Climate Change Impact

MACROES
1st Annual Meeting
Paris, 9-11 May 2011
WP 4:
Climate Change
and Ocean Acidification
WP4: Climate Change and Ocean Acidification
WP4 main objectives:
--- Use the MACROES modelling framework to study the effects of anthropogenic
emissions (greenhouse gases, aerosols) through climate change
and ocean acidification on the marine ecosystems (incl. fish ressources)
--- A particular emphasis will be given to the identification and characterization
of the feedbacks between the different (natural) systems considered here
(climate, biogeochemical cycles, marine ecosystems)
WP4 structure:
--- 4.1 Impact of CC and OA on marine ecosystems: end-to-end
--- 4.2 Retroactions in the coupled system
- Top-down control from higher to lower trophic levels
- Biophysical coupling through heat trapping and bio-induced turbulence
--- 4.3 Impact of CC and OA on marine ecosystems: biodiversity
WP4: Climate Change and Ocean Acidification
Les simulations CMIP5 pour l’IPCC
Le système de Modélisation Système Terre de l’IPSL
Quelques résultats avec IPSL-CM5
Simulations CMIP5 pour l’IPCC
CMIP5 Simulations: Long-term simulations (~100 simulations)
Simulations CMIP5 pour l’IPCC
CMIP5 Simulations: Long-term simulations (~100 simulations)
Simulations CMIP5 pour l’IPCC
CMIP5 Simulations: Long-term simulations (~100 simulations)
Simulations CMIP5 pour l’IPCC
Nouveaux scénarios pour IPCC-AR5
(RCP = Representative Concentration Pathways)
Simulations réalisées cet été à l’IPSL
simulations longues RCP (1860-2100)
(simulations décennales (1970-2030)
: à discuter)
NEMO-PISCES dans le modèle Système Terre de l’IPSL
IPSL Earth System Model
NEMO-PISCES dans le modèle Système Terre de l’IPSL
IPSL Earth System Model : Standard Version
NEMO-PISCES dans le modèle Système Terre de l’IPSL
IPSL Earth System Model : Resolution? Atmospheric Physics?
IPSL-CM5A
IPSL-CM5B
NEMO-PISCES dans le modèle Système Terre de l’IPSL
- PISCES coupled to IPSL Climate Model
- Resolution: 2°x2°cos(f)
 Simulations from 1860 to 2100
forced only by GHGs & aerosols
- Fluvial inputs /
Dust deposition remain constant
Premiers Résultats avec CM5
850
650
Climate
Change
impact
on surface
chlorophyll
450
250
6.0
3.0
CO2, DT
et chlorophylle de surface
RCP8.5
RCP6.0
RCP4.5
RCP2.6
Historical
DT (°C)
0.0
0.19
0.17
0.15
Chl de surface
(mgChl/m3)
Premiers Résultats avec CM5
Climate Change Impact on surface chlorophyll : gyre extension
Comparaison avec d’autres modèles couplés
Climate
Change
impact
on marine
productivity
Changes
in NPP
in 2100
(SRES-A2)
(Steinacher et al. 2009)
IPSL
MPIM
CCSM-1
CCSM-4
Acidification : Impact du CO2aq sur les rapports C/N de la Matière Organique
- NEMO-PISCES
- pCO2 from RCP8.5
- C/N = f(pCO2)
- Circulation unchanged
Tagliabue et al. GBC accepted
Acidification : Impact du CO2aq sur les rapports C/N de la Matière Organique
- NEMO-PISCES
- pCO2 from RCP8.5
- Circulation unchanged
Tagliabue et al. GBC accepted
Changement climatique et productivité marine
Climate Change impact on marine productivity
- Evaluation of simulated Chl / NPP (Schneider et al. 2009)
(modelled PP vs SeaWifs PP)
Changement climatique et productivité marine
Climate Change impact on marine productivity
IPSL-PISCES
NPP in 2000
Changes in NPP in 2100
(Scenario SRES-A2)
Changement climatique et productivité marine
Climate Change impact on marine productivity : mechanisms
Sarmiento et al. 1998, Bopp et al. 2001, Doney et al. 2006
Changement climatique et productivité marine
Climate Change impact on marine productivity : mechanisms
Sarmiento et al. 1998, Bopp et al. 2001, Doney et al. 2006
Etapes / Stratégie pour le WP4 End-to-End
Etape 1
M12 : Simulations “offline” sur 1860-2100 (RCP8.5)
IPSL-CM  PISCES-APECOSM
M18 : Analyse de l’impact du CC (et OA) sur les écosystèmes
Etape 2
M24: Mise en place de PISCES-APECOSM dans IPSL-CM
Simulations “Online” 2000-2100 avec PISCES et PISCES/APECOSM
M24 : Importance du top-down control dans un contexte de CC
Etape 3
M42: Simulations “offline” sur 2000-2100 (biodiversité)
IPSL-CM  PISCES-APECOSM-DEB/Biodiv (?)
M48: Analyse de ces simulations