Dynamiques saisonnière et pluriannuelle du système des carbonates dans les eaux de surface en mer Méditerranée

The Mediterranean Sea, which has a rapid water masses’ renewal time, undergoes numerous upheavals in response to the current climate change induced by anthropic activities. As a consequence, the oceanic pH decrease, the temperature increase, and the modification of air-sea CO2 exchanges are already visible. In this context, the study of the oceanic carbonate system and its short- and long-term variability in this basin is essential to estimate the impact of current and future changes on the oceanic carbon cycle. This thesis, carried out in the framework of the PERLE project and the National Observation Services MOOSE and SOMLIT, aims to describe the variability of the oceanic carbonate system in the surface waters of three distinct regions of the Mediterranean basin. With the complementary use of high-resolution data acquisition tools (Argo floats, underwater gliders, instrumented mooring lines), this work has contributed to better understand and quantify the processes responsible for the short (seasonal) and long (multiannual) term variability. Although thermal processes and variations in total inorganic carbon (CT ) concentrations are generally accepted as the factors governing seasonal variability, this work has highlighted the impact of total alkalinity (AT ) variations on seasonal oceanic pCO2 changes in the Eastern Mediterranean Sea. Thus, the estimated ratio of annual variations in AT to CT in the Eastern sub-basin shows the interest of this metric to estimate the sensitivity of the system to changes in AT , and highlights the uniqueness of this sub-basin compared to other oceanic regions, including the Western Mediterranean Sea. In the coastal environment, freshwater intrusion events and CO2 plumes emitted by urban areas have been identified as significant contributors to seasonal variability. Windy events and water renewal time also impact these dynamic environments. The long-term evolution of the mediterranean carbonate system parameters is firstly control
La mer Méditerranée, qui présente un temps de renouvellement de ses eaux rapide, subit de nombreuses perturbations en réponse au changement climatique actuel induit par les activités anthropiques. En conséquence, la baisse du pH des eaux, l’augmentation de la température et la modification des échanges air-mer de CO2 y sont observables. Dans ce contexte, l’étude du système des carbonates océanique et de sa variabilité à court et long termes dans ce bassin est essentielle pour estimer l’impact des changements actuels et à venir sur le cycle du carbone océanique. Ces travaux de thèse, réalisés dans le cadre du projet PERLE et des Services Nationaux d’Observation MOOSE et SOMLIT, visent à décrire la variabilité du système des carbonates océanique dans les eaux de surface de trois régions distinctes du bassin méditerranéen. Avec l’utilisation complémentaire d’outils d’acquisition de données à haute résolution (flotteurs Argo, planeurs sous-marins, lignes de mouillage instrumentées), ces travaux ont contribué à mieux comprendre et quantifier les processus responsables de la variabilité à court (saison) et long (pluriannuelle) termes. Bien que les processus thermiques et les variations des concentrations en carbone inorganique total (CT ) soient généralement admis comme étant les facteurs régissant la variabilité saisonnière, ces travaux ont mis en lumière l’impact des variations de l’alcalinité totale (AT ) sur les changements saisonniers de la pCO2 océanique en Méditerranée orientale. Ainsi, le rapport des variations annuelles de l’AT par rapport au CT estimé dans le sous-bassin oriental montre l’intérêt de cette métrique pour estimer la sensibilité du système aux changements de l’AT , et souligne la singularité de ce sous-bassin par rapport aux autres régions océaniques, y compris la Méditerranée occidentale. En milieu côtier, les événements d’intrusion d’eaux douces et les panaches de CO2 émis par les agglomérations urbaines ont été mis en évidence comme des contribut