Animation Pascale Bouruet-Aubertot et Yannis Cuypers

L’énergie injectée à grande échelle dans l’océan par l’atmosphère et les marées transitent vers les fines échelles qui vont agir comme une super diffusion sur les gradients physiques et biogéochimiques de grande échelle. Ce mélange océanique est un facteur clé du transport de chaleur et de salinité dans l’océan. Il peut être décomposé en différents types de processus agissant à des échelles différentes. Le LOCEAN possède une expertise majeure sur deux de ces processus clé: aux plus fines échelles, le transport vertical par mélange turbulent 3D diapycnal (le “mixing”) principalement issu du déferlement d’ondes d’inertie-gravité; à la méso-/sousméso-échelle, la dispersion horizontale (le stirring) et l’advection verticale (e.g, subduction). Ces mécanismes qui sont par nature intermittents restent mal compris, ils sont typiquement associés à des processus sous maille dans les modèles grande échelle et leur échantillonnage in-situ reste très parcellaire.   Dans le prochain quinquennat, les recherches sur cet axe s’appuieront sur:

  • la poursuite des observations in-situ qui permettent d’établir des vérités terrain, de quantifier les différents processus impliqués et d’identifier des grands régimes dynamiques et des régions contrastées.
  • la poursuite du travail des équipes du LOCEAN sur le développement de paramétrisation du  « mixing » pour les modèles de grande emprise (NEMO) par des approches théoriques et de modélisation très fine échelle (type LES). Ces dernières bénéficieront du renforcement des liens (auquel le laboratoire contribue) entre communautés NEMO et CROCO. Dans le contexte de la compréhension de la circulation générale, les liens entre turbulence 3D et activité méso-/sousméso-échelle constitueront un enjeu important pour nos travaux.
  • la poursuite des travaux concernant le « stirring » et la subduction par la méso-/sous méso-échelle et leurs impacts sur les transports d’énergie, de matière, et sur les écosystèmes marins (biodiversité, interactions trophiques, comportement des prédateurs supérieurs). On s’appuiera sur les approches lagrangiennes développées au laboratoire (e.g., identification de régions frontales ou de hotspots à partir d’information satellite). On s’appuiera également sur le développement de systèmes d'observation in situ multi-platormes à l'échelle régionale, capables à la fois de résoudre les variabilités de méso- et de sous mésoéchelle sur la colonne d'eau, et de fournir un contexte à ces mesures sur le long terme.

Sur plusieurs régions océaniques (océan Austral, Méditerranée/chantier MISTRALS, upwelling du Sénégal et du Pérou, chantier Arctique) le laboratoire poursuivra le travail d’intégration de ces différentes composantes (continuum en échelles, modèle-données, physique-biogéochimie-écosystème), en collaboration avec les autres unités impliquées. En collaboration avec le LOPS et le MIO, le laboratoire s’impliquera dans le développement de mesures de turbulence microstructure sur des vecteurs autonomes (gliders, profileurs) ce qui nécessite actuellement des investissements de type mi-lourd à coordonner avec la réflexion sur l’avenir du parc gliders.




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