Signature en salinité de surface des modes de variabilité climatique interannuelle de l'Atlantique tropical
Publié par Isabelle le 24/10/2018 à 12:00
Source: CNRS-INSU
Dans le cadre de la thèse d'un doctorant issu du Master international d'océanographie et applications (Cotonou, Bénin), une équipe franco-béninoise de chercheurs a identifié la signature en salinité de surface de la mer des modes de variabilité climatique interannuelle de l'océan Atlantique (L'océan Atlantique est l'un des cinq océans de la Terre. Sa superficie de 106 000 000 km² en fait le deuxième par la taille derrière...) tropical, qui sont des structures spatiales d'anomalies qui apparaissent certaines années. Ces résultats permettent de mieux comprendre les interactions océan-atmosphère dans cette région qui donnent notamment naissance à la mousson (La mousson est le nom d'un système de vents périodiques des régions tropicales, actif particulièrement dans l'océan Indien et l'Asie du Sud. Le mot mousson provient (par le portugais) de l'arabe mawsim qui...) ouest-africaine.



La salinité de surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique,...) de la mer (Le terme de mer recouvre plusieurs réalités.) (SSS) est une variable (En mathématiques et en logique, une variable est représentée par un symbole. Elle est utilisée pour marquer un rôle dans une formule, un prédicat ou un algorithme. En statistiques, une variable peut...) climatique essentielle qui reflète les échanges d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) douce (pluies, évaporation (L'évaporation est un passage progressif de l'état liquide à l'état gazeux. Elle est différente de l'ébullition qui est une transition rapide. C'est un changement d'état appelé vaporisation.) et fleuves) à la surface de l'océan (Océans stylisé Ωcéans est un documentaire français réalisé par Jacques Perrin et Jacques Cluzaud dont le tournage a commencé en 2004 et produit en 2009.). Elle est suivie quotidiennement au LEGOS par le Service national d'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et...) de la salinité de surface de l'océan (Un océan est souvent défini, en géographie, comme une vaste étendue d'eau salée. En fait, il s'agit plutôt d'un volume, dont l'eau est en permanence renouvelée par des courants...) (SNO SSS) et mesurée par satellite (Satellite peut faire référence à :) depuis 2010.

Les variations du climat (Le climat correspond à la distribution statistique des conditions atmosphériques dans une région donnée pendant une période de temps donnée. Il se distingue de la météorologie qui désigne l'étude...) dans l'Atlantique tropical et sur les continents africain et américain voisins sont principalement liées à deux modes de variabilité interannuelle: le mode équatorial ou "El Niño (El Niño (littéralement « courant de l’Enfant Jésus », car il apparaît peu après noël), désigne à l'origine un...) Atlantique" qui entraîne des anomalies de température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de...) et de vent (Le vent est le mouvement d’une atmosphère, masse de gaz située à la surface d'une planète. Les vents les plus violents connus ont lieu sur Neptune et sur Saturne. Il est essentiel à tous les phénomènes...) le long de l'équateur un peu à la manière du phénomène El Niño dans le Pacifique, et le mode méridien (En géographie, un méridien est un demi grand cercle imaginaire tracé sur le globe terrestre reliant les pôles géographiques. Tous les points de la Terre situés sur un...) qui entraîne des anomalies des mêmes variables de part et d'autre de l'équateur.

Dans cette étude, la signature caractéristique en SSS de ces modes de variabilité a pour la première fois été mise en évidence par une analyse statistique (Une statistique est, au premier abord, un nombre calculé à propos d'un échantillon. D'une façon générale, c'est le résultat de...) de l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise comme un...) des données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un...) in situ disponibles sur la période 1980-2012. Cette signature se concentre près de la pluvieuse zone de convergence (Le terme de convergence est utilisé dans de nombreux domaines :) intertropicale (ITCZ) et des panaches des grands fleuves (Amazone et Congo), et est détectable par le satellite SMOS.

