MEthodological Developments for a robust and efficient dIgitAl TwIn of the OceaN

Mediation fait partie d’un programme de recherche prioritaire « Océan & Climat » lancé en 2021 pour une période de 7 ans. Son objectif est double, anticiper comment le changement global va impacter le fonctionnement des écosystèmes marins régionaux et évaluer l’effet de mesures permettant la préservation du milieu et ce à partir du développement de modèles permettant de simuler l’océan comme un jumeau numérique de l’océan du vivant.

Le laboratoire Pelagos participe en développant un modèle numérique physique et biogéochimique (appelé Croco-bloom) sur la zone Manche – Gascogne. Le modèle a une maille de 2,5 km, comprend les cycles biogéochimiques de l’azote, du phosphore, le phytoplancton (diatomées, dinoflagellés et pico-nanoplancton), le zooplancton (micro et méso-zooplancton) et les poissons petits pélagiques. Il inclut aussi le sédiment avec les échanges eau-sédiment et la diagénèse précoce[1].

Son objectif est de simuler la période passée (2000 – 2020) puis, une fois calibré, de simuler le devenir (2020 – 2050) avec les prévisions du Giec (Groupe d’experts Intergouvernemental sur l’Evolution du Climat) en matière d’évolution du changement climatique. Le scénario d’évolution de gaz à effet de serre choisi est le 8.5[2]. Il correspond à un forçage radiatif en 2100 le plus fort (8.5 W/m2). Ce scénario, le plus pessimiste, est celui qui correspond à la poursuite des émissions au niveau actuel avec une concentration en C0₂ de 1000 ppm (parties par million) en 2100 contre 400 ppm aujourd'hui.

Ce modèle "Bas niveaux trophiques" sera couplé à un modèle "Hauts niveaux trophiques" (petits poissons pélagiques, anchois et sardines, projet DEFIPEL) pour rechercher les causes de la réduction de la taille des sardines observée ces dernières années en Méditerranée, Manche et Golfe de Gascogne. L’hypothèse, encore à vérifier, serait une modification des sources et de la qualité de la nourriture de poissons et en particulier de la taille du zooplancton.

Contact scientifique Pelagos : Martin Plus
Collaborations : INRIA Grenoble Rhône-Alpes, CNRS Occitanie Ouest, CNRS Grenoble, IRD Marseille, Université d'Aix-Marseille, Institut National Polytechnique Toulouse, Institut Mines Telecom Atlantique Bretagne-Pays de la Loire, SHOM
Financement : PPR Océans&Climat

[1] La diagénèse précoce correspond aux transformations physicochimiques de ce qui vient de se déposer dans le sédiment.

[2] Les experts ont défini quatre profils représentatifs d’évolution des concentrations de gaz à effet de serre pour le XXI^e siècle et au-delà : RCP2.6 ; RCP4.5 ; RCP6.0 ; RCP8.5, du plus optimiste au plus pessimiste, nommés d’après la valeur du forçage radiatif induit à l’horizon 2100. Depuis le 6ième rapport du GIEC, les scénarios SSP (Shared Socio-economic Pathways) viennent compléter ces scénarios RCP. Le scénario SSP5-8.5 pourrait-être "traduit" par : Croissance rapide de l'économie à forte intensité énergétique et basée sur les combustibles fossiles