Letteratura scientifica selezionata sul tema "Océanographie – Atlantique (océan ; nord)"

Deep-water corals occur in Atlantic Canada at water depths in the general range of 200-1500 m. Prior to 2000, most knowledge of deep-water corals was anecdotal and based primarily on fishing bycatch information. During 2001-2003, in collaboration with university colleagues, the Department of Fisheries and Oceans (DFO) at the Bedford Institute of Oceanography investigated the distribution, abundance, habitat and biology of deep-water corals and their associated fauna under funding provided in part by the Environmental Studies Research Fund. Data were gathered from DFO groundfish surveys, the Fisheries Observer Program, interviews with fishers and dedicated research cruises with specialized imaging and sampling equipment. Nineteen coral taxa were collected or observed alive in their natural habitat; 6 Alcyonacea (soft corals), 7 Gorgonacea (horny corals), 5 Scleractinia (stony corals), and 1 Antipatharia (black corals). The results confirmed earlier observations that the Northeast Channel, the Gully and the Stone Fence are prime coral habitats. The first documented Lophelia reef complex in Atlantic Canada was found near the Stone Fence in the mouth of the Laurentian Channel. The distribution of deep-water corals is patchy and influenced by several environmental factors including substrate, temperature, salinity and currents. The average height of Primnoa and Paragorgia colonies was 30 and 57 cm. At their estimated growth rates of 1.7 and 1 cm /year, respectively, the largest Primnoa colony observed was about 61 years old while the largest Paragorgia colony was about 180 years old. Deep-water corals host a rich associated fauna, and 114 taxa have been identified to date on Paragorgia and Primnoa in Atlantic Canada. Numerous species of fish have also been observed associated with deep-water corals, the most abundant being redfish. Damage from fishing gear was found to be most extensive at the Lophelia reef complex at the Stone Fence. A lower level of fishing damage was observed in the Northeast Channel while few indications of damage were observed in the Gully. The results of this program have been used by DFO to create coral conservation areas at the Northeast Channel (424 km2) and Stone Fence (15 km2) that are closed to bottom-fishing activities. Substantial knowledge gaps still exist, in particular quantitative information of deep-water corals at depths below 500 m, and these are being addressed by continuing collaborative research by DFO and universities.Les coraux abyssaux sont communs au Canada atlantique à des profondeurs allant de 200 à 1 500 m. Avant 2000, la plupart des données sur les coraux abyssaux étaient de nature anecdotique et fondées principalement sur des données sur les prises accessoires lors d’activités de pêche. De 2001 à 2003, des chercheurs de l’Institut océanographique de Bedford du ministère des Pêches et des Océans (MPO), en collaboration avec des collègues du milieu universitaire, ont étudié la répartition, l’abondance, l’habitat et la biologie des coraux abyssaux et des espèces qui leurs sont associées dans le cadre d’un projet financé en partie par le Fonds pour l’étude de l’environnement. Leschercheurs ont recueilli des données obtenues dans le cadre de relevés du poisson de fond menés par le MPO, du Programme des observateurs des pêches, d’entrevues avec des pêcheurs et de croisières de recherche à bord de bateaux munis d’un équipement spécialisé d’échantillonnage et d’imagerie. Au total, 19 taxons de coraux ont été recueillis ou observés vivants dans leur habitat naturel : 6 Alcyonacea (coraux moux), 7 Gorgonacea (coraux cornés), 5 Scleractinia (coraux durs) et 1 Antipatharia (coreaux noirs). Les résultats confirment les observations antérieures selon lesquelles le chenal Nord‑Est, le Goulet et le secteur de Stone Fence constituent des habitats de grande qualité pour les coraux. Le