (notamment JGOFS), ces dernières sont maintenant fondamentales pour les projets actuels afin de valider les modèles et cela d'autant que les techniques d'assimilation dans les modèles biogéochimiques sont opérationelles. La méthode d'assimilation développée dans le cadre de JGOFS (application à la Station P) est maintenant utilisée dans d'autres applications (Méditerranée, Kerfix, Eumeli). Développée au départ pour utiliser les données satellitales (voir projet "SeaWIFS-Couleur de l'Océan"), pour ajuster des paramètres biologiques peu ou pas connus (e.g. taux de broutage, vitesse de sédimentation des particules), ou pour palier à des problèmes de forçage dans les réalisations 1D (bilan de chaleur non nul), l'assimilation de données géochimiques ouvre également la voie vers une amélioration des modèles physiques (e.g. intégration d'une vitesse verticale).

Processus et simplifications

Pour de nombreux projets, des comparaisons entre modèles complexes et modèles simplifiés sont à l'étude. Il s'agit ici de déterminer si une simplification est ou non envisageable, ou de savoir quelles sont les limites de simplification à considérer dans un modèle biologique. Comment, par exemple, moyenner le zooplancton pour l'intégrer dans un modèle global ? Peut-on utiliser une paramétrisation unique à l'échelle globale, ou doit-on régionaliser ces paramétrisations, suivant par exemple les provinces biogéochimiques définies dans le programme JGOFS (voir figure) ? Le projet PROOF-Modélisation s'attache à répondre à ces questions afin d'intégrer les différentes composantes des modèles biologiques dans des versions 3D couteuses en temps calcul.

Les études de simplification dans les modèles concernent tous les processus: biologique, bio-optique, physique, thermodynamique, qui sont pris en compte dans les modèles du cycle du carbone. On peut citer les tests sur le nombre de classes de tailles à prendre en compte, le nombre de compartiments zooplanctoniques (stades et espèces), le nombre de particules biogéniques tant dans les modèles de couche euphotique que dans les modèles colonne d'eau, les choix des paramètres photosynthétiques à utiliser dans les modèles de production primaire, lesquels paramètres présentent des variations significatives tant spatiales (régionale et verticale) que temporelles (cycles jour/nuit). Les résultats de ces études "simplifient" le choix des paramétrisations dans les modèles 3D régionaux ou planétaires confrontés à d'autres difficultés.

3.2 Quantifications des cycles biogéochimiques

Les résultats obtenus à partir des études de processus servent à définir des choix de paramétrisations pour les quantifications des cycles biogéochimiques en appliquant les modèles couplés (incluant donc les processus physiques, biologiques et géochimiques). La plupart des projets se proposent de comparer et valider les modèles appliqués avec des conditions initiales issues des observations et des forçages (e.g. vent, flux de chaleur) correspondants aux années d'observations. Les échelles de temps concernées vont de la journée à l'interannuel qui sont les échelles pour lesquelles les bilans biogéochimiques simulés peuvent être comparés aux observations ou correspondant aux fréquences d'assimilations. Si les études de processus concernent généralement des échelles de temps plus petites, il y a une forte interaction des deux thématiques aux échelles de quelques heures (forcages 6h, étude d'un cycle diurne) de la décade (étude d'un bloom, effet d'un coup de vent) ou du mois (tendance de variation saisonnière du carbone dissous, déphase des flux particulaires le long de la colonne d'eau, diagnostique modèle grande échelle).

Les échelles de temps étudiées dans les projets de MCBM associés aux études de processus (de la minute

à la décade/mensuel) ou à la quantification des cycles biogéochimiques (de la journée à la décennie).

