Contributions des processus physiques à la variabilité récente (1980-2015) des concentrations en nutriments dans le gyre subpolaire en Atlantique Nord
Bibliographic record
Abstract
En Atlantique Nord, le gyre subpolaire (GSP) joue un rôle clé dans le cycle du carbone et la variabilité du climat. Il est le siège d'un bloom phytoplanctonique printanier vigoureux, entretenu par le transport saisonnier de nutriments et modulé par la lumière. Les macro-nutriments (NO3, PO4, DSi) sont principalement apportés à la couche de mélange (CM) par transport latéral depuis les hautes latitudes (principalement par les détroits de Davis et d'Hudson), et les basses latitudes par le Courant Nord-Atlantique (NAC), ou par transport vertical depuis la base de la CM où des concentrations plus élevées sont présentes. Il a été suggéré que ces processus d'approvisionnement varient en fonction de l'Oscillation Nord-Atlantique (NAO), un mode majeur de variabilité climatique naturelle. Lorsque l'indice de NAO est négatif, comme ce fut le cas du milieu des années 1990 à la fin des années 2000, les conditions physiques sont similaires à celles prévues sous changement climatique (i.e. réchauffement et réduction de la salinité et de la convection profonde (CP), ralentissement de la circulation méridienne de retournement de l'Atlantique, augmentation de la stratification). Dans la même période, une baisse des concentrations en nutriments a été observée dans toute la région, conduisant à l'hypothèse que les processus sous-jacents pourraient être similaires à ceux qui agissent sous changement climatique pour réduire les niveaux de nutriments dans la CM.L'objectif principal de cette thèse est d'analyser et de quantifier les contributions des processus dynamiques (i.e. le transport latéral et vertical) à la variabilité observée des concentrations en nutriments dans la CM du GSP entre 1980 et 2015. L'analyse utilise un modèle couplé physique-biogéochimie (NEMO-PISCES) discrétisé sur une grille au quart de degré. Une évaluation de la variabilité spatiale et temporelle des concentrations en nutriments et des principaux processus physiques du modèle, tels que la CP dans la mer du Labrador et le transport latéral d'eau et de nutriments, a été réalisée en comparaison avec des données d'observation. L'accent a d'abord été mis sur la mer du Labrador, qui est une région caractérisée par une CP hivernale intense et variable, cela en fait un laboratoire idéal pour distinguer le rôle de la variabilité de la CP hivernale de celui de la circulation du GSP et des apports Arctique. Malgré son affaiblissement, la contribution du transport de DSi arctique à travers les détroits de Davis et d'Hudson à la variabilité observée des nutriments s'est avérée négligeable (= 3 %). La CP a été identifiée comme le principal moteur de la baisse des concentrations de DSi pré-bloom en mer du Labrador. L'étude a ensuite été étendue à l'ensemble du GSP avec une évaluation de la variabilité récente des concentrations en nutriments dans la CM par l'analyse de la variabilité des transports latéraux et verticaux entre les périodes de forte NAO positive, de NAO négative et la période qui suit. Outre la variabilité temporelle des concentrations en réponse au forçage atmosphérique, des différences régionales apparaissent, avec une contribution dominée par le transport vertical dans les mers du Labrador et d'Irminger, induites par des variations de la profondeur de la CM. La variabilité des transports de nutriments traversant le GSP est cohérente avec la variabilité des nutriments au sein du GSP, mais découplée des nutriments transportés par le Gulf stream via le NAC à l'ouest de 38°N.Dans cette thèse, j'ai mis en évidence la prédominance du mélange vertical dans la variabilité contemporaine des concentrations de nutriments par rapport aux apports latéraux. Je montre qu'un ralentissement de la circulation générale associé à une stratification de la colonne d'eau conduit à l'affaiblissement des flux verticaux de nutriments. Ainsi, une réduction des concentrations futures en nutriments et potentiellement de la production primaire dans le GSP est attendue sous changement climatique.
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| Category | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Metaresearch | 0.000 | 0.001 |
| Meta-epidemiology (narrow) | 0.000 | 0.000 |
| Meta-epidemiology (broad) | 0.000 | 0.000 |
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| Research integrity | 0.000 | 0.000 |
| Insufficient payload (model declined to judge) | 0.001 | 0.000 |
Machine scores (provisional)
The two teacher heads of the student model, read on this work. A score orders the frame for review; it never asserts a category, and the validation status ships verbatim with every row.
Baseline scores from an immature model (maturity gate not passed, 7 training rounds). Scores rank; they never assert a category.
score_only:v0-immature-baseline · verbatim from the scoring run: score_only means the number may rank works, and no category label ships from itClassification
machine, unvalidatedMachine predicted; a candidate call from one source (direct Gemma or distilled Codex), not a consensus.
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