La Méditerranée en pleine mutation

1. Laurent COPPOLA, CNAP OOV La Méditerranée en pleine mutation Visite INSU 28 Aout 2007 - Observatoire de Villefranche-sur-mer

2. Modèle réduit de l'océan mondial: • Mer quasi-fermée avec court temps de résidence • Proximité et importance des échanges entre des sous-systèmes (continents-océan, côte-large, Mer Noire et Océan Atlantique) • Forte pression anthropique avec déséquilibres saisonniers • Forte sensibilité de la dynamique thermohaline au changement climatique Visite INSU 28 Aout 2007 - Observatoire de Villefranche-sur-mer

3. L’observation en Méditerranée • La Méditerranée en surface est observée en permanence par des satellites (e.g. couleur de l’eau, SST, …) permettant le suivi régulier et sur le long terme de cette mer … mais pas suffisant • Besoin de mesures in situ régulières pour observer l’évolution de la colonne d’eau

4. Mer Ligure (site DYFAMED) observée depuis 1962 • Zone hauturière (30 miles des côtes et 2300m de fond) • Circulation permanente de type cyclonique et présence d’un front hydrologique • Site protégé des apports latéraux → modèle 1D en première approximation • Plongée hivernale d’eau dense dans la zone centrale • Série temporelle de plus de 20 ans: paramètres hydrologique et biogéochimique • Mesures atmosphériques au Cap Ferrat depuis 1986 Cap Ferrat

5. Une des zones les plus productives → contraste saisonnier bien marqué (hydrologie et biogéochimie) Moyenne annuelle de biomasse algale sept97-dec01 (Bosc et al., 2004) Permet de calibrer les données couleur de la mer mesurées par satellites (BOUSSOLE, D. Antoine) Comparaison données ChlaSeawifs vs in situ sept97-dec01 (Bosc et al., 2004)

6. Réchauffement des eaux profondes au site DYFAMED (Bethoux, Marty, Chiaverini, Taillez) Observation d’un lent réchauffement des eaux profondes (au-delà de 2000m) d’environ cinq millièmes de degré par an, soit un peu plus de deux dixièmes de degrés sur cinquante ans Hiver 2005-2006, réchauffement rapide de un demi degré en moins d’un mois Visite INSU 28 Aout 2007 - Observatoire de Villefranche-sur-mer

7. Même scenario pour la salinité: Cinquante dernières années, augmentation régulière de la salinité mais, durant l’hiver 2005-2006, une brusque augmentation de près de cinq centièmes Il faudra encore quelques années de mesures systématiques pour s’assurer qu’il ne s’agit pas d’un simple accident ! Visite INSU 28 Aout 2007 - Observatoire de Villefranche-sur-mer

8. Augmentation de la biomasse (TChla) de 1991-2004 (Marty et al., 2002) Lié a l’augmentation des petites espèces (flagelles et pico-phytoplancton) avec faible taux d’export de matière → export de carbone biogène diminuerait ? Efficacité d’export ? Visite INSU 28 Aout 2007 - Observatoire de Villefranche-sur-mer

9. Ecosystème «Low Nutrients and Low Chlorophyll» (LNLC) • En mer Méditerranée Occidentale, le phosphate est un facteur limitant pour la croissance du phytoplancton et des bactéries (e.g., Zweifel et al., 1993; Egge, 1998; Mostajir et al., 1998; Guerzoni et al., 1999;...; Moutin and Raimbault, 2002; Tanaka and Rassoulzadegan, 2002; Van Wambeke et al., 2002) • La série 1991–1999 indique qu’il y a un changement probable d’une N-limitation en hiver vers une P-limitation en été (Marty et al., 2002)

10. Evolution des apports atmosphériques ? (Guieu, Migon) • Deux types d’apports et stratification de la colonne d’eau bien marquée → impact sur processus production et export • Emissions de Pb a diminue depuis 1986. Même tendance pour le Cd • Augmentation des feux de biomasse? Poussières sahariennes?

11. Variabilite saisonniere du DFe dans la colonne d'eau 0-40 m (Bonnet & Guieu, JGR 2006) enrichissement progressif de la couche mélangée de surface entre Mai et Octobre DFe (nM) Feb. 04 Feb. 05 → DFe: 56% anthropique et 44% saharien Visite INSU 28 Aout 2007 - Observatoire de Villefranche-sur-mer

12. Intérêts d’étudier le phénomène de fertilisation → Impact des apports sur la pompe biologique et le CO2 La pompebiologique • conditionne l’export du carbone organique • beaucoup d’inconnues avec impacts positif (augmentation pêche) ou négatif (abondance d’algues)

13. Evolution de l’export de matière a 1000m (Miquel et al.) • Flux de masse augmente en février (mélange vertical), maximum au printemps (bloom) et faible en automne • Augmentation très nette du flux de masse de 1987-2006 (POC quasi-constant)

14. Evolution de la Méditerranée • La longue série temporelle de 20 ans a permis d’observer: • Réchauffement rapide du fond de la colonne d’eau depuis 2005 • Changement de populations planctoniques • Diminution des émissions de Pb, Cd atmosphérique • Augmentation de l’export vertical de matière a 1000m • Evolution de la séquestration du CO2…voir expose C. Goyet