Influence de la variabilité interannuelle atmosphérique et océanique sur l’écosystème planctonique pélagique pour la période actuelle

Les 7 valeurs annuelles moyennes ainsi que la moyenne et l’écart type pour la profondeur moyenne de la couche de mélange océanique (CMO), la température moyenne des 200 premiers mètres sur le domaine, la taille maximale de la zone en- richie en nitrate, définie comme la zone où la concentration en nitrate à la surface dépasse 4 mmol m−3, et la biomasse des différents groupes planctoniques sont pré- sentés dans le Tab. 11.1. La variabilité des principaux processus biogéochimiques est présentée dans le Tab. 11.2. Enfin, les évolutions saisonnières de la profondeur moyenne de la CMO en Méditerranée nord-occidentale, de la taille de la zone enri- chie en nitrate ainsi que des principaux processus biogéochimiques sont présentées sur les Fig. 11.5 et 11.6.Nous avons vu dans le chapitre 10 que le modèle tridimensionel hydrodynamique- biogéochimie utilisé dans cette étude reproduit correctement les évolutions saison- nière et spatiale de l’écosystème pélagique planctonique en Mediterranée nord – occidentale pour une année de référence. Dans cette partie, nous comparons les ré- sultats obtenus pour les 7 années de la période actuelle afin d’étudier l’influence de la variabilité interannuelle atmosphérique et océanique sur cet écosystème.

Les caractéristiques hydrodynamiques

D’une année à l’autre, on observe une importante variabilité de la profondeur moyenne de la couche de mélange océanique (52%, Tab. 11.2 et Fig. 11.5), indicatrice de la variabilité interannuelle de l’intensité de la convection océanique hivernale. La convection est intense lors de l’année 1976, très intense lors des années 1967, 1970 et 1975, et nettement plus faible pendant les années 1971, 1972 et 1978. La durée de cette convection varie également d’une année à l’autre : en 1975, la période de forte convection finit début mars, alors qu’en 1967 la convection dépasse 750 m jusqu’à mi-avril. La température moyenne des 200 premiers mètres de la colonne d’eau, moyennée sur tout le domaine, varie entre 15.3oC et 16.2oC. Sa variabilité est liée à la variabilité de la profondeur moyenne de la CMO (facteur de corrélation de -0.85), les années plutôt froides correspondant à des années de fort mélange hivernal. La valeur moyenne annuelle de la profondeur de la CMO ne correspond pas physiquement à la profondeur atteinte par la CMO, mais est un indice, choisi ici plutôt que la valeur annuelle maximale car il donne une idée à la fois de l’intensité et de la durée de la convection.

Variabilité interannuelle de l’écosystème planc- tonique pélagique

Nous examinons ici la variabilité interannuelle des principaux constituants de l’écosystème. Les évolutions saisonnières des principales variables biogéochimiques sont représentées sur la Fig. 11.1. Les couleurs rouge, magenta et jaune correspondent respectivement aux années 1971, 1972 et 1978, années plus chaudes que la moyenne et pendant lesquelles la convection hivernale est faible. Les couleurs cyan, bleu et noir sont attribuées respectivement aux années 1967, 1970 et 1975, années de convection intense, et le vert correspond à l’année 1976.Tab. 11.1 – Variabilité interannuelle des caractéristiques hydrodynamiques et des variables biogéochmiques pendant la période actuelle. Valeur pour chaque année, moyenne, variabilité (rapport entre l’écart-type et la moyenne (exprimé en %) pour les valeurs absolues, écart-type pour les contributions) et gamme de valeurs obtenues pour les 7 années pour : la température moyenne sur les 200 premiers mètres du do- maine (Tmoy), la profondeur moyenne de la couche de mélange océanique (CMOmoy), la taille maximale de la zone enrichie en nitrate (SURFNO), la biomasse chloro- phyllienne dans les 200 premiers mètres du domaine (CHLtot), les biomasses chlo- rophylliennes de chaque groupe de phytoplancton (CHLdia ,CHLnano et CHLpico) et leur contribution à la biomasse chlorophyllienne totale (%CHLdia, %CHLnano et %CHLpico), les biomasses carbonées de chaque groupe de zooplancton (ZOOmeso, ZOOmicro et ZOOnano) et leur contribution à la biomasse carbonée zooplanctonique totale (%ZOOmeso, %ZOOmicro, %ZOOnano), la biomasse carbonée totale (BIOMtot), la biomasse carbonée zooplanctonique totale (ZOO) et sa contribution à la biomasse totale (%ZOO ), la biomasse carbonée bactérienne (BACT) et sa contribution à la biomasse totale (%BACT ), la biomasse carbonée du phytoplancton (PHYTO) et sa contribution à la biomasse totale (%PHYTO ), la masse des particules de grande et de petite tailles (DP et DG) et la quantité de COD.