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Les Zones de Minimum d'Oxygène (OMZs), en tant que couches suboxiques, sont connues pour jouer un rôle-clé sur l'évolution du climat (production de gaz à effet de serre) et des écosystèmes et ressources halieutiques (perte d'azote, barrière respiratoire pour le zooplancton et les poissons). En réponse aux changements climatiques et environnementaux, les OMZs se contracteraient en périodes froides et s'étendraient en périodes chaudes. Malgré leur importance et la problématique préoccupante de la désoxygénation de l'océan due au réchauffement global et aux activités humaines, les OMZs ont été jusqu'à présent peu étudiées et observées. Les modèles actuels présentent des biais importants concernant la distribution en O₂ tant verticale qu'horizontale des OMZs. En particulier, l'origine de l'existence des OMZs, ainsi que leur variabilité dans une gamme très large d'échelles spatio-temporelles et leur interaction avec le climat global, restent des questions ouvertes. L'hypothèse centrale du projet AMOP (Activities of research dedicated to the Minimum of Oxygen in the eastern Pacific) postule que l'OMZ peut être considérée comme un système avec un compartiment supérieur (principalement l'oxycline) et inférieur (essentiellement le core de l'OMZ) qui interagissent de manière distincte avec la circulation et les propriétés des masses d'eaux. Dans le compartiment supérieur, la variabilité en O₂ est affectée équitablement par les processus physiques et biogéochimiques sur l'ensemble de la gamme d'échelles spatio-temporelles jusqu'aux plus petites (locales, horaires), tandis que dans le compartiment inférieur, les processus physiques dominent l'état moyen de l'OMZ. AMOP vise à tester cette hypothèse centrale, en se focalisant sur l'étude des processus de formation de l'OMZ la plus étendue au monde, et dans le système d'upwelling le plus productif du monde, celui du Pérou. L'objectif est de fournir un bilan en O₂ le plus complet possible pour les différentes couches de l'OMZ prenant en compte les contributions physiques (advection/diffusion) et biogéochimiques (e.g. consommation/production de O₂ par les bactéries et le zooplancton, couplées aux cycles C, N et P).

Au cœur du projet scientifique global AMOP, la campagne en mer à bord du navire océanographie (N.O.) l'Atalante de la flotte française se focalisera sur 8 stations fixes de ~54 heures, réparties sur 3 radiales au Nord (7°S), Centre (12°S) et Sud (14°S), couvrant 3 conditions topographiques distinctes (plateau, talus, océan ouvert) associées à l'OMZ (voir la figure jointe). Différents instruments (e.g. CTD, Free Rising CTD, lignes dérivantes, flotteurs Argo) et capteurs seront déployés afin de mesurer en tout premier lieu les concentrations de l'oxygène dissous dans les eaux océaniques, à des concentrations couvrant une très large gamme de valeurs depuis les concentrations rencontrées dans l'atmosphère jusqu'à des niveaux extrêmement faibles, voir nano-molaire avec des capteurs STOX spécialement conçus et dédiés à ces mesures. Ces données océaniques seront complétées par des mesures des conditions atmosphériques et des flux air-mer à la surface de l'eau (déploiement d'engins flottants de type OCARINA, lâchers de ballons atmosphériques et mesures continues depuis le mat instrumenté à bord de l'Atalante). L'équipe de la campagne AMOP est constituée de 30 scientifiques avec une forte contribution internationale comprenant des péruviens des instituts de l'IMARPE et de l'IGP, des mexicains du CICESE et de l'Université Autonome des Sciences Marines de Basse Californie, et des danois de l'Université d'Aarhus, et la participation de plusieurs unités de recherche françaises (LEGOS, OMP, MIO, LOMIC, LEMAR) et le soutien des unités techniques de l'IRD et du CNRS (US IMAGO et DT-INSU).