Impact de la fonte de la glace sur le phytoplancton et le CO2 de l'Océan Arctique - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2012

Impact of ice melting on phytoplankton and CO2 in the Arctic Ocean

Impact de la fonte de la glace sur le phytoplancton et le CO2 de l'Océan Arctique

Résumé

The most abrupt changes in response to climate change are observed in the Arctic Ocean. The high sensitivity of this polar environment was revealed by the exceptional sea ice reduction in recent summers. What is in turn the impact of ice melting on phytoplankton and atmospheric CO2 uptake? To address this question data were acquired during two oceanographic cruises carried out in the Western Arctic, during two summers 2008 and 2010 of extensive ice melting. Several parameters were used to characterize the physical environment (temperature, salinity, sea ice cover) and conditions for phytoplankton growth (light, nutrients). Primary production, pigments and taxonomy data were generated to describe and quantify the phytoplankton communities. Carbonate chemistry, hydrology and phytoplankton observations were combined to estimate the impact of ice melting on atmospheric CO2 uptake. Sub-regions were distinguished based on their sea ice cover, namely the ice edge, the ice-free deep basins and shelves and ice-covered areas where phytoplankton communities and carbonate chemistry differ. The role of freshening resulting from sea ice melting is evaluated from the biomass and phytoplankton community structure. We further investigated the impact of dilution and desalinization due to freshening on the CO2 uptake and acidification of the Arctic waters. Comparison to historical data documenting heavy ice years suggests that biomass, primary production, phytoplankton species and sewater CO2 are greatly modified in an Arctic Ocean affected by accelerated melting of ice.
Les impacts les plus rapides et intenses du changement climatique sont observés actuellement dans l'Océan Arctique. La grande sensibilité de cet environnement polaire a été révélée par la réduction exceptionnelle de la banquise ces derniers étés. Quels est l'impact de la fonte de la glace sur le phytoplancton et la prise de CO2 atmosphèrique ? La réponse à cette question s'appuie sur des observations obtenues durant deux campagnes océanographiques, réalisées en Arctique de l'Ouest, au cours des étés 2008 et 2010, années record de fonte de la banquise. Plusieurs paramètres caractérisent l'environnement physique (température, salinité, couvert de glace de mer) et les conditions de croissance du phytoplancton (lumière, nutriments). Des mesures de production primaire, pigments et taxonomie ont permis de décrire et quantifier les communautés phytoplanctoniques. La chimie des carbonates associée aux données d'hydrologiques et du phytoplancton permet d'estimer l'impact de la fonte de la glace sur la prise de CO2 atmosphérique. Les régions du front de glace, les eaux libres de glace des bassins profonds et du plateau continental, et celles englacées présentent des populations phytoplanctoniques et une chimie des carbonates différente. Le rôle de l'accumulation d'eau douce lié à la fonte (" freshening ") est évalué sur la biomasse et la structure des communautés phytoplanctoniques. L'impact de la dilution et de la désalinisation induit par le freshening est analysé sur la prise de CO2 et l'acidification des eaux arctiques. Les résultats obtenus pendant des étés de fonte record sont comparés à des données antérieures documentant des années pendant lesquelles l'Océan Arctique était plus englacé. Cette comparaison suggère que biomasses, production primaire, espèces de phytoplancton et pression partielle de CO2 de l'eau de surface sont modifiés dans un Océan Arctique affecté par l'accélération de la fonte de la glace.
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Dates et versions

tel-00747878 , version 1 (02-11-2012)

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  • HAL Id : tel-00747878 , version 1

Citer

Pierre Vincent Coupel. Impact de la fonte de la glace sur le phytoplancton et le CO2 de l'Océan Arctique. Milieux et Changements globaux. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2012. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00747878⟩
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