Les variations journalières:

Les variations journalières seront étudiées en détail en Méditerranée et Pacifique Equatorial avec l'appui des campagnes DYNAPROC et EPOPE. La première est d'ailleurs dédiée aux processus haute-fréquence (caractériser les processus hétérotrophes à l'échelle du cycle jour/nuit, étudier l'écosystème marin avant, pendant et après un coup de vent). Après une période chargée d'analyses de données, la modélisation associée à DYNAPROC a commencé, avec le souci d'interpréter en détail la partie physique qui soutiendra les études couplées physique-biologie. L'étude des paramétrisations biologiques est effectuée en parallèle (classes de phytoplancton, migration du zooplancton, rôle de la boucle microbienne, couplage carbone/azote). Durant EPOPE et EBENE, les observations réalisées sur les stations fixes de 5 à 8 jours fournissent la base de travail pour l'étude haute fréquence de la production primaire. Dans le contexte d'un écosystème stabilisé (numérations constantes d'un jour à l'autre à la même heure), c'est une échelle importante à modéliser tant pour l'explication des cycles diurnes, que pour l'utilisation des données spatiales et leur traduction en production primaire.

Rappelons que la plupart des modèle 1D ou 3D appliqués à l'échelle locale, tournent avec un pas de temps inférieur à un jour (une bonne réprésentation couplée des processus de mélange et de sédimentation de particules à poids variables nécessite des pas de temps de l'ordre de quelques minutes). Les études de modélisation menées sur des évènements hautes fréquences apportent donc des informations complémentaires pour les applications saisonnières menées avec des modèles qui tournent avec un pas de temps équivalent.

Les variations saisonnières et interannuelles:

L'estimation des variations saisonnières et interannuelles des cycles biogéochimiques est fondamentale pour apprécier à grande échelle les flux échangés entre l'atmosphère et l'océan, entre le compartiment dissous et la biomasse marine, ou pour estimer les flux exportés en profondeur. Les observations menées dans le cadre de JGOFS ou d'autre programmes (e.g. PNEDC-CO2, ESCOBA) montrent clairement l'existence de ces variations. En 1997, les analyses mensuelles ou saisonnières ont été abordées par de nombreux projets. C'est l'échelle utilisée pour la paramétrisation de la dynamique zooplanctonique (il faut quelques mois pour suivre l'évolution et l'abondance des stades). C'est évidemment sur l'échelle saisonnière que se concentrent la plupart des modèles 1D biogochimiques couplés (EUMELI, DYFAMED, KERFIX) ainsi que les analyses du modèle colonne d'eau (identification différentiées, d'origine biologique ou lithogénique, des pics saisonniers observés par les pièges). L'accord entre modèle et données à l'échelle saisonnière est important car, il signifie la possible intégration de modules biogéochimiques validés dans des réalisations 3D. L'échelle saisonnière étant maintenant accessible dans les GCM, des simulations biogéochimiques 3D de l'Atlantique Nord, Atlantique Equatorial et Pacifique Tropical ont été réalisées. Ces deux dernières applications ont ouvert la voie vers un projet de modélisation biogéochimiques 3D de la ceinture tropicale (les trois océans). Par contre, l'Océan Austral n'est pas encore près à la troisième dimension (les simulations GCM y sont mal maîtrisées et le couplage biologie/glace de mer reste à développer dans notre commuanuté). Le site KERFIX, proche de la zone frontale polaire, reste toutefois un site privilégié pour l'étude des processus dans l'océan austral libre de glace (POOZ, Permanent Open Ocean Zone); après l'étude du couplage C/Si, basée sur les paramètres issus de données expérimentales, il est prévu d'effectuer une assimilation des données biogéochimiques (nutritifs, Chl-a) sur les cinq ans d'observations disponibles.

Les études interannuelles sont importantes non seulement parcequ'elles permettent de vérifier le fonctionnement permanent des cycles saisonniers et d'aborder les questions qui sont, dans le cas du Pacifique clairement identifiées (ENSO), mais aussi parce qu'en déterminant quels facteurs, internes ou externes, contrôlent les anomalies, elles seront précursives pour tester la réponse des processus biogéochimiques à des perturbations d'origine anthropique ou climatique. Notons que c'est très récemment, grâce à un échantillonage régulier et à l'utilisation d'instrumentations plus précises accompagnées de nouveaux standards de référence (de TCO2), qu'il a pu être possible d'identifier dans certains secteurs océaniques des variations de CO2 significatives liées à l'augmentation de CO2 dans l'atmosphère. Des modèles sont maintenant prêts à fournir des indications sur les variations interannuelles observées (de 1980 à 2000), sur l'accroissement du CO2 océanique depuis l'ère industrielle ou sur la projection future des variations des puits et sources de CO2 océaniques.

