Océan du Large et Variabilité Climatique

Equipe
“Océan du Large et Variabilité Climatique”
(OLVAC)
Responsable d’équipe
Lionel Gourdeau
OLVAC: L’équipe
(2009-2014)
Permanents: 18.5 ETP
Non Permanents: ≈ 10 ETP/an
IRD: 14
CNAP: 2.5
UPS: 1
CNRS: 1
Stagiaires
CDDs
Post Doc
Thésards: 10 thèses soutenues
10 thèses en cours
8 HDR
Animation
Départ: 1 CR
Arrivée: 2 CR, 1 DR
Implantations géographiques
Métropole:
Afrique:
Pacifique Sud Ouest:
Asie:
LEGOS/Toulouse (70%),
Mercator, Brest
Cotonou (Bénin)
Nouméa (Nouvelle Calédonie)
Goa, Bengalore (Inde)
Réunions mensuelles
(exposé scientifique)
Visio conférence avec
Nouméa
Site web restreint à OLVAC
OLVAC: Motivations
Rôle de l’océan et des interactions air - mer en lien avec le climat ?
(vagues -> tendance climatique ; 1 km -> échelle d’un bassin)
Les études menées:
Grande échelle/Echelles régionales
- Description de l’état moyen et de la variabilité
- Études des mécanismes fondamentaux responsables de la variabilité du climat
s’insèrent dans le cadre de :
- Programmes nationaux, européens, internationaux:
LEFE (9), TOSCA (8), ANR(3)
EU (3), ESA (1)
CLIVAR (3), EU (4), OST/ST (8), SDT/SWOT (2), MéghaTropiques,
« Au sud (JEAI, AIRD, GOPS…) » (9)
OLVAC: Chantiers géographiques
Autour de projets structurants
- Pacifique : Pacifique sud ouest et mécanismes d’El Niño
- Atlantique : variabilité intra-saisonniére à interannuelle (Golfe de Guinée).
- Indien
: couche mélangée et échanges océan-atmosphère, mousson
- Austral
: tourbillons et couche mélangée, eaux modales, niveau de la mer, océan–glace
SST
SURVOSTRAL
OLVAC: Implications
l’observation In Situ
•
Organisations et participations aux campagnes en mer (PANDORA, PIRATA…)
•
Compétences dans de nlles technologies d’observations (Glider)
•
Développement bouées GPS, marégraphes
•
Pilotage des - et implications dans les - Services d’Observations (PIRATA, ROSAME,
SONEL, SSS) + réseau ReefTemps Pacifique Identité OLVAC !
•
Sources de données et expertises pour Coriolis / Mercator (SO, déploiements Provor,…)
l’observation Spatiale
•
SO CTOH
•
SWOT:
P.I. Rosemary Morrow
•
Megha Tropiques:
P.I. Rémy Roca
OLVAC: Implications
Formation
•
8 personnes impliquées dans des tâches d’enseignements (~ 1 sur 2)
•
Master 2 à Cotonou (7 pers. impliquées).
•
7-8 étudiants en Master1-2 accueillis par an.
•
21 thèses (10 en cours) dont 12 thèses au sud
Animation scientifique
•
Fortes implications dans l’animation scientifique / ‘taches’ collectives:
LEGOS, École doctorale SDU2E, CAP/IRD, CGRA1/IRD, CS-AMMA, CS-Coriol, CS-GMMC,
CSS1/IRD, CS-LEFE (IMAGO), CS-TOSCA, CATDS/SMOS, Jurys (thèses, HDR), INSU, PISO, SCOR-France, MeghaTropiques, CNFH, CNFC, CLIVAR Atlantic & Pacific Panels, Editor
OD-DSP, ISSC-AMMA, OST/ST, SDT SWOT, SGG-Pirata, TACE-CLIVAR Obs. Panel, …
Production scientifique
•
Publications rang A: 154 ; Moyenne = 2.25 publications/pers./an
(de 19 en 2009 à 35 en 2013)
OLVAC: Axes thématiques
À l’interface avec ECOLA, GHOS, GEOMAR,…
1. Variabilité climatique ENSO
Pacifique Tropical Caractériser la diversité des événements ENSO en lien avec les données des SO
Compréhension des changements observés et/ou modélisés.
