Onshore-offshore exchanges and biogeochemical properties in eastern boundary upwelling systems
Echanges côtes-large et propriétés biogéochimiques dans les régions d'upwelling de bord Est
Résumé
This thesis aims to advance in understanding the variability of the biogeochemical properties in eastern boundary upwelling systems. Surface chlorophyll concentration estimated from space is analyzed over the region along the northwest African coast. Alongshore variability is mainly due to the nutrient richness of the subsurface waters. The excess of nutrients in the surface layer triggers the offshore extension of the chlorophyll-rich coastal band. It also results in the increase of surface nutrients concentration and in the lack of correlation between the intraseasonal variability of wind forcing and chlorophyll. Other mechanisms have an impact on the width of the rich coastal band : mesoscale dynamics induced offshore-onshore exchanges export offshore rich coastal waters. An idealized coastal upwelling ecosystem model was built to investigate the impact of mesoscale dynamics. The introduced parametrization of the onshore subsurface flow permits a realistic representation of the circulation, with a surface coastal jet and a undercurrent along the slope. The comparison of an eddying simulation with a non-eddying simulation having the same mean circulation shows that the width of the rich coastal band is increased by the presence of mesoscale circulation and that the global phytoplankton content is reduced. This decrease is at least partially due to the downward phytoplankton export by the filaments of negative velocity associated with the mesoscale dynamics.
L'objet de cette thèse est la compréhension de la variabilité des propriétés biogéochimiques dans les régions d'upwelling de bord Est. A l'aide d'estimations par satellite, les variations de la concentration en chlorophylle de surface sont analysées le long de la côte nord-ouest africaine. La variabilité le long de la côte est essentiellement due à la richesse en nutriment des eaux sources. L'extension vers le large de la bande côtière riche en phytoplancton est déclenchée par la présence en excès de nutriments. Cette extension vers le large est accompagnée par une augmentation de la concentration des nutriments en surface et par une absence de lien entre les variabilités intra-saisonnières de chlorophylle et de vent. D'autres mécanismes ont un impact sur la largeur de la bande côtière : la dynamique de la mésoéchelle induit des échanges entre la côte et le large qui exportent vers le large les eaux côtières riches. Un modèle idéalisé d'upwelling côtier a été conçu pour étudier cet impact. A l'aide d'une paramétrisation du courant d'alimentation de l'upwelling, la circulation est reproduite de façon réaliste avec notamment la présence d'un jet côtier de surface et d'un sous-courant le long du talus. La comparaison d'une simulation résolvant la dynamique de mésoéchelle et d'une simulation ayant la même circulation moyenne sans circulation de mésoéchelle montre que la largeur de la bande côtière riche est fortement augmentée par la circulation de mésoéchelle et que le contenu global en phytoplancton est globalement réduit par celle-ci. Cette baisse est au moins en grande partie due à l'export de phytoplancton par des filaments de vitesse négative associés à la dynamique de mésoéchellle.
Loading...