Téléconnexion océanique et couplage océan-atmosphère en Atlantique tropical Sud-Est

– Serena Illig, Chercheur, Legos –

Résumé :

Mon mémoire retrace mon parcours scientifique après mon doctorat au LEGOS, que j’ai mené notamment au JPL en Californie, puis au sein de l’IRD au LEGOS et dans plusieurs laboratoires des pays du Sud, à l’IMARPE et à l’IGP au Pérou, puis à UCT en Afrique du Sud. Mes activités de recherche sont centrées sur l’étude de la dynamique océanique et des interactions océan-atmosphère dans le bassin tropical Atlantique, en complément d’études inter-comparatives avec le bassin Pacifique.

Mon travail de recherche vise à mieux comprendre la dynamique océanique dans la bande équatoriale (Pacifique et Atlantique) pour une riche gamme de fréquences (sub-saisonnières à décennales), afin de mieux connaître ce forçage qui va se propager le long des côtes Angola/Namibie et Pérou/Chili et moduler la variabilité dans ces deux systèmes d’upwelling, impactant les écosystèmes marins (habitats et disponibilités des ressources halieutiques) et la circulation atmosphérique (climat régional, précipitations). Mes travaux montrent comment ces ondes équatoriales et côtières se décomposent en modes aux caractéristiques spécifiques (amplitude, vitesse), contrôlant le timing de cette connexion équatoriale et la latitude maximale à laquelle elle peut être détectée. J’évalue également l’importance relative de ce forçage à distance par rapport au forçage local (vent côtier et flux de chaleur) sur la variabilité océanique et biogéochimique côtière. Je mène aussi des études pour mieux comprendre la phénologie et les forçages des événements interannuels extrêmes en Atlantique Tropical. Mes résultats ont démontré que les événements équatoriaux, les Atlantique Niños, et les événements côtiers, les Benguela Niños, sont inextricablement liés, et présentent une dynamique complexe mêlant processus non linéaires et interactions entre connexions océaniques et atmosphériques à l’échelle régionale et à l’échelle du bassin.

Pour répondre à ces problématiques, j’utilise une méthodologie basée sur l’analyse inter-comparative d’observations, et sur l’utilisation combinée de modèles simples et plus complexes. Je développe des approches numériques basées sur le développement de modèles linéaires océaniques et l’utilisation des modèles communautaires (CROCO pour l’océan, BioEBUS pour la bio-géochimie, WRF pour l’atmosphère), déployés dans des contextes régionaux, que je fais évoluer en fonction des contraintes spécifiques à une région ou à une question scientifique.

Mes perspectives de recherche visent à améliorer la prévisibilité des événements extrêmes en Atlantique Équatorial et dans les systèmes d’upwelling de l’hémisphère Sud. Cela inclut l’intégration de modèles couplés océan-atmosphère et d’algorithmes d’intelligence artificielle pour des prévisions plus fiables. En parallèle, mes travaux futurs exploreront la variabilité côtière dans le Nord du Golfe de Guinée, le long des côtes du Cameroun, Togo, Bénin, Ghana, Côte d’Ivoire, Liberia, en lien avec la variabilité équatoriale distante et l’impact sur les précipitations et la mousson africaine. Ces recherches visent à soutenir une gestion durable des écosystèmes marins dans un contexte de changement climatique global.

Une grande partie de mes activités est également dédiée à l’enseignement académique en France et dans les pays du Sud (Bénin, Afrique du Sud, Vietnam). Je contribue activement au transfert de compétences en modélisation numérique, notamment au travers de formations (école d’été), d’encadrements et de collaborations avec le Sud (Pérou, Chili, Vietnam, Afrique du Sud, Benin, Côte d’Ivoire).

Jury :

• Dr. Pierrick Penven (LOPS, Rapporteur)
• Dr. Gaëlle De Coëtlogon (LATMOS, Rapporteure)
• Dr. Juliette Mignot (LOCEAN, Rapporteure)
• Dr. Hervé Giordani (Météo France, Examinateur)
• Dr. Nadia Ayoub (LEGOS, Examinatrice)
• Dr. Fabien Durand (LEGOS, Parrain de HDR)