premier récif de Lophelia pertusa découvert au Canada atlantique est situé à proximité du secteur de Stone Fence, à l’embouchure du chenal Laurentien. La distribution des coraux abyssaux est éparse et dépend deplusieurs facteurs environnementaux, y compris le substrat, la température, la salinité et les courants. La hauteur moyenne des colonies de Primnoa et de Paragorgia observées était respectivement de 30 et de 57 cm. D’après les taux de croissance estimés à 1,7 (Primnoa) et 1 cm/année (Paragorgia), la plus grande colonie de Primnoa observée était âgée d’environ 61 ans, tandis que la plus grande colonie de Paragorgia avait environ 180 ans. Les coraux abyssaux sont les hôtes d’une riche faune associée. Jusqu’à maintenant 114 taxons différents ont été identifiés sur les colonies de Paragorgia et de Primnoa au Canada atlantique. De nombreuses espèces de poissons ont également étéobservées en association avec les coraux abyssaux, la plus abondante étant le sébaste. Les plus importants dommages causés par des engins de pêche ont été observés au récif de Lophelia dans le secteur de Stone Fence. Des dommages moins importants attribuables à la pêche ont été observés dans le chenal Nord‑Est, et peu d’indices de dommages ont été signalés dans le Goulet. Le MPO a utilisé les résultats du présent projet pour créer des zones de conservation des coraux dans le chenal Nord‑Est (424 km2) et dans le secteur de Stone Fence (15 km2) où les activités de pêche de fond sont maintenant interdites. Il existe encore des lacunes considérables dans les données, en particulier dans le cas des données quantitatives sur les coraux abyssaux à plus de 500 m de profondeur, et ces lacunes continuent d’être comblées par le biais des recherches conjointes menées par le MPO et des universités.

La circulation dans l'Atlantique Nord-Est, complexe et mal connue, a été étudiée grâce à l'utilisation intensive de données' lagrangiennes recueillies lors du programme ARCANE, aux profondeurs des Eaux Centrales Nord-Atlantique (NACW) et de l'Eau Méditerranéenne (MW). L'étude est menée de la grande échelle vers la méso-échelle. La première partie de la thèse a conduit à déterminer des solutions nouvelles de circulation moyenne à l'échelle du bassin puis dans la région Ouest Péninsule Ibérique/Golfe de Gascogne, ainsi que des solutions saisonnières. L'importance des tourbillons cohérents de méso-échelle sur la dynamique de la région est soulignée. Ùne étude plus spécifique du système de courant de pente continentale à l'aide de données lagrangiennes, eulériennes et de sorties numériques du modèle POP a permis de dégager des variations saisonnières du courant vers le pôle particulièrement au niveau de la MW. Ces variations sont au moins partiellement imputables au cycle annuel du vent et pourraient suggérer une éventuelle saisonnalité de la formation des tourbillons. La seconde partie du travail s'est attachée à étudier le champ turbulent via les phénomènes dispersifs, de grande importance dans un champ de circulation moyenne faible. La dispersion absolue a affiché un comportement super-diffusif anormal aux temps intermédiaires. Ce régime est diagnostiqué comme provoqué par la présence de nombreux tourbillons et une explication en terme de Vols de Lévy est proposée. Les études de dispersion relative ont permis de dégager deux régimes rarement observés dans l'océan, dont l'origine et la validité sont discutées: une séparation exponentielle aux temps initiaux puis un régime dit de Richardson aux temps intermédiaires. Les deux approches complémentaires nous permettent d'avoir une vision plus précise des phénomènes dispersifs dans la région