4 INTEGRATIONS NATIONALE ET INTERNATIONALE

Au niveau national, et en dehors des programmes à la mer labélisés JGOFS uniquement, on pourra retenir les liens entre l'opération MCBM et les programmes PATOM, CLIPPER et CME/WOCE (projet Atlantique Nord), CLIVAR, TOGA (modélisation 3D tropicale), ou avec les services d'observations INSU (DYFAMED, OISO). En particulier, WOCE a intercepté sur la plupart des radiales (Atlantique, Indien, Austral au niveau français), des informations précieuses sur le cycle du carbone et les éléments associés (mesures de carbone inorganique dissous, d'alcalinité total, de pCO2 et nutritifs). Ces données seront utilisées pour initialiser et valider les modèles 3D régionaux et globaux. Les radiales WOCE sont aussi privilégiées pour la validation des GCM (CFC, C14) et on peut s'attendre à voir ces radiales également sélectionnées pour regarder en détail les distributions verticales de carbone simulées par les OGCCM (programme OCMIP). Concernant la modélisation des écosystèmes, la composante française de GLOBEC est associée au projet PROOF-Modélisation via un réseau européen.

Au niveau européen, l'intégration de projets de modélisation MCBM concerne les modèles d'écosystèmes en Atlantique Nord (MAST III TASC et EURO-GLOBEC), les processus colonne d'eau (MAST 3 - MTP), l'application de modèles biogéochimiques et le rôle du réseau microbien en Méditerranée (MAST III MATER et EPMS) ou l'assimilation de données (ESCOBA).

Au niveau international, signalons que les équipes françaises participent à des travaux d'intercomparaisons de modèles de couche euphotique (le premier atelier international a été organisé à Toulouse en Novembre 1995, Evans and Garçon, 1997) ainsi qu'à des exercices d'intercomparaisons de modèles de production primaire basés sur l'utilisation de mesures satellitales (exercices organisés par la NASA). Le premier colloque international JGOFS-Modelling a vu une très forte participation des acteurs de MCBM, de même lors de la Vème Conférence Internationale sur le CO2. De nombreux projets de modélisation s'effectuent également en coopération avec des chercheurs étrangers, expérimentateurs ou modélisateurs. Les coopérations engagées en 1998 avec des partenaires étrangers sont les suivantes:

Allemagne:

A. Oschlies, IFM, Kiel

J. Willebrand, IFM Kiel

U.Wolf, Warnemünde

D. Wolf-Gladrow, AWI, Bremenhaven

Belgique:

C.Lancelot, GMMA, Bruxelles

M. Frankignoulle, Institut de Chimie, Université de Liège

Bulgarie

E. Stanev, University of Sofia

Espagne:

Vicente Perez Villar. Grupo de Fisica no Lineal, De partamento de Fisica de Materia Condensada, Santiago de Compostela

Etats-Unis:

Martin Wisbeck, John Marra, Lamont

Japon:

Y. Suzuki, Université de Shizuoka

Pays-Bas:

G.Fransz, NIOZ, Texel

Royaume-Uni:

M.Fasham, Southampton

6 TITRE des ETUDES ET LISTE DES SCIENTIFIQUES

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Modélisation Unidimensionnelle des flux de carbone

de la surface de l'océan jusqu'au sédiment superficiel

(Groupe Atelier de Travail Modèle Intégré)

V.Andersen (CR1/CNRS, LOBEPM, Villefranche/Mer)

M. Bianchi (DR/CNRS, LMM, Marseille)

I.Dadou (MC/UPS, LEGOS, Toulouse)

