Diapositive 1

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Pôle de Modélisation de lIPSL Biogéochimie
Marine Trouville 2004
Modélisation de la biogéochimie marine à lIPSL

• Diversité des acteurs / Multitude des projets
• (Fiche Bilan Biogéochimie Marine
• 20-30 personnes (LODyC/LSCE)
• thématiques
• échelles de temps / espace (régional)
• biologie / chimie / dynamique

• Insertion dans le pôle de modélisation difficile
• Thématique Pôle Changement Climatique
• Interactions
  Climat-Cycles
• Positionnement
• Equipes de Recherche Système OPA Pôle

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• Diversité des Outils utilisées
• Transport des Traceurs
• Module offline
• Modèles de sources/puits biogéochimiques
• LOBSTER (M. Levy et al.)
• PISCES (O. Aumont et al.)
• Traceurs CFC, Age,

Manque de soutien dans les équipes dans
léquipe système OPA dans le pôle
A terme en phase avec la physique (OPA8 -gt
OPA9) convergence LOBSTER PISCES
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Interactions Climat-Biogéochimie Marine
Composés Atmosphériques CO2, DMS, N2O, CO, CH4,
Système Climatique
Atmosphère
Propriétés Optiques de leau de mer
Biosphère Sols
Océan
Circulation, Température, Lumière, Poussières
Biogéochimie Marine
Sédiment
4
PISCES dans IPSL-CM4
IPSLCM4 - PISCES
Observations SeaWifs
Mai
mgChl/m3
Novembre
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Couplage Dynamique / Bio-optique
Résultats Préliminaires en mode couplé (PISCES
dans HadOPA M. Lengaigne)
Et dans le modèle couplé de lIPSL ? Et pour le
changement climatique anthropique quel(s)
effet(s) ?
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Couplage Climat / Carbone IPSLCM4_LOOP
PISCES composante océanique pour les nouvelles
simulations climat-carbone.
Doit permettre de tenir compte de façon plus
réaliste de la rétroaction climat-carbone
1xCO2
4xCO2
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Couplage Climat / Soufre
Pour linstant, en mode offline avec une
paramétrisation simple pour calculer le DMS marin
Impact Radiatif lié aux changements de DMS
et à laugmentation du CO2 (2xCO2 -1xCO2)
-0.5/-1 W m-2
Autres Composés N2O, CO,
8
(No Transcript)
9
Couplage Climat / Soufre
A venir DMS calculé / transporté dans le modèle
PISCES
Simulations Couplées  Online  Climat/ Soufre
dans le modèle de lIPSL
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4. Autres composés océaniques à effet climatique
N2O produit dans les zones sub-oxiques
le terme de production est fortement corrélé à
O2
Dans PISCES, premiers résultats
Observations (Weiss et al. 1992)
? pN2O
N2O Flux (105 gN/m2/yr)
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4. Autres composés océaniques à effet climatique
CO à venir produit par
décomposition photochimique
de la matière dissoute colorée
et dégradé par les bactéries.
Matière Organique Dissoute Colorée vue par
SeaWifs
12
(No Transcript)
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Figure of Merit PISCES / SeaWIFS
Moyenne Globale 0.55
1 0.8 0.6 0.4 0.2 0
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Productivité Marine / CO2 / DMS et
Réchauffement Global
? Production
De 1xCO2 à 2xCO2
20
?
Réduction globale de 10
20
-20
? Puits C
TgC//an
? pCO2 25 ppm / 10 ppm
(IPSL) (Hadley)
0.2
-20
? Radiatif DMS
Wm-2
A 2xCO2, -1.5 Wm-2 (été / océan
Austral)
-0.5
0
40N
40S
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Notre Outil Principal le modèle PISCES (Aumont
et al.)
ORCA2

• Mais aussi couplé
• à MERCATOR 1/3,
• à des modèles régionaux
• (ROMS pour lupwelling Chili-Pérou)
• Et utilisé au MPI Jena, au LLNL.

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Notre Outil Principal le modèle PISCES (Aumont
et al.)
5
PISCES / OPA
1
Chlorophylle simulée
(mgChl/m3)
0
5
1
Chlorophylle observée (SeaWiFS)
(mgChl/m3)
0
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• Bio-Optique
• Cycle du Carbone
• Cycle du Soufre
• Autres composés N2O, CO,

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1. Couplage Dynamique / Bio-optique Etude
préliminaire Aumont/Grossens
Profondeur à laquelle arrive 1 de la PAR
0 50 100
Modèle Optique
Profondeur
Dans ORCA

• Pronfodeur de la Zone euphotique

-2 -1 0
1
Log(Chl)
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Couplage Dynamique / Bio-optique
Simulations PISCES/ORCA avec et sans cette
rétroaction
Modèle forcé donc la réponse en terme de SST est
assez faible
Océan Austral
? SST en surface
1
-0.2
20
Couplage Dynamique / Bio-optique
Simulations PISCES/ORCA avec et sans cette
rétroaction
Pacifique Equatorial Refroidissement Important
en Sub-surface
Coupe à 4S, ?U et ?T
0.2

• Mécanismes
• Stratification accrue
• Remontée du SEC
• Thermocline ?
• Refroidissement
• en sub-surface

-1.4