Inter-annual to decadal variability and response to anthropogenic forcing of the senegalo-mauritanian upwelling system
Variabilité inter-annuelle à décennale et réponse aux forçages anthropiques de l’upwelling sénégalo-mauritanien
Résumé
The oceanic region located off the Senegalese and Mauritanian coasts is one of the most productive one in the world ocean. This is due to the upwelling system, which occurs during the winter season in this region. This seasonality is very specific. In particular, it differs from the well-known upwelling systems located along the eastern coast of the tropical oceans but further poleward such as along Morocco and the Iberian peninsula, the Californian coast, the Peru-Chili and the Benguela. These upwelling systems are maximum in summer. Several studies have investigated their sensitivity to global warming. Early studies have suggested that their intensity may increase in the future, but recent observations do not clear give robust evidence of this behavior. The winter senegalo-mauritanian upwelling system has been largely excluded from these studies, in spite of its crucial role for the socio-economical development of the populations of the surrounding region, whose food and income strongly depend on the halieutic resources. In this context, this study proposes an evaluation of the representation of this system in the CMIP5 climate models, and its response to climate change. Our analysis is based on characteristics of the upwelling in terms of wind forcing and sea surface temperature signature. In spite of some diversity in the model’s ability to represent the senegalo-mauritanian upwelling system, the results suggest that its intensity may rather decrease in the future, primarily because of a reduction of the wind forcing. In a second hand we propose an analysis of the inter-annual to decadal variability of the intensity of the upwelling based on recent reanalyses. This study focuses on the link with the monsoon and with large scale climate modes such as the North Atlantic Oscillation (NAO), Atlantic Multi- decadal Oscillation (AMO). The link with the decadal variations of the West African Monsoon (WAM) during the opposite season is relatively clear. It is associated with anomalous trajectories of the ITCZ. The indices characterizing the upwelling are not always correlated with each other, showing that they are not yet very robust. They nevertheless indicate a marked variability at the decadal timescale partly associated with the AMO.
La région océanique située au large des côte sénégalaises et mauritaniennes est l’une des zones le plus productives dans le monde en raison du système d’upwelling qui a lieu en hiver. Cette saisonnalité est très spécifique à cette région. Ce système d’upwelling se distingue donc des autres upwellings classiquement appelés upwelling de bord est (EBUSs: Eastern Boundary Upwelling Systems) tels que le système des Canaries, de la Californie, du Pérou-Chili et du Benguela et qui sont maximum en été. Le devenir de ces upwellings sous l’effet du changement climatique a récemment reçu beaucoup d’attention. Les premières études ont suggéré que leur intensité pourrait augmenter à l’avenir, mais les observations récentes ne permettent pas de dégager des preuves solides. Le système d’upwelling sénégalo-mauritanien est en grande partie exclu de ces études, malgré son rôle crucial pour le développement socio-économique des populations riveraines, dont la nourriture et le revenu dépendent fortement des ressources halieutiques. Dans ce contexte, cette thèse propose une caractérisation de la représentation de ce système dans les modèles de climat de la basse CMIP5 et de sa réponse sous l’effet de l’augmentation des gaz à effet de serre. Notre analyse est basée sur les caractéristiques de l’upwelling en termes de forçage du vent et de signature de la température de surface de la mer. Malgré une certaine diversité dans la capacité des modèles à représenter ce système d’upwelling, les résultats suggèrent que son intensité pourrait au contraire diminuer à l’avenir, principalement en raison de la réduction de la force du vent. D’autre part, cette thèse propose une première analyse de la variabilité inter-annuelle à décennale de l’intensité de ce système à partir de réanalyses. Les indices de caractérisation de l’intensité de l’upwelling ne sont pas toujours cohérents entre eux sur la période historique mais ils suggèrent une variabilité à l’échelle de temps décennale marquée. Le lien avec l’AMV n’est pas robuste, à la différence du lien avec l’intensité de la mousson au cours de la saison opposée. Le mécanisme liant ces deux systèmes est en partie expliqué par les modulations saisonnières de la position hivernale de la zone de convergence intertropicale.
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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