V.Garçon (CR1/CNRS, LEGOS, Toulouse)

C.Rabouille (CR1/CNRS, LSCE, Gif/Yvette)

D.Ruiz-Pino (MC, LPCM, Paris)

F. Van Wambeke (LMM, Marseille)

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Modéliser le zooplancton dans la chaîne trophique

Modéliser son rôle dans le flux de matière- Modéliser sa dynamique

F.Carlotti (CR1/CNRS, LOBEPM, Villefranche/Mer)

P.Capparoy (Thèsitif, LOBEPM, Villefranche/Mer)

M. Sourisseau (étudiant en DEA, LOBEPM, Villefranche/Mer)

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Devenir des particules dans la colonne d'eau: Le modèle COLDO

D.Ruiz-Pino (MC1/UPMC, LPCM, Paris)

R.Arraes (Thèsitive, LPCM, Paris, Toulouse)

J.J. Taboada (Thèsitif, LPCM, Paris et GNLP, Espagne)

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Vers une inversion d'un modèle de transport particulaire

V.Athias (Thésitive, LEGOS, Toulouse)

C.Jeandel (DR2/CNRS, LEGOS, Toulouse)

P.Mazzega (CR1/CNRS, LEGOS, Toulouse)

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Rôle des organismes marins calcifiants sur le dioxide de carbone

A.Lamat (Thésitive, LSCE, Gif/Yvette et IG, Japon)

D.Ruiz-Pino (MC1/UPMC, LPCM, Paris)

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Modélisation de l'écosystème pélagique marin.

Etude des flux de matière et des processus qui les contrôlent.

V.Andersen (CR1/CNRS, LOBEPM, Villefranche/Mer)

K.Bialecki (DEA, LOBEPM, Villefranche/Mer)

M. Chifflet (Thésitive, LOBEPM, Villefranche/Mer)

P.Laval (CR1/CNRS, LOBEPM,Villefranche/Mer)

L. Prieur (DR2/CNRS, LPCM, Villefranche/Mer)

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Application d'un modéle couplé physique-biologique dans l'Océan Austral:

Assimilation des données KERFIX

C.Fravalo (Pr., IUEM, Brest)

P.Pondaven (Post-Doc, SOC, Southampton)

P.Treguer (Pr. IUEM, Brest)

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Etude de l'impact des différents processus biogéochimiques

sur le cycle du carbone dans l'océan Austral.

 

F.Louanchi (Post-Doc, LPCM, Paris et PSU/US)

D.Ruiz-Pino (MC1/UPMC, LPCM, Paris)

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Cycles bio-géochimiques océaniques

L.Mémery (CR1/CNRS, LODYC, Paris)

M.Lévy (CR2/CNRS, LODYC, Paris)

F.Olivier (Thésitif, LODYC, Paris)

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Modélisation de la Dynamique du Plancton dans le Pacifique Equatorial

J.M. André (CR1/ORSTOM, Nouméa, LODYC, Paris)

E.Chenin (DEA, Ermes, Orléans)

C.Mènkes (CR/ORSTOM, LODYC, Paris)

C. Navarette (Thésitive, ORSTOM, Nouméa)

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Production primaire des trois océans tropicaux. (TOT)

C.Ménkes (CR/ORSTOM, LODYC, Paris)

J.-M. André (CR/ORSTOM, Nouméa et LODYC, Paris)

L.Mémery (CR1/CNRS, LODYC, Paris)

M.-H. Radenac (IR/ORSTOM, LODYC, Paris)

A.Stoens (Thésitive, LODYC, Paris)

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Le cycle océanique du carbone : synthèse et modélisation

V.Garçon (CR1/CNRS, LEGOS, Toulouse)

I.Dadou (MC/UPS, LEGOS, Toulouse)

E. Machu (Thésitif, LEGOS, Toulouse)

7 LISTE DES PUBLICATIONS

Revues de rang A publiées, acceptées 1997

Carlotti, F. and Slagstad, 1997. D. Population dynamics model of copepod species coupled with a 1D model of phytoplankton dynamics. Environmental Modelling and Assesment, 2, 29-36.

