[Ecosys-Marin] Continuum Terre-Mer, Transferts continent-côte-large

L’océan Arctique est le bassin le plus influencé par l’apport fluvial d’eau douce. Il reçoit 11% de l’apport global des fleuves, alors qu’il ne représente que 1% du volume océanique global. A l’heure où le réchauffement climatique accélère globalement les processus de déglaciation, notamment en Arctique, l’étude des transferts Terre-Mer s'avère primordiale pour suivre l'influence/le rôle de la fonte du permafrost, des glaciers et de l’augmentation du débit liquide des grands fleuves circum-arctiques sur les processus de transferts aussi bien aqueux (eaux, solutés) que particulaires (sédiments, matières organiques et inorganiques, microbiens). L'injection de ces grands volumes d'eau douce sur la circulation thermohaline et leurs effets rétro-actifs sur les climats représente un enjeu important.
Pour mieux comprendre et quantifier les flux et volumes mis en jeu, nous proposons de structurer nos travaux autour de 4 axes pour chacun des systèmes : glaciers/fjords et fleuves/estuaires.

1) Système glacier/fjord (transfert linéaire/régional)
- l'étude de transfert des sédiments via les rivières issues des systèmes glaciaires passant par des
plaines moraines de plus en plus étendues (glaciers à front terrestre) ou via des rivières
sous-glaciaires (glaciers à front marin) : modification du trait de côte. Utilisation de l’apport
sédimentaire par les microorganismes marins.
- les glaciers et les systèmes de cours d’eau associés sont-ils une source de matière organique
significative pour les Fjords ? Si elle est présente, quelle est l’origine de cette matière organique (part
des glaciers, des moraines, du sol ou des formations géologiques).
- l'étude des débâcles d’icebergs, leur contribution en eau douce (volume, T°) et le potentiel qu’ils ont
de promouvoir la production primaire. Quelle peut être leur influence sur la circulation et la dérive nord
Atlantique ?
- l’effet de l’apport global d’eau douce sur la stratification de la colonne d’eau.

2) Système fleuves/estuaires (transfert ponctuel/local)
- l'étude du dépôt des sédiments dans les deltas/estuaires : estimation du volume transféré de
sédiments, matière organique, contamination.
- quelle part est-elle fixée dans le système deltaïque et l'autre transférée vers le large ?
- quelles sont les voies de transport et de transformation (e.g. géo-photochimiques, dégradation
bactérienne) de ces apports dans les deltas/estuaires et les mers côtières ?
- comment ces apports influencent-ils la biogéochimie, la production biologique et le régime trophique
(autotrophe versus hétérotrophe) des mers côtières ?

Comparaison de ces 2 systèmes dans l'espace et dans le temps:
L’origine des flux et particules sédimentaires étant différente, quel système est le plus « efficace » ? Peut-on estimer un flux et une contamination plus importante dans le système « fleuve/estuaire » étant donné le trajet parcouru que pour le système glacier/fjord ? Quelle est la variabilité temporelle des apports fluviaux dissous et particulaires ?

Comment aborder ces questions ?
La communauté dispose d’outils de modélisation numérique couplée océan/glace/biogéochimie et de bouées instrumentées (Mesurho à l’embouchure du Rhône) qui pourraient être mis à profit afin de répondre aux questions soulevées. L'instrumentation de zones chantiers (cf Spitsberg) doit se poursuivre (suivi des flux d’eaux, de données physico-chimiques et de charge particulaire dans les cours d’eau sur des bassins versants-observatoires, suivi des écosystèmes, du pas de temps horaire à journalier). Le couplage avec les observations météorologiques est essentiel (températures, précipitations) car un seul événement climatique de quelques heures/jours peut engendrer des modifications irrémédiables du système. La prise en compte des échelles de temps événementielles est nécessaire à la compréhension globale du système.