Evaluer la pertinence des simulations CMIP
2. Dynamique océanique à l’échelle régionale
Pacifique Sud Ouest SPICE (connexion équateur/subtropique via les courants de bord ouest)
3. Tourbillons océaniques et leurs interactions avec la grande échelle
Austral
Rôle de l’activité mésoechelle dans la formation de la SAMW (eaux modales sub Antartique)
Mer des Salomon Courants de bord ouest et activité méso échelle
4. Interactions océan/atmosphère/hydrologie
Atlantique tropical/ Golfe de Guinée Formation de la langue d'eau froide et couche de mélange
Golfe du Bengale
Estimation des flux d’eau douce continentaux et son export dans l’océan
5. Interactions physique/biologie
Pacifique Tropical réponse de la chlorophylle aux différents types de forçage (coups d’ouest, ENSO)
6. Projection climatique
Tropiques Caractériser les changements de salinité aux cours des dernières décennies et en déterminer l’origine
Projection des scenarii en terme de biologie et de chaîne trophique
OLVAC: Axes thématiques
À l’interface avec ECOLA, GHOS, GEOMAR,…
1. Variabilité climatique ENSO
Pacifique Tropical Caractériser la diversité des événements ENSO en lien avec les données des SO
Compréhension des changements observés et/ou modélisés.
Evaluer la pertinence des simulations CMIP
2. Dynamique océanique à l’échelle régionale
Pacifique Sud Ouest SPICE (connexion équateur/subtropique via les courants de bord ouest)
3. Tourbillons océaniques et leurs interactions avec la grande échelle
Austral
Rôle de l’activité mésoechelle dans la formation de la SAMW (eaux modales sub Antartique)
Mer des Salomon Courants de bord ouest et activité méso échelle
4. Interactions océan/atmosphère/hydrologie
Atlantique tropical/ Golfe de Guinée Formation de la langue d'eau froide et couche de mélange
Golfe du Bengale
Estimation des flux d’eau douce continentaux et son export dans l’océan
5. Interactions physique/biologie
Pacifique Tropical réponse de la chlorophylle aux différents types de forçage (coups d’ouest, ENSO)
6. Projection climatique
Tropiques Caractériser les changements de salinité aux cours des dernières décennies et en déterminer l’origine
Projection des scenarii en terme de biologie et de chaîne trophique
Interactions Océan/Atmosphère
Océan Atlantique Tropical
Interactions Océan/Atmosphère
Océan Atlantique Tropical
Lien étroit entre
la formation saisonnière de la langue d'eau froide et le déclenchement de la mousson africaine
(Caniaux et al. 2011, Marin et al., 2013)
Variabilité du système climatique régional:
Quels sont les processus contrôlant les propriétés de la couche mélangée de
surface (SST, SSS)?
La salinité de la couche de surface océanique dans l’Atlantique tropical:
variabilité saisonnière à interannuelle
(Thèse de C. Da-Allada, Toulouse-Cotonou, 2013)
Motivation: - Un fort signal en SSS sur l’Atlantique tropical associé à la décharge de
l’Amazone, du Niger et du Congo et à la présence de l’ITCZ
- L’influence de la salinité sur les échanges océan/atmosphère
Salinité de surface
ITCZ
Amazone
Niger
Quel processus?