Une simulation numérique (Une information numérique (en anglais « digital ») est une information ayant été quantifiée et échantillonnée, par opposition à une information dite...) régionale, réalisée avec le modèle NEMO (L'expérience NEMO (Neutrino Ettore Majorana Observatory) résulte d'une collaboration internationale scientifique et recherche les désintégrations double bêta sans neutrino....) et capable de reproduire cette signature, a ensuite permis d'identifier les processus océaniques et atmosphériques qui en sont responsables, grâce à un bilan de sel dans la couche de surface océanique. Ces processus sont essentiellement liés au déplacement ( En géométrie, un déplacement est une similitude qui conserve les distances et les angles orientés. En psychanalyse, le déplacement est mécanisme de défense déplaçant la valeur, et finalement le sens En architecture...) nord-sud de l'ITCZ et à des changements dans les courants de surface le long des côtes brésiliennes et africaines, en particulier près des panaches fluviaux. Les variations du débit (Un débit permet de mesurer le flux d'une quantité relative à une unité de temps au travers d'une surface quelconque.) de l'Amazone générées par le phénomène El Niño du Pacifique, non prises en compte dans cette étude, pourraient aussi contribuer aux variations interannuelles de SSS dans l'Atlantique.



Le Service national d'observation de salinité de surface océanique (SNO-SSS) a pour but de collecter, valider et mettre à disposition des observations globales de SSS, à partir de thermosalinographes installés sur des navires de commerce. Les données collectées en temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) réel alimentent l'océanographie (L’océanographie (de « océan » et du grec γρ?φειν / gráphein, écrire) est l'étude des océans et des mers de la Terre. Les océanographes étudient un très grand nombre de sujets, incluant...) opérationnelle, en particulier pour la prévision océanique. Les données traitées en temps différé, de meilleures résolution et qualité, sont utilisées pour la recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension...) et l'évaluation des mesures satellite et des modèles numériques. Le SNO-SSS propose aussi des produits grillés de SSS pour les océans Pacifique et Atlantique compilant l'ensemble des données in situ disponibles.

Le Master international d'océanographie et applications basé à Cotonou (Bénin), initié par l'IRD en 2008, est unique sur le continent (Le mot continent vient du latin continere pour « tenir ensemble », ou continens terra, les « terres...) africain et a permis à plus de 100 étudiants de 8 pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue restreinte (de l'ordre de quelques centaines de km²), subdivision...) d'Afrique (D’une superficie de 30 221 532 km2 en incluant les îles, l’Afrique est un continent couvrant 6 % de la surface terrestre et...) de l'Ouest (L’ouest est un point cardinal, opposé à l'est. C'est la direction vers laquelle se couche le Soleil à l'équinoxe, le couchant (ou ponant).) et Centrale d'étudier la physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien,...), la chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles elle partage des espaces d'investigations communs ou proches.) et la biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant. Prise au sens large de science du vivant, elle recouvre...) de l'océan. La formation est animée par des professeurs des universités d'Abomey-Calavi (Bénin) et de Toulouse qui délivrent ensemble le diplôme (Le diplôme (grec ancien :δίπλωµα, diploma signifiant « plié en deux ») est...), ainsi que des chercheurs de France et du Brésil. 45 étudiants issus de ce master ont obtenu ou poursuivent un doctorat (Le doctorat (du latin doctorem, de doctum, supin de docere, enseigner) est généralement le grade universitaire le plus élevé. Le titulaire de ce grade est le docteur. Selon les pays et les époques, le doctorat peut...) en Afrique, Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un continent à part entière, mais aussi comme l’extrémité occidentale du...), Amérique (L’Amérique est un continent séparé, à l'ouest, de l'Asie et l'Océanie par le détroit de Béring et l'océan Pacifique;...) du Nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.) et du Sud (Le sud est un point cardinal, opposé au nord.).

Note:
(1) Sont impliqués: la Chaire internationale en physique mathématique et applications (CIPMA, Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures)....) d'Abomey Calavi), le Laboratoire d'études en géophysique et océanographie spatiales (LEGOS/OMP, Université Paul Sabatier / CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).) / CNES / IRD), le Laboratoire d'océanographie physique et spatiale (LOPS/IUEM, CNRS / UBO / Ifremer / IRD), le Laboratoire d'hydrologie marine et côtière (LHMC/IRHOB, CBRSI) et l'École des sciences et techniques du bâtiment et de la route (Le mot « route » dérive du latin (via) rupta, littéralement « voie brisée », c'est-à-dire creusée dans la roche, pour ouvrir le chemin.) (ESTBR, UNSTIM)


Référence publication:
Awo, F. M., Alory, G., Da-Allada, C. Y., Delcroix, T., Jouanno, J., Kestenare, E., & Baloïtcha, E. (2018). Sea surface salinity signature of the tropical Atlantic interannual climatic modes. Journal of Geophysical Research: Oceans,123.

Contact chercheur:
Gaël Alory, LEGOS/OMP
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