Soutenance HDR: Quand l’océan perd son oxygène

– Aurélien PAULMIER – LEGOS, Toulouse, France –

Jury

Camila FERNANDEZ (LOMIC / Université de Concepcion) – rapporteuse

Marie BOYE (IPGP) – rapporteuse

Sophie RABOUILLE (LOMIC) -rapporteuse

Andreas OSCHLIES (GEOMAR) – examinateur

Boris DEWITTE (CECI) – examinateur

Véronique GARCON (LEGOS) – Marraine

Résumé

L’oxygène n’est pas réparti uniformément dans l’océan, avec des minima de concentrations qui apparaissent dans les couches intermédiaires, pouvant être extrêmes en subsurface dans les Zones de Minimum d’Oxygène (OMZ) en océan ouvert (Pacifique oriental, Indien Nord) et en zones côtières eutrophisées. Dans le compartiment océanique, l’océan perd de l’oxygène par consommation de O2, essentiellement du fait de la dégradation de matière organique. Dans les OMZs, cette consommation de O2 se produit localement au niveau de leur core et surtout de leurs oxyclines. Mais cette consommation correspond également à la perte de O2 intégrée en amont suivant la circulation et sur le trajet des masses d’eaux exposées à une pluie de particules organiques. De plus, à cette perte océanique de O2 dont l’effet cumulé est localisé spatialement dans les OMZs s’ajoute une tendance temporelle, essentiellement du fait d’une ventilation moins efficace par l’O2 atmosphérique. Cette diminution de la ventilation en conséquence du réchauffement global est due à la diminution de la solubilité de l’O2 et surtout à une augmentation de la stratification s’opposant aux mélanges verticaux et à l’introduction de O2 sous la surface de l’océan. Cette désoxygénation océanique se manifeste également en milieu côtier par une augmentation de la fréquence des épisodes hypoxiques. Dans ce cas, la désoxygénation résulte de l’augmentation des rejets anthropiques associés à des phénomènes d’eutrophisation et de stimulation de la consommation de O2 du fait de l’augmentation de la matière organique disponible. Dans ce contexte global quand l’océan perd son oxygène, ma thématique s’est focalisée sur les OMZs, afin de mieux comprendre leur formation, variabilité et rétroaction à la fois sur le climat et les écosystèmes. Dans ce manuscrit, je fais part de mon approche expérimentale et de modélisation, d’un point de vue biogéochimique, focalisée sur les systèmes de bord est du Pacifique oriental, notamment le système de Humboldt. Des hypothèses et concepts concernant l’OMZ et ses impacts seront proposés ou re-visités, avec une inflexion sur la structure et dynamique internes de l’OMZ et les mécanismes de couplage et découplage. Mon travail de recherche s’est attaché enfin à l’amélioration des observations, au développement d’échanges collaboratifs, et surtout à la formation d’étudiants, en particulier avec la communauté latino-américaine et sur des problématiques de durabilité.