Master « Océan, Atmosphère, Climat, Observations

UPMC-ENPC-ENS-ENSTA-X ,
STAGE DE RECHERCHE de MASTER 2èME ANNEE
Master « Océan, Atmosphère, Climat, Observations Spatiales »
Année Universitaire 2015-2016
LABORATOIRE : LOCEAN (Paris) et Takuvik (Québec)
TITRE DU SUJET DE STAGE : Influence de la circulation atmosphérique et océanique sur
les conditions de surface (glace de mer, température) en Baie de Baffin
COORDONNEES DU RESPONSABLE :
Nom – Prénom : Marie-Noëlle Houssais et Guillaume Massé
Grade: DR
Adresse: UPMC, Couloir 45-55, 5ème étage, 4 place Jussieu, 75252 Paris Cedex 05
Téléphone : 01 44 27 61 02
E-mail : [email protected] / [email protected]
Téléphone du secrétariat : 01 44 27 32 48
Fax : [phone]
NATURE DU SUJET :
Théorie Pas du tout Un peu Beaucoup
Modélisation num. Pas du tout Un peu Beaucoup
Expérimentation Pas du tout Un peu Beaucoup
Analyse de données Pas du tout Un peu Beaucoup
Instrumentation Pas du tout Un peu Beaucoup
POURSUITE :
Ce stage peut-il donner lieu à un sujet de thèse ? Oui
Noter que le stage de M2 peut être totalement indépendant du sujet de thèse.
SUJET :
Contexte
Les régions polaires sont les zones les plus sensibles au réchauffement climatique. En
Baie de Baffin, on assiste non seulement à une réduction de l’étendue de la surface couverte
par la banquise mais aussi à une débâcle intervenant de plus en plus tôt. Outre un rôle majeur
au sein du système climatique planétaire, la disparition progressive de la glace de mer en été
risque d’altérer la structure et le fonctionnement des écosystèmes marins arctiques. Il apparaît
donc essentiel de décrire et comprendre les variations historiques de la banquise et les
variations climatiques qui lui sont associées si l’on veut faire progresser nos connaissances sur
le couplage océan/glace de mer et affiner les modèles de prédiction. Ces modèles étant ensuite
utilisés pour la prise de décision.
Dans le cadre de ce projet, nous proposons d’étudier les interactions entre variabilité
océanique, atmosphérique et glace de mer au nord de la baie de Baffin en utilisant une
approche originale reposant sur l’utilisation d’indicateurs organiques pour la reconstitution de
la variabilité passée et l’analyse de série de données instrumentales ou issues de ré-analyses et
de simulations océaniques pour la variabilité récente.

UPMC-ENPC-ENS-ENSTA-X ,
Objectifs spécifiques
Le travail de l’étudiant(e) s’appuiera sur, et visera à compléter et étendre, les résultats
d’une première étude sur la variabilité des conditions hydrologiques au sein de la polynie des
eaux du Nord, une structure de glace particulière se développant l’hiver au débouché du
détroit de Nares.
Le stage se focalisera sur l’analyse et le couplage de : (1) données instrumentales
existantes (données satellitaires, données hydrologiques récoltées lors de campagnes
océanographiques ; données atmosphériques), (2) données de type proxies (biomarqueurs)
produites au laboratoire par l’étudiant(e) à partir d’archives sédimentaires ou celles de
référence disponibles dans la littérature, (3) données issues d’un modèle couplé océan-glace
simulant la période récente (depuis 1979) correspondant à celle des observations satellitaires.
Il s’agira tout d’abord au sein du laboratoire de biogéochimie (Takuvik; Ulaval,
Canada) de réaliser des mesures de concentration de biomarqueurs (IP25 ; alkenones, Stérols)
le long d’une archive sédimentaire récoltée au Nord-Est de la Baie de Baffin. L’étudiant(e) se
familiarisera donc avec certaines techniques d’analyses et de laboratoire classiques (analyseur
CHN,…) et avancées (GC-MS, GC-C-IRMS). Il/elle devra ensuite traiter cet ensemble de
données biogéochimiques et les mettre en relation avec la variabilité des glaces de mer et la
dynamique océanique en baie de Baffin et dans les passages qui la relient à l’Arctique.
Ces travaux seront réalisés dans le cadre du programme de recherche international
GreenEdge, au sein des laboratoires de l’UMI3376 Takuvik à l’Université Laval (Québec,
Canada) et de l’UMR7159 LOCEAN à l’Université Pierre et Marie Curie à Paris, ainsi qu’en
collaboration avec des chercheurs du réseau de centres d’excellence ArcticNet. La nature
pluridisciplinaire du projet permettra à l’étudiant(e) d’acquérir une solide formation par la
recherche dans le domaine de l’océanographie, tant dans le domaine de l’analyse statistique
d’observations que de la compréhension des mécanismes à l’aide de résultats de modèles,
ainsi qu’une expérience pratique sur des équipements de pointe en chimie analytique.
Encadrement : Marie-Noëlle Houssais, LOCEAN (dynamique océanique et variabilité
atmosphérique), Guillaume Massé, Takuvik, (reconstitution des conditions des conditions
océaniques de surface)
Collaborations :
C. Herbaut, LOCEAN : dynamique océan-glace, analyse de simulations numériques.
S. Close, LOCEAN : analyses statistiques d’observations
S. Schmidt ; U. Bordeaux 1 : Radio-isotopes, datation des archives sédimentaires
I. Bouloubassi ; UPMC : Biomarqueurs (stérols), productivité primaire
G. St-Onge, UQAR : Paléomagnétisme, datation des archives sédimentaires
A. Rochon, UQAR : Dinoflagellés, productivité primaire et conditions océaniques de surface.
NB : En fonction de l’avancée du travail du (de la) stagiaire et de l’éventuelle poursuite de ce
travail dans le cadre d’un doctorat, une période de travail sur le terrain pourra être envisagée.