The North-Eastern Atlantic circulation, complex and not well-known, is studied with an intensive use of lagrangian data collected during the ARCANE program, at North-Atlantic Central Waters (NACW) and Mediterranean Water (MW) depths. The study is conducted from the basin-scale to the meso-scale. The first part of the thesis describes new mean circulation solutions over the basin and in the west IberiaBay of Biscay region with also seasonal solutions. The influence of meso-scale eddies on the dynamics is underlined. A more specific study of the continental slope current system, with lagrangian and eulerian data and with' numerical solution from POP model, shows seasonal variations of the poleward slope current notably at the MW level. These variations are, at least partially, thought to be driven by the annual wind variations. It suggests a possible seasonality of the eddy formation. The second part of this work consists in studying the turbulent field by its dispersive processes, which are of importance in such a weak mean circulation field. The absolute dispersion reveals an anomalous superdiffusive behaviour at intermediate times. This behaviour is caused by the meso-scale eddies influence and an explanation in terra of Levy Flights is suggested. The relative dispersion study shows two distinct regimes, not often observed in the ocean, and we discuss their origin and significance: an exponential separation ai initial times followed by a Richardson regime at intermediate times. These two complementary visions allow us to get a more precise insight in the dispersive processes in the region

La formation d'eau modale subpolaire en atlantique nord-est, et la ventilation de ce bassin par cette masse d'eau, sont etudies sous differents aspects. Une analyse de donnees hydrologiques recentes nous permet tout d'abord de localiser l'eau modale et d'en caracteriser les proprietes. La circulation generale dans la region est estimee en appliquant la relation geostrophique a ces memes donnees. Puis deux etudes realisees avec des modeles physiques simplifies, un modele de thermocline ventilee et un modele uni-dimensionnel lagrangien, montrent que le parametre cle qui controle la formation et la subduction de l'eau modale est le bilan annuel de flottabilite de la couche de melange hivernale. Enfin, un modele inverse de l'atlantique nord est permet de confirmer et de quantifier les processus en jeu dans ce mecanisme de ventilation oceanique

Sur la marge ibérique, la productivité planctonique des derniers 140 000 ans a été reconstruite semi-quantitativement grâce aux concentrations en carbone organique, carbonate et alkenones (des molécules caractéristiques des algues coccolithophorides) de carottes de sédiment marin. Pendant les périodes froides et les transitions glaciaires-interglaciaires, une forte productivité planctonique et des températures des eaux de surfaces, estimées par l'index d'insaturation des alkenones, plus froides que l'actuel caractérisent un renforcement de l'upwelling côtier. En phase avec les changements de circulation atmosphérique et océanique de l'Atlantique Nord, l'upwelling s'affaiblit pendant les périodes chaudes. .
Organic carbon, carbonate and alkenones (special biomolecules produced by the coccolithophorids algae) contents of sediment cores from the Iberian margin provide a semi-quantitative estimate for marine productivity during the last 140 000 years. During glacialperiods and terminations, increased productivity and colder alkenone-estimates of sea surface temperature suggest an intensification of the coastal upwelling. Following the changes in atmospheric and oceanic circulation in the North Atlantic, the upwelling is weaker during interglacial periods. During the last glaciation, these changes are frequently interrupted by brief, cold and poorly productive events probably related to the Heinrich events, the coldest periods of the Dansgaard-Oeschger cycles and the most extensive glacial conditions. Close to the Maldives, in the eastern part of the equatorial Arabian Sea, the concentrations of marine organic matter and redox sensitive trace elements (uranium, cadmium, molybdenum) display simultaneous increases every 23 000 years, during low summer insolation of the northern hemisphere. .

