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© Alain Le Magueresse, Ifremer
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Phytorisk

Effet des changements environnementaux sur les efflorescences d’algues toxiques

Facteurs météorologiques et climatiques

Vent et pression atmosphérique

Le vent est un facteur important pour le contrôle de la stabilité de la colonne de l’eau. Il est défini par sa direction et sa vitesse.

La pression atmosphérique est un indicateur général de la stabilité des masses d’air.
Ces données peuvent être acquises à partir de données in situ provenant des sémaphores ou de résultats de modèles numériques météorologiques.

Énergie lumineuse

L’énergie lumineuse, fournie par le soleil, diminue avec la profondeur. Le phytoplancton se maintient en suspension dans la zone euphotique (zone qui s’étend entre la surface et la profondeur où l’intensité lumineuse correspond à 1% de la lumière en surface). La clarté de l’eau joue sur la profondeur de cette zone euphotique. La lumière varie également temporellement, définissant des cycles jour-nuit. Dans les zones de hautes latitudes, la variabilité de la photopériode au cours de l’année influence le cycle saisonnier de ces organismes.

Les données d’éclairement proviennent de mesures (sémaphores) ou de modèles numériques ou encore de données de télédétection.

Variabilité climatique

Les indicateurs climatiques sont des paramètres qui intègrent plusieurs effets météorologiques et témoignent d’une situation climatique donnée.

L’index ‘Oscillation Nord Atlantique’ (ONA) est une mesure des changements dans la pression atmosphérique entre les Açores et l’Islande. Cette oscillation climatique a une forte influence sur le régime des vents d’ouest qui traversent l’océan Nord Atlantique, ainsi que sur les températures et la pluviosité de l’Europe. Il existe différents calculs pour cet index. L’indicateur classique, développé par James W. Hurrell, donne une valeur qui peut être positive (phase ONA +), ou négative (phase ONA -). Un autre indicateur, les régimes ONA, est basé sur une classification en 4 régimes climatiques différents pour l’hiver et pour l’été. La phase positive de l’ONA est associée à une prédominance des vents d’ouest avec des hivers doux et pluvieux en Europe du Nord, mais plus secs autour de la mer Méditerranée. Des valeurs faibles de l’ONA sont associées à l’affaiblissement des vents d’ouest.

L’Oscillation Multidécennale de l’Atlantique (OMA) est un signal de la variabilité du climat en relation avec la température de surface de la mer de l’Atlantique Nord. L’index OMA est un signal à échelle quasi globale de la variabilité climatique multidécennale. Il fait ressortir les alternances entre phases chaudes et froides. Il a une relation avec la variabilité de la température de l’eau en surface et de la pluviosité dans l’Océan Atlantique. Cet index est représenté par une valeur journalière qui peut être positive (OMA +) ou négative (OMA -).

Définitions

Télédétection
La télédétection comprend l’ensemble des procédés et techniques qui permettent d’acquérir des caractéristiques de la surface terrestre à partir de satellites, en utilisant les propriétés des ondes électromagnétiques émises ou réfléchies par cette surface. Avec cette méthodologie, on peut obtenir plusieurs caractéristiques de la couche de surface de l’océan : température de l’eau, éclairement, chlorophylle et les matières inorganiques en suspension.
Lors de l’utilisation des données de télédétection il faut prendre en compte la résolution spatiale de ce type de données. Chaque valeur correspond à un pixel qui, en fonction du paramètre et de l’année, peut mesurer de 1km2 jusqu’à 4km2. En conséquence, la valeur qu’on obtient est le résultat de l’intégration sur une surface qui peut plus ou moins correspondre à la valeur de la station. De plus, les données satellites correspondent à une couverture de la mer et ne couvre pas les données situées très proches de la côte (baies, estuaires). Dans ces cas, il faut obtenir la valeur du pixel le plus proche de la station choisie, en général plus au large. Un autre biais possible est la différence entre l’heure à laquelle est prélevé l’échantillon en mer et l’heure correspondant à la donnée satellitale.

Modèle numérique
Un modèle numérique est un programme informatique dont l’objectif est de reproduire la réalité au moyen d’équations mathématiques. Les résultats des modèles numériques sont appelés simulations. Des modèles météorologiques atmosphériques simulent le vent, la pression atmosphérique. Pour simuler les courants en mer, on utilise des modèles hydrodynamiques. Ils utilisent les équations du mouvement des fluides. Ils peuvent aussi intégrer de la biologie, on parle alors de modèles écologiques ou couplés écologie-hydrodynamique. Ils simulent la température, la salinité, l’éclairement, les nutriments, le phytoplancton, les matières en suspension. Pour que les données issues de modèles soient fiables, elles doivent être validées par des mesures de terrain. Le modèle, une fois validé permet de simuler des situations passées et de prévoir des situations futures.
Comme pour les données de télédétection, il faut prendre en compte la résolution spatiale qui varie selon le modèle utilisé. En conséquence, la valeur qu’on obtient est le résultat de l’intégration sur une surface qui peut plus ou moins correspondre à la valeur de la station en mer. Un autre biais possible est la différence entre l’heure à laquelle est prélevé l’échantillon en mer et l’heure correspondant à la donnée du modèle.

 

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