• Océanographie: le rôle des processus de transport à fine échelle sur l’activité biologique océanique a été analysé grâce à l’application d’outils des systèmes complexes!____¤201808

     

    Une étude, dont les résultats intitulés «Effect of small scale transport processes on phytoplankton distribution in coastal seas» ont été publiés dans la revue Scientific Reports, a permis de mettre en évidence le rôle des processus de transport à fine échelle sur l’activité biologique océanique grâce à l’application d’outils des systèmes complexes sur des observations pluriannuelles à haute résolution de l’océan côtier.

     

    Rappelons tout d'abord que «le phytoplancton est un maillon clé des écosystèmes marins»: plus précisément, «les producteurs primaires utilisent le carbone inorganique dissous, l’énergie lumineuse et les nutriments essentiels pour former en surface de la matière organique qui peut ensuite s’exporter vers l’océan profond». Ces producteurs, qui «constituent la base des chaînes trophiques marines», soustraient «du dioxyde de carbone de l’atmosphère, ce qui contribue à la régulation du climat de la Terre».

     

    D'autre part, «les processus physiques induits par l’écoulement turbulent océanique jouent un rôle essentiel dans la dynamique du plancton», mais «alors que les processus à grande échelle sont bien documentés, le rôle des fines échelles est encore largement incompris, principalement du fait du manque d’observations continues à haute résolution».


    Dans ce contexte, cette étude a «analysé les vitesses de radars haute fréquence en utilisant une nouvelle métrique appelée divergence lagrangienne, en association avec d’autres techniques bien établies dérivées des systèmes complexes, afin de dévoiler les structures géométriques de l’écoulement à fine échelle (fronts, tourbillons, filaments, etc.) en Méditerranée occidentale».

     

    Cette combinaison de diagnostics permet, «en comparant avec les concentrations de chlorophylle observées par satellite», de distinguer les structures géométriques tridimensionnelles de l’écoulement: autrement dit «les structures de convergence le long desquelles les particules et les stocks existants de phytoplancton s’agrègent et les zones de divergence marquée où les vitesses verticales vers la surface prédominent et favorisent la nouvelle production grâce à un apport soutenu de sels nutritifs».

     

    En fin de compte, cette étude, qui «apporte un nouvel éclairage sur les interactions biophysiques dans l’océan se produisant à différentes échelles spatio-temporelles», ouvre «de nouvelles perspectives pour mieux apprécier les effets du transport et de la dispersion due aux courants sur le devenir des substances océaniques»: par exemple, une application serait «de produire des prédictions à court terme des zones d’agrégation des débris plastiques, des méduses, des proliférations de phytoplanctons toxiques et des nappes accidentelles d’hydrocarbures».

     

     


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