La variabilité de la circulation profonde en Atlantique Nord est étudiée dans le contexte du changement climatique à l’aide des traceurs transitoires halocarbonés (CFC-11, CFC-12, CFC-113 et CCI4). Des campagnes hydrographiques datant de 1991 à 2006 sont utilisées, d’une part pour étudier la formation de masses d’eau de l’Atlantique Nord : l’eau de la Mer de Méditerranée (MSW) et l’eau de la Mer du Labrador (LSW), et, d’autre part, pour étudier la variation des propriétés et du transport des masses d’eau profondes en Atlantique Nord. L’étude de la MSW montre la présence d’une masse d’eau peu oxygénée, avec une forte concentration de silicate dans le Golfe de Cadi caractéristique de l’eau Antarctique Intermédiaire, Elle entre dans la formation de la veine inférieure de la MSW. L’étude de la uLSW dan la Mer d’lmminger met en évidence la variabilité des sites de formation de cette eau, Elle se forme tous les ans en Mer du Labrador et peut s’étendre vers le nord au Sud Groenland (observé 2005). Elle se forme également en Mer d’lmminger en 2002 et 2005. Les eaux de la LSW présentent une forte variation depuis les années 1990. Il est observé un changement de régime des profondeurs de convection associé à une diminution du transport de CFC-1 1 due à cette eau. Les caractéristiques de l’eau de débordement du détroit du Danemark (DSOW) en Mer d ‘Imminger dépendent du mélange, notamment de la présence de l’eau de surface polaire. Finalement, l’étude des flux de CFC-11 au nord de la section Ovide met en évidence une diminution des échanges océan-atmosphère en 2006 due à une diminution de la couche de mélange, entraînant une diminution de l’assimilation de CO2
The North Atlantic deep circulation variability is studied regarding global change. The variability is assessed using halocarbonated tracers (CFC-11, CFC-1 2, CFC-113 and CC14) and studying hydrographic cruises spanning from 1991 to 2006. In this work, water mass formation (Mediterranean Sea Water and Labrador Sea Water) and North Atlantic deep water masses properties and transport variability are studied. First, in the Gulf of Cadiz, the presence of a old and high-silicate water, caracterized as Antarctic lntermediate Water, is observed. That water is seen as participating to the lower Mediterranean Sea Water out of the Gulf. The formation site of the upper Labrador Sea Water is observed wider than formerly considered. It forms every year in the central Labrador Sea, that zone, under certain conditions, extends to the north South of Greenland (2005). Under severe wintertime, deep convection can occur in the Imminger Sea as observed in this study in 1997 and 2002. Second, the variability of the Labrador Sea Water is high since the 90’s. A reduction of the maximal convection depth is observed, at the same time the CFC-1 1 transport decreased at the level of the LSW. The Denmark Strait Overflow Water variability observed in the lmminger Sea is linked to a change in proportion of different waters composing it, in particular the presence of Polar Surface Water. Finally the CFC-11 fluxes north of the North Atlantic show a diminution of the air-sea exchange above that area especially in 2006 due to a decrease of the winter mixed layer depth, supporting a decrease of the uptake of anthropogenic carbon in that area

La variabilité climatique glaciaire et interglaciaire des hautes latitudes nord a été retracée à partir de l'étude des associations de foraminifères planctoniques, qui permettent, par le biais des fonctions de transfert, de calculer les paléotempératures de surface enregistrées dans les carottes marines. En parallèle, nous avons étudié la fraction détritique grossière, marqueur des évènements de décharges d'icebergs (IRD). Ces études ont été réalisées à très haute résolution afin de mettre en évidence l'existence d'une grande variabilité climatique en domaine marin et afin d'envisager des comparaisons avec la carotte de glace GRIP. Nos résultats montrent que l'évolution des températures océaniques superficielles est comparable à celle des températures atmosphériques enregistrées à GRIP et indiquent une grande variabilité au cours des derniers 125 000 ans. Les variations abruptes du système climatique sont liées aux oscillations du flux de chaleur et de sels amené par les courants superficiels vers les hautes latitudes nord. Les calottes de glace fragilisées par la montée des eaux chaudes nord atlantiques, se désintègrent et libèrent des IRD et de l'eau douce à l'océan. Pendant les évènements de décharges, les conditions hydrologiques superficielles sont froides et la circulation thermohaline est ralentie par l'apport d'eau de fonte d'icebergs. Lorsque l'essentiel de cette eau est résorbée, la circulation thermohaline est rétablie et un réchauffement se produit aussi bien en domaine océanique qu'en domaine atmosphérique. Le suivi des concentrations en éléments détritiques grossiers met en évidence, pendant le glaciaire, cinq évènements de décharges d'icebergs, contemporains des évènements de Heinrich. Ces évènements présentent deux phases de débâcle. La première phase atteste d'une source Fennoscandinave plus importante tandis que la deuxième phase met en évidence des débâcles synchrones de la Fennoscandinavie et de l'Islande. Nous avons montré ainsi que les fluctuations de la calotte fennoscandinave, plus fréquentes que celles de la Laurentides, sont responsables de la haute variabilité du système climatique au cours de la dernière période glaciaire comme pendant le dernier complexe interglaciaire.

