Ce livrable présente les travaux effectués sur le golfe de Gascogne concernant la dynamique de plusieurs variables environnementales sur une vingtaine d’années. Les travaux ont porté sur la température et la chlorophylle a. Deux méthodologies ont été employées, l’une utilisant les fonctions empiriques orthogonales, l’autre les modèles linéaires dynamiques. Ces deux approches et les résultats associés sont décrits dans les résumés ci-dessous.
Dynamique de la chlorophylle a dans le golfe de Gascogne et patrons spatiaux associés
L’étude la biomasse phytoplanctonique est fondamentale pour comprendre le fonctionnement de l’environnement marin car elle est à la base de la chaine alimentaire. Les études globales menées sur le réchauffement climatique semblent montrer notamment dans l’Atlantique Nord une baisse de cette biomasse associée au réchauffement des eaux marines. En utilisant un proxy de la biomasse  phytoplanctonique, la concentration en chlorophylle a, on parvient à mobiliser diverses données adaptées à son étude et constituant des séries temporelles longues, allant de la donnée satellite jusqu’aux flux de nutriments et de débits des fleuves. Dans le golfe de Gascogne, la spatialisation des tendances concernant l’évolution de la chlorophylle a met en lumière une baisse généralisée des  concentrations de façon significative jusqu’à la limite du plateau continental. Les débits des fleuves, dont les apports ont décru, pourraient être partiellement responsables de cette baisse, mais n’explique pas une spatialisation aussi étendue de ces diminutions, avec un gradient côte-large s’étendant sur plusieurs dizaines de kilomètres. Le lien avec le changement global, bien documenté pour la zone, semble central en limitant le développement du phytoplancton par différents phénomènes qui sont discutés.
Mots-clés : Golfe de Gascogne ; Chlorophylle a ; Modèles Linéaires Dynamiques ; distributions spatiales, tendances
Indices de variabilité spatiale et temporelle de la chlorophylle a et de la température dans le golfe de Gascogne
La méthode des EOFs est utilisée depuis longtemps en météorologie et en océanographie physique pour décomposer la variabilité dans le temps et l’espace de séries de cartes. Des cartes satellites de température et de concentration en chlorophylle-a sont par ailleurs fournies quotidiennement par l’océanographie opérationnelle depuis plus de 20 ans. L’analyse EOF a donc été appliquée sur ces données. L’application de la méthode des EOFs sur ces cartes et le regroupement des EOFs calculés a mis en évidence des modèles spatiaux de variabilité auxquels sont associés des séries temporelles d’amplitudes dont certaines ont été quantifiées. La construction de modèles linéaires multiples à l’aide de variables environnementales et la partition de variance ont permis d’expliquer la variabilité des séries d’amplitudes. Ces dernières ont par ailleurs été valorisées en les corrélant avec des variables liées aux niveaux trophiques supérieurs. Nos résultats montrent que les eaux du golfe se réchauffent, notamment le long des côtes françaises en hiver, et dans le Sud-Est du golfe durant les mois de transition sous l’influence majeure de la NAO qui allonge la saison estivale. Parallèlement à cela, le gradient côtier annuel et hivernal de biomasse phytoplanctonique décroit sous l’influence des nutriments et de la structure de la colonne d’eau. Les séries d’indices expliquent certaines variables liées aux niveaux trophiques supérieurs. Néanmoins, les effets relais de variables intermédiaires ne sont pas pris en compte ce qui relativise les interprétations possibles.
Mots-clés : Golfe de Gascogne ; Température de surface ; Chlorophylle-a ; Fonctions Orthogonales Empiriques ; Indices Environnementaux