Caparroy, P., Perez, M. and Carlotti, F. 1997. Feeding behavior of Centropages typicus in calm and turbulent conditions. Accepté à Mar. Ecol. Prog. Ser.

Fiksen, O. & Carlotti, F., 1997. A model of optimal life history and diel vertical migration in Calanus finmarchicus. Accepté à Sarsia.

Laval, Ph., 1997. A virtual mesocosm with artificial salps for exploring the conditions of swarm development in the pelagic tunicate Salpa fusiformis. Mar. Ecol. Progr. Ser., 154 : 1-16.

Lévy, M., L. Mémery, and J. M. André, 1997. Simulation of the primary production and export fluxes in the NW Mediterraean Sea at DYFAMED station: a 1D study, J. Mar. Res. (accepté)

Lévy, M., L. Mémery, and G. Madec, 1997. The onset of a bloom after winter deep convection in the North Western Mediterranean Sea: mesoscale process study with a primitive equation model, J. Mar. Syst. (accepté)

Pondaven P., C. Fravalo, D. Ruiz-Pino, P. Treguer, B. Queguiner and C. Jeandel, 1997. Modelling the biological seasonal cycle in the permanently open zone of the southern ocean - comparaison of Si&N cyles.Journal of Marine Systems, (accepté).

Rabouille C., Gaillard J-F, Relexans J-C, Treguer P. and Vincendeau M-A, 1997. Recycling of orgnaic matter in Antarctic sediments : A transect through the Polar front in the Southern Ocean (Indian Sector). Accepted in Limnol. Oceanogr.

Verdier, C., Carlotti, F., Rey, C. & Bhaud, M., 1997. A model study of the role of wind-driven currents and vertical larval behavior on the recruitment of the annelid Owenia fusiformis in Banyuls Bay. Accepté à Mar. Ecol. Prog. Ser.

Publications en révision et soumises (1997):

 

Andersen, V. & L. Prieur. High-frequency time series observations in the open northwestern Mediterranean Sea and effects of wind events (DYNAPROC study, May 1995). Deep-Sea Res. I (soumis en octobre 97).

Lévy, M., Mémery, L., and G. Madec, The onset of the spring bloom in the MEDOC area : mesoscale spatial variability, submitted to Deep-Sea Res., 1997

Louanchi F., M. Hoppema, D. Wolf-Gladrow and D.P. Ruiz-Pino. The Southern Ocean is a substantial sink for atmospheric CO2. Submitted to Global Biogeochemical Cycles, June 1997.

Louanchi, F., D. Ruiz-Pino and A. Poisson, Impact of the biological pump and the atmospheric CO2 increase on air-sea CO2 fluxes at KERFIX time-series station, submitted to Journal of Marine Research, 1997.

Loukos, H., and L. Mémery, Nitrate budget in the upper Equatorial Atlantic Ocean: simulation of the years 1983-1984 (FOCAL/PIRAL), submitted to Tellus, 1997

Menkés, C., Stoens, A., Radenac, M;-H., Grima, N. Dandonneau, Y., Eldin, G., Mémery, L., Navarette, C., André, J.-M., Moutin, T., and P. Raimbault, The coupled physical-biogeochemical systme in the tropical Pacific ocean in September - November 1994, submitted to J. Geophys. Res., 1997

Miller, C.B., Lynch, D.R., Carlotti, F., Gentleman, W., Lewis, C. Coupling of individual-based models for stocks of Calanus finmarchicus with numerical models of flow in the region of George Bank. Soumis à ICES Journal.

Oschlies A. et V. Garçon, 1997. Eddy induced enhancement of primary production in a coupled ecosystem-circulation model of the North Atlantic, en révision.

Oschlies, A., 1997, On spurious interactions between mixed layer model, convective adjustment, and isopycnal mixing in the GFDL MOM ocean model, Journal of Physical Oceanography, soumis.

