Modeling of biogeochemical processes at meso and sub-mesoscale in the Northeast Atlantic Ocean.

• Main Author: Roudesli, Sonia
• Other Authors: Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, Laurent Mémery
• Format: Doctoral or Postdoctoral Thesis
• Language: French
• Published: HAL CCSD 2006
• Subjects: Biogéochimie marine; Modélisation; Atlantique Nord-Est; Mésoéchelle; sub mésoéchelle; Structuration planctonique; Dynamique océanique; Production primaire; [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean; Atmosphere; Tourbillons; North East Atlantic; Northeast Atlantic
• Online Access: https://theses.hal.science/tel-00457103; https://theses.hal.science/tel-00457103/document; https://theses.hal.science/tel-00457103/file/THESE-ROUDESLI.pdf

The present modeling study aims to estimate the impact of dynamic variability, from large to sub-mesoscale, on planktonic ecosystem structure and functioning in the North-East Atlantic Ocean. In a first part, we investigate the ecosystem seasonal cycle using 1D configuration. On average, the model shows a strong annual cycle, with important regeneration fluxes, forced by the evolution of the mixed layer depth (MLD). Considering the MLD distribution, the model reproduces meridian variations of the seasonal cycle and of the flux amplitudes. In a second part, a 3D configuration shows contrasting ecosystem behavior between eddies structures and surrounding waters. At sub-mesoscale, the model indicates important MLD gradients and vertical velocities which modify the input of light and nutrients, and hence the primary production. The impact of the three considered scales on the plankton production varies according to the seasonal cycle. Cette étude vise à estimer l'impact des échelles dynamiques, allant de la grande à la sub-mésoéchelle, sur la structure et le fonctionnement de l'écosystème planctonique, en s'appuyant sur la modélisation. Elle se situe en Atlantique Nord-Est dans le cadre du programme POMME. Une première partie étudie le cycle saisonnier de l'écosystème à partir d'une configuration 1D. En moyenne, le modèle montre un cycle annuel marqué, avec des flux de régénération importants, contraint par l'évolution de la profondeur de couche de mélange (MLD). Le modèle reproduit les variations méridiennes du cycle saisonnier et de l'amplitude des flux liées à la variabilité spatiale de la MLD. Une seconde partie, basée sur une configuration 3D, montre un écosystème contrasté entre les tourbillons à mésoéchelle et les eaux ambiantes. A sub-mésoéchelle, de forts gradients de MLD et de vitesses verticales modifient les apports de nutriments ainsi que la disponibilité en lumière, et donc la production primaire. Les trois échelles considérées ont une influence significative sur la distribution et la production ...