L’objectif de ce travail était d’étudier la variabilité de la circulation océanique méridienne aux échelles de temps pluri décennales dans l’océan Atlantique nord au cours des deux mille dernières années, ainsi que son lien avec la variation de l’extension des gyres subtropicales et subpolaires. J’ai donc étudié, à partir de carottes de sédiments marins à fort taux de sédimentation, l’évolution de la température des eaux de surface et de la stratification de la colonne d’eau en lien avec le fonctionnement des gyres subpolaire et subtropicale.Compte tenu des difficultés spécifiques à la période de temps considérée, la première partie de mon travail a consisté à contraindre le milieu et la période de calcification des principaux foraminifères utilisés, à partir de la composition isotopique de l’oxygène analysée dans la coquille des foraminifères planctoniques. J’ai également précisé la calibration en Magnésium et en Calcium en fonction de la température. La deuxième partie de mon travail a consisté à reconstruire les conditions hydrologiques dans des zones clés de l’océan Atlantique Nord sur les deux mille dernières années. J’ai ainsi construit un index de la gyre subpolaire à partir d’un gradient de température Est-Ouest, qui traduit l’intensité dynamique de la gyre subpolaire et de la gyre subtropicale. L’apport de l’analyse des foraminifères planctoniques profonds a permis de reconstituer les variations de la colonne d’eau supérieure. La stratification plus ou moins marquée de la colonne d’eau est reliée directement à l’intensité des vents d’Ouest. Les similitudes entre les vents et l’index de gyre m’ont amené à proposer un couplage entre l’océan et l’atmosphère aux échelles de temps pluri décennales.La dernière partie de ma thèse s’est focalisée sur les conséquences des variations de la dynamique des gyres océaniques sur le transport de chaleur vers les hautes latitudes ainsi que sur l’impact des variations des vents d’Ouest sur le climat européen
The purpose of this thesis was to study the surface oceanic circulation in the North Atlantic Ocean during the last 2,000 years, and its link with the intensity of the subpolar and the subtropical gyres. To fulfill these objectives, I studied sediment cores with a high sedimentation rate to reconstruct the multidecadal variability of the temperature and the water column stratification, controlled by the dynamic of oceanic gyres. To improve the marine paleoclimatic signal recorded from planktonic foraminifera, I constrained their growing season and their calcification depth by analyzing the oxygen isotopic composition of their calcitic shells. I also established calibrations between Mg/Ca ratio and temperature for the main species used.I applied these calibrations to reconstruct the hydrological conditions in key areas of the North Atlantic Ocean. I constructed an index of the subpolar gyre that traduces the dynamic intensity of the subpolar gyre and the subtropical gyre. I also studied the variability of the upper water column based on the analysis of deep-dwelling foraminifera. I interpret past changes in the water column stratification as resulting from changes in the intensity of Westerly winds. The similarities between the wind forcing evolution and the index of the subpolar gyre dynamics led me to propose a coupling between the ocean and the atmosphere on the multidecadal time scale. The consequences of the gyres dynamic on heat transport and the impacts of the change in westerly wind strength on European climate are studied in the last part of the manuscript

La circulation méridienne de retournement de l'Atlantique (AMOC) se compose d'un courant chaud vers le nord en surface et d'une branche froide vers le sud en profondeur. Elle apporte énormément de chaleur aux latitudes moyennes de l'hémisphère Nord et joue donc un rôle important dans la régulation du climat de la région de l'Atlantique Nord et au-delà. Cette thèse étudie le mécanisme moteur et les impacts climatiques de la variabilité centennale à multi-centennale de l'AMOC dans un modèle de la circulation générale de l’océan et de l’atmosphère. La variabilité de l'AMOC est amplifiée par les flux d’eau douce en Arctique, et est modulée par une rétroaction négative liée au transport d'eau douce à travers le détroit de Fram entre l'océan Arctique et l'Atlantique Nord, avec un changement avec un retard de plusieurs décades. La thèse étudie également les impacts climatiques de cette variabilité basse fréquence de l'AMOC et les changements du transport d'énergie associés. Dans le modèle, une forte AMOC induit un large réchauffement dans l'hémisphère nord et un déplacement vers le nord de la zone de convergence intertropicale dans l’Atlantique Nord. Les impacts climatiques de l’AMOC sont expliqués par l'augmentation du transport d'énergie océanique vers le nord induite par l'intensification de l'AMOC, causant un transport anormal d'énergie vers le sud dans l'atmosphère. Cette réponse dans l'atmosphère est amortie par les changements de la circulation océanique induite par le vent dans l’Indo-Pacifique
The Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) consists of a warm northward current on the surface and a cold southward branch in the deep. It brings tremendous heat into the mid-latitudes in the Northern Hemisphere and thus plays an important role in governing the climate of the North Atlantic region and beyond. This thesis investigates the driving mechanism and climate impacts of a centennial to multi-centennial variability of the AMOC. The AMOC intensity is modulated by the delayed freshwater exchanges through the Fram Strait between the Arctic Ocean and the North Atlantic. The thesis also investigates the climate impacts of this low-frequency AMOC variability and associated energy transport changes. The impacts of a strong AMOC mainly include a wide warming in the Northern Hemisphere, a northward displacement of the intertropical convergence zone and more precipitations in the Northern mid-latitudes. The enhanced northward oceanic energy transport induced by intensified AMOC is compensated by the anomalous southward energy transport in the atmosphere, which leads to climate variations. This response in the atmosphere is damped by the Indo-Pacific Ocean

L’objectif de ce travail était l'étude de l'impact de processus de haute fréquence (1-90 jours ; 10-100 km) sur l'évolution saisonnière et la distribution grande échelle de la production primaire dans l'océan. La nature et l'effet de ces processus sur la biogéochimie dépendent fortement du contexte régional dynamique. Afin d'obtenir une vision d'ensemble de ces mécanismes de couplage, trois régimes dynamiques caractéristiques des basses et moyennes latitudes ont été considérés : une région d'upwelling côtier dont l'intensité et les échanges côte-large sont modulés par une forte activité tourbillonnaire ; une région oligotrophe sous influence de coups de vent permettant les échanges entre surface et subsurface ; et enfin une région de bloom printanier où la dynamique saisonnière de la couche mélangée est modulée par la sub-mésoéchelle typique de l'océan ouvert.

Même si l'océan ne représente que moins de 1% de la biomasse liée aux plantes sur la terre, il est responsable de près de la moitié de la photosynthèse nette de la biosphère. Cette biomasse est par conséquent un élément essentiel dans la régulation du climat à travers par exemple le cycle océanique du carbone. Il est donc nécessaire d'estimer correctement cette biomasse ainsi que les processus qui l'affectent. A l'aide de données satellites altimétriques et couleur de l'eau et d'un modèle couplé physique/biogéochimie (MERCATOR-OPA / NPZDDON), les ondes de Rossby et leur influence sur cette biomasse sont spécifiquement étudiées dans l'océan Atlantique Nord. Leurs propriétés et leur influence sur les concentrations en chlorophylle de surface sont analysées. Au travers des mécanismes mis en jeu identifiés, nous estimons que ces ondes peuvent entraîner une augmentation locale comprise entre 60% et 150% de la production primaire estimée
The marine phytoplankton in the ocean represents only less than 1% of global biomass. Phytoplankton performs half of all photosynthesis. This autotrophic biomass in ocean is then an essential element in the climate regulation through processes as carbon dioxide absorption during the photosynthesis. Therefore, we need to estimate precisely this biomass as well as the processes which affect it. Using remotely sensed data (altimetry and ocean colour) and a coupled physical/biogeochemical model (MERCATOR-OPA/NPZDDON), Rossby waves and their influence on phytoplankton biomass are specifically studied in the North Atlantic Ocean. Their features and their influences on surface chlorophyll concentrations were analysed. Through the different mechanisms identified, we estimated that these waves can induce local increases from 60% to 150% of the estimated primary production