Congo
Fresh Water Flux ADVection ENTrainement
Atlantique nord et sud:
Dominance du flux d’eau douce
Atlantique tropical:
Dominance de l’advection
horizontale et des processus verticaux
Variabilité de la salinité de surface sur la période 1993-2010
dans le Golfe de Guinée (Da Allada, 2014)
Variabilité interannuelle de la SSS
Salinisation remarquable du fond du Golfe
de Guinée observée ces 10 dernières
années
Fort signal au niveau des embouchures
Golfe de Guinée
Niger
Congo
Niger
Congo
Variation de la SSS:
Importance du flux d’eau douce devant l’effet du vent
Importance des processus océaniques
Southwest Pacific Ocean Circulation
and Climate Experiment
Southwest Pacific Ocean Circulation and Climate
Experiment (spiceclivar.org)
Review in Ganachaud et al. JGR special issue WBCs, 2014
2007
2008
The South West Pacific:
2009
2013
WBC Pathways to equator and high latitudes
its implication in decadal climate variability
70% of EUC waters
Comes from the south
SALINITY
Ganachaud et al. 2014
The South West Pacific:
Poorly known before SPICE
Ganachaud et al. 2014
12 campagnes à la mer, gliders
Modèles régionaux à haute résolution
High Res
modelling
In situ
observations
Production scientifique
Djath et al. 2013, 2014
Melet et al. 2010a, 2010b, 2011, 2013
Grenier et al. 2011
Cravatte et al. 2011
Gourdeau et al. 2014
Workshop SPICE 2013,
Papouasie
Gasparin et al. 2011
Kessler and Cravatte, 2013a, 2013b
Martinez et al. 2009
Gasparin et al. 2011, 2014
11 stages
6 Thèses
Ganachaud et al. 2010
•Formation par la recherche
(Stages, thèses)
Quelques résultats sur la mer des Salomon
Mer des Salomon: une contrainte à l’écoulement du courant de bord ouest (NGCU)
Modélisation régionale 1/12°
Observations: SADCP, campagne FLUSEC
Implication sur
le niveau de turbulence
les caractéristiques des masses d’eaux
Trajectoires des tourbillons (Altimetrie)
Niveau d’énergie cinétique turbulente (modèle 1/36°)
Variabilité grande échelle
ENSO: El Niño South oscillation
Anomalies de précipitation associées à El Niño
Variabilité ENSO (1/2)
Eastern versus Central Pacific El Niño
Objectifs:
•Caractériser la diversité des événements ENSO, en SSS et Chl-a.
•En comprendre les mécanismes (Eastern vs Western Pacific ENSO: EP & CP ENSO).
EP
W
SPCZ
CP
SST
SSS
Chl-a
(Singh et al., 2011; Singh et Delcroix, 2011; Singh, 2012; Radenac et al., 2012; Hasson et al., 2013;
Singh, Outstanding Student Poster Award, EGU, Vienne, 2011).
Thésards
Variabilité ENSO (2/2)
Eastern versus Central Pacific El Niño
Objectifs:
•Caractériser la diversité des événements ENSO, en volume d’eau chaude (WWV).
• Revisite de la théorie de recharge/décharge pour rendre compte des EP et CP ENSO.
Rappel:
Niño3
EP
EP & CP:
-
+
EP
EP
CP
+
Anomalie de thermocline
Anomalie de thermocline
(Singh, 2012; Singh et Delcroix, 2013;)
Variabilité décennale
Objectifs:
• Caractériser une des sources de la STC (Shallow Tropical-subtropical Overturning Cell).
• Mieux comprendre les modifications du cycle hydrologique
• Contribuer à la cal/val des données SMOS (lien avec le SO SSS)
Mean SSS (1990-2009)
Interannual variability of the high-S core (SSS>36)
STC
36 isohaline contours
Barycenters
Reste à comprendre :
•Pas de lien apparent avec ENSO
•Signature de la variabilité décennale ou du changement climatique ?
(Hasson, 2013; Hasson et al, 2013ab;)
OLVAC
Et demain ??
OLVAC: Eléments de prospective
(suite à l’analyse SWOT)
● Recentrage des activités sur la bande tropicale
● Contour étendu au niveau de la mer/tendance climatique/impact régionaux
« Quels sont les processus tropicaux responsables de la variabilité
climatique? »
OLVAC: Eléments de prospective
(suite à l’analyse SWOT)
● Recentrage des activités sur la bande tropicale
● Contour étendu au niveau de la mer/tendance climatique/impacts régionaux
« Quels sont les processus tropicaux responsables de la variabilité
climatique? »
Modélisation régionale à haute résolution
Scenarii climatiques de type CMIP6
nouveaux développements autour du spatial
(SWOT, AltiKA, Megha Tropiques)
Mesures
satellitaires
Modélisation
SO, nouvelles technologies
(planeurs sous marin), campagnes...
Mesures
in situ
OLVAC: Eléments de prospective
Les thématiques autour des régions tropicales se trouvent renforcées sur :
Tendance climatique
Modes de variabilité tropicale
Dynamique océanique tropicale à
petite et grande échelle
OLVAC: Eléments de prospective
Les thématiques autour des régions tropicales se trouvent renforcées sur :
Tendance climatique
Exemple de question:
Quelles seront les variations régionales du niveau de la mer dans un contexte
de changement climatique?
OLVAC: Eléments de prospective
Les thématiques autour des régions tropicales se trouvent renforcées sur :
Modes de variabilité tropicale
Exemple de question:
Quelles interactions entre les modes climatiques et le changement global?