Oschlies, A. , et Garçon V. 1997, An eddy-resolving coupled physical-biological model of the North Atlantic, Part I : Sensitivity to advection numerics and mixed-layer physics, Global Biogeochemical Cycles, soumis.

Slagstad, D., Downing, K., Carlotti, F. & Hirche, H.J. Modelling the carbon export and air-sea flux of CO2 in the Greenland Sea. Soumis à DeepSea Res.

Taboada J. J. et D. Ruiz-Pino, 1997. How are the particles sinking in the ocean ? : a one-dimensionel approach. Deep-Sea Research, soumis en novembre 1997.

Communications et Congrès Internationaux (1997):

Les communications effectuées en Octobre 1997 dans le cadre de l'Atelier JGOFS-Modélisation ne sont pas listées ci-dessous; elles peuvent être consultées dans le rapport de l'atelier: Modélisation des Cycles biogéochimiques marins, atelier conjoint JGOFS-PNEDC, Rapport,JGOFS N° 25, (Ed. N.Metzl), Décembre 1997. On notera parmis les communications, les nombreuses participations aux colloques internationaux "JGOFS_ modelling" et "Vth CO2 conference".

Amat, A., 1997. Corals and CO2, CO2 and corals. Journées Sciences et Technologie, Tokyo, Nov 97.

Amat, A., Ruiz-Pino, D. and Y. Suzuki, 1997. Impact of calcareous organisms on CO2. 5th International Carbon Dioxide Conference, Cairns, Australie, Septembre 1997.

Arraes-Mescoff R., Athias V., Ruiz Pino D., Mazzega P., Miquel J-C and C. Jeandel 1997. Modelisation of the dissolved /particulate exchange in the water column : the Coldo model, some validations with field data and a preliminary stability analysis. Workshop ENIMSA, Bruxelles 29-31 Mai 1997.

Arraes-Mescoff R., J. J. Taboada, D. Ruiz-Pino and C. Jeandel. 1997. Geochemistry and modelling of particles in the Mediterranean Sea. Progress in Oceanography of the Mediterranean Sea. MAST European Program, Rome, Novembre 17-19.

Carlotti, F. & Nival, P.: Models of zooplancton dynamics in the Ligurian Sea. From fully described population dynamics of the main copepod species to a simplest representation of zooplankton for NPZD models. International Conference "Progress in oceanography in the Mediterranean Sea, Rome, November 17-19, 1997.

Chifflet, M., Prieur, L. & V. Andersen, 1997. One-dimensional model of short-term dynamics of the pelagic ecosystem. Effects of wind events. MEDMOD Workshop. Mediterranean Sea Modelling. Villefranche-sur-Mer, 27-29 October 1997 (poster).

Dadou I., V. Garçon, F. Lamy, C. Rabouille, V. Andersen, M. Bianchi, D. Ruiz-Pino et F. Van Wambeke. Estimation of carbon fluxes from the surface down to the bottom of the ocean with an integrated model, International JGOFS Modelling Symposium, Oban, Ecosse, 20-26 mai 1997.

Garçon, V., Le Quéré, C., Sabine, C., Murnane, R., et Sarmiento J., Comparing air-sea CO2 fluxes from an OGCM and observations in the Southern Ocean, 5th International Carbon Dioxide Conference, Cairns, Australie, 8-12 Septembre 1997.

Gunson, J., Oschlies A., and Garçon, V., On the assimilation of satellite colour data with a coupled physical-biological model of the North Atlantic ocean, Colloque CNES "Surveillance des Océans à l’horizon 2000: Une approche intégrée", Biarritz, 15-17 Octobre 1997.

Laval, Ph., 1997. A soft real-time "virtual mesocosm" for modeling swarms of a planktonic organism. Proc. Workshop on methods and tools for Ada 95, Brest, 8-12 sept. 1997: 383-390.

Lévy, M., Mémery, L., and G. Madec, A 3D mesoscale process study: simulation of the onset of the bloom in the northwestern Mediterranean Sea,International JGOFS Modelling Symposium, Oban, Ecosse, Mai 1997.