OLVAC: Eléments de prospective
Les thématiques autour des régions tropicales se trouvent renforcées sur :
Exemple de question:
Quel rôle pour la méso et sousméso-échelle dans les strutures
hydrologiques des eaux équatoriales ?
Dynamique océanique tropicale à
petite et grande échelle
OLVAC: Animation
Axes Transverses
OLVAC
Etude des modes de variabilité tropicale
Niveau de la mer
Climat 20-21
Tendance climatique
Océan à méso et sousméso-échelle
Dynamique océanique tropicale à
Petite et grande échelle
Atmosphère:
Réponses et Interactions avec l’Océan
OLVAC: Les besoins
Mesures
satellitaires
Modélisation
Mesures
in situ
Sans faire état du marasme actuel
Les moyens requis sont essentiellement humains
Pour avoir les moyens de valoriser pleinement nos observations :
· 1 IE Campagnes/traitement-validation de donnees (demandé via l’US IMAGO)
· 1 IR en exploitation scientifique
pour consolider la prospective :
· 1 Poste de chercheur ≪ Changement climatique, variations du niveau de la mer et impacts cotiers≫
≫
OLVAC soutient les moyens demandés par le SO PIRATA et MeghaTropiques
MERCI
Effectifs
Effectifs de l’équipe
Nombre au 30/06/20131
Nombre au 01/01/20152
N1 : Enseignants-chercheurs titulaires et assimilés
4
2
N2 : Chercheurs des EPST ou EPIC titulaires et assimilés
12
13
N3 : Autres personnels titulaires (n’ayant pas d’obligation de recherche)
0.5
1.5
N5 : Autres chercheurs des EPST ou EPIC (DREM, Post-doctorants, visiteurs
etc.)
2
3
N6 : Autres personnels contractuels
(n’ayant pas d’obligation de recherche)
3
3
TOTAL N1 à N6
21.5
22.5
Effectifs de l’équipe
Nombre au 30/06/2014
Nombre au 01/01/2015
Doctorants
4
Thèses soutenues
10
Post-doctorants ayant passé au moins 12 mois dans l’unité
1
Nombre d’HDR soutenues
2
Personnes habilitées à diriger des recherches ou assimilées
9
N4 : Autres enseignants-chercheurs (PREM, ECC, etc.)
Evolution au cours du quinquennat
Prochain quinquennat
Organisation/animation
Nombre de docteurs et post-doctorants étrangers et au Sud
9
: Départ: 1 CR, Arrivée: 1 DR.
: Départ: 2 CNAP; Arrivée: 2 CNES
: Chantiers géographiques / Axes thématiques
: 60%
Production scientifique
Article rang A
2009
2010
2011
2012
2013
2014
TOTAL
22
22
25
25
40
20
154
2
7
2
1
24
32
27
41
Ouvrages scient.
TOTAL
22
55% des articles avec un impact factor > 3
12
20
168
Communications: 240, dont 20 conf. Invitées
Bilan global : analyse SWOT
Points forts
● Thématiques communes fortes et inter-chantiers
● Forte implication dans les observations in situ
(coordination, campagnes, SO)
● Lancement et animation de gros projets (SPICE,
SDT SWOT, GDR MeghaTropiques)
Points faibles
•Manque de personnel ITA (0.5 / 17) pour:
o La gestion des campagnes,
o le traitement des données
o le calcul scientifique
•Maintien de masse critique dans certaines implantations
géographiques
•Le chantier Austral, relativement en marge vis-à-vis des
autres chantiers tropicaux
Opportunités
● Missions spatiales nouvelles
● Modèle Haute Résolution
● Réanalyses, Archives historiques
● Bourses au sud
● Réajustement sur l’Afrique: développement chantier
Atlantique
● Lien fort avec les communautés du Pacifique sud
Ouest
● Renforcement des composantes atmosphérique
tropicale et niveau de la mer
Risques
•Les activités connexes empiètent fortement sur l’activité
propre recherche:
o Administration + gestion de la recherche
o Gaspillage: Energie/temps/argent du au paysage
de financement changeant et à sa complexité
•Difficulté d’obtenir du personnel IT (0.5 / 17):
•Précarité / CDDs
•Les discontinuités et turnover dans les différentes
implantations
•Faible nombre de bourses de thèse. Implication sur:
o Production scientifique
o Mise en œuvre de nouveaux thèmes