Louanchi F., D. Ruiz-Pino, A. Poisson and M. Hoppema. The Southern ocean CO2 sink is increasing : Evidences at KERFIX time-series station. "International JGOFS Modelling Symposium" Oban, Scotland, 20-26 May, 1997.

Louanchi F. and D. Ruiz-Pino. Interannual Variations of the CO2 sources and sinks at KERFIX time-series station. Abst. 0030, pp 236, Fifth International Carbon Dioxide Conference. Cairns, Australia, 8-12 September, 1997.

Louanchi F. and M. Hoppema. A modelling study of the CO2 sources and sinks in the Southern Ocean. Abst. 0034, pp 237, Fifth International Carbon Dioxide Conference. Cairns, Australia, 8-12 September, 1997.

Machu, E., Myrmehl, C., Garçon, V.C., et Minster J-F., Assimilation of surface data in a one-dimensional physical-biogeochemical model of the surface ocean : improving the model description of ocean dynamics, International JGOFS Modelling Symposium, Oban, Ecosse, 20-26 Mai 1997.

Mémery, L., Lévy, M., and L. Merlivat, Seasonal variations, high frequency events, and mesoscale patterns of the CO2 partial pressure at the ocean surface: a numerical approach at the DYFAMED station (NW Mediterranean Sea), 5th International Carbon Dioxide Conference, Cairns, Australie, Septembre 1997.

Mémery, L., and H. Loukos, The oceanic carbon cycle in the Equatorial Atlantic: simulation of the year 1983 - 1984 with a simple bio-geochemical model, 5th International Carbon Dioxide Conference, Cairns, Australie, Septembre 1997.

Mémery, L., Menkés, C., Stoens, A., Grima, N., and H. Loukos, Interannual variability of oceanic primary production: numerical simulations in the Atlantic and Pacific Equatorial Oceans, Symposium "Surveillance des océans à l'horizon 2000: une approche intégrée", Biarritz, France, Octobre 1997.

Oschlies, A., et Garçon, V.C., Simulating biological production in the North Atlantic with an eddy-resolving coupled circulation ecosystem model, International JGOFS Modelling Symposium, Oban, Ecosse, 20-26 Mai 1997.

Oschlies, A., et Garçon, V., A four component coupled circulation ecosystem model of biological activity at a few selected sites : BATS, INDIA, NABE and EUMELI in the North Atlantic, International JGOFS Modelling Symposium, Oban, Ecosse, 20-26 Mai 1997.

Ruiz-Pino D., F. Louanchi, C. Jeandel et groupe KERFIX, Seasonal and Interannual Variability of processes controlling CO2 fluxes and trace elements (O, N, Si, Fe) in the Southern Ocean. Invitation à la Conférence U.S. JGOFS Synthesis and Modelling Project Workshop, Utah, Juillet 28-Août 1, 1997.

 

Autres publications, Rapports, Thèses, Mémoires (1997):

Andersen, V. & A. Heibig. Modelling nitrate and ammonium uptake by phytoplankton. Influence of the formulation in an ecosystem model, 1998. Bulletin de la Société Royale des Sciences de Liège (sous presse)

Evans, G. et V. Garçon, eds., 1997. One-Dimensional models of water column biogeochemistry. Report of a Workshop held in Toulouse, France, November-December 1995. JGOFS Report N°23/97, 85 pp. JGOFS Bergen, Norway.

Lamy F., 1997. Dégradation bactérienne de la matière organique en milieu marin : Simulation au site EUMELI oligotrophe avec un modèle 1D - Assimilation de données expérimentales dans un modèle à 0D. Thèse de l’Université de la Méditerranée, Aix-Marseille II, 163 pp.

Metzl, N., 1997. L'opération JGOFS-Modélisation. Lettre PIGB-PMRC-France (French IGBP-WCPR Letter), N° 6, Septembre 97.

16-07-99

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