Flotteurs profileurs avec capteur de Nitrates en Méditerranée Nord Occidentale. Fabrizio D Ortenzio

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Jeannine Liliane Rochefort
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1 Flotteurs profileurs avec capteur de Nitrates en Méditerranée Nord Occidentale Fabrizio D Ortenzio

2 Synopsis Les quatre premières mesures sélectionnées pour un futur réseau global de flotteurs biogéochimiques (OceanObs09, Claustre et al. 2010) Oxygène: échange avec l atmosphère, photosynthèse et respiration marines. Chlorophylle a : quantité de phytoplancton, photosynthèse. Carbone des particules: quantité de matière (vivante et morte). Nitrates [NO3]: apporte l azote nécessaire à la formation de matière vivante. Les nitrates sont le «maillon» reliant la dynamique physique à celle biologique (i.e. model Npzd)

Chlorophylle a : quantité de phytoplancton, photosynthèse. Carbone des particules: quantité de matière (vivante et morte).

3 Synopsis 7ième9réunion Jan 2012 annuelle Vlfr s/r Argo Mer France Reunion Brest ComPil 20/21GIS juincooc 2012 Disponibilité des données très faible, comparés, par exemple à la salinité

4 Synopsis La possibilité de mesurer la concentration de NO3 sans échantillonnage d eau a été démontrée par l équipe de K. Johnson Mesure du spectre d absorption dans les UV Loi de Beer-Lambert pour relier concentrations aux absorptions Estimation du CDOM (peak à 260nm) Fit du spectre mesuré pour calculer [NO 3 ] Correction pression/température = estimées par la salinité Étalonnage avec eau salée sans nitrate (pour le zéro du spectre) Johnson & Coletti, 2002

absorptions Estimation du CDOM (peak à 260nm) Fit du spectre mesuré pour calculer [NO 3 ] Correction

5 Synopsis La même équipe de K. Johnson a aussi réussit l exploit d équiper un APEX avec un capteur de NO3 Ocean Station Papa, flotteur deployé en Aug. 2008

6 PRONUTS La plateforme PROVOR, avec sa capacité déjà prouvée de gérer des capteurs biogéochimiques, était une bonne candidate pour embarquer un capteur de NO3 Un consortium français se monte, en 2008: le projet PRONUTS LOV, OOV, IFREMER Brest, Staz. Roscoff & MOI Groupe «chimie» : P. Morin, P. Raimbault, C. Migon, A. Dufour, A. Laes, L. Coppola Groupe «flotteurs» : S. LeReste, A. Poteau, D. Malarde, V. Dutreuil, E. Leymarie Groupe «gliders»: H. Claustre, F. Besson thèse PhD : H. Lavigne Coordination: F. D Ortenzio (& L. Prieur) Forte interaction avec K. Johnson et avec Satlantic inc

Morin, P. Raimbault, C. Migon, A. Dufour, A. Laes, L. Coppola Groupe «flotteurs» : S. LeReste, A. Poteau, D. Malarde, V. Dutreuil, E.

7 PRONUTS Deux capteurs, développés en partenariat avec l équipe de K. Johnson, étaient commercialisés à l époque par Satlantic: SUNA et ISUS. Même principe de mesure (absorption UV) Taille et flottabilité différentes (ISUS plus grand mais à flottabilité nulle) Coût quasiment égal Conception Hardware très différente SUNA ISUS

Même principe de mesure (absorption UV) Taille et flottabilité différentes (ISUS

8 PRONUTS Deux capteurs = Deux prototypes Option «ISUS» PROVOR + Iridium +ISUS Montage interne ISUS plus précis, mais importantes modifications HARD sur le PROVOR

9 PRONUTS Deux capteurs = Deux prototypes Option «SUNA» PROVOR + Iridium +SUNA modifié (2000m) Montage externe SUNA moins précis, mais pas de modifications hard sur PROVOR

10 Le déploiement en Mer Ligure 7ième9réunion Jan 2012 annuelle Vlfr s/r Argo Mer France Reunion Brest ComPil 20/21GIS juincooc 2012 Les 2 prototypes ont été déployés le 15 juin 2011, au large de Toulon 1000 mètres dérive, résolution 5 jours, passée à 2 jours début février 99 profils le PRONUTS- SUNA, 90 profils le PRONUTS-ISUS Problème sur le PRONUTS-ISUS intervenu en septembre, résolu en novembre Prélèvements [NO3] aux déploiements

dérive, résolution 5 jours, passée à 2 jours début février 99 profils le PRONUTS- SUNA, 90 profils le

11 Le déploiement en Mer Ligure La calibration et le QC SUNA Calibration avec la valeur de fond: on impose la valeur mesurée à 1000m sur la zone de déploiement à la concentration moyenne entre 800 et 1000m.

12 Le déploiement en Mer Ligure La calibration et le QC L ISUS présente encore un bias en surface, d environ 2micro moles ISUS

13 Le déploiement en Mer Ligure La calibration et le QC ISUS SUNA

14 Le déploiement en Mer Ligure Les données PRONUTS SUNA PRONUTS ISUS

15 Le déploiement en Mer Ligure Les données PRONUTS SUNA PRONUTS ISUS

16 Le déploiement en Mer Ligure Les données PRONUTS SUNA PRONUTS ISUS

17 Le déploiement en Mer Ligure Les données PRONUTS SUNA PRONUTS ISUS

18 Le déploiement en Mer Ligure Les données PRONUTS SUNA PRONUTS ISUS

19 Conclusions & premier bilan Le défie technologique La technologie à la base des deux capteurs semble être efficace, aussi bien que l implémentation sur PROVOR Le PROVOR se révèle, encore une fois, un excellent vecteur pour les capteurs biogéochimiques L ISUS est le capteur qui semble le moins adapté à la technologie flotteur : les flotteurs remocean/naos seront tous équipées avec de SUNA ( ) L envoie à terre du spectre d absorption plutôt que de la concentration de nitrate semble être la solution la meilleur pour s affranchir des problèmes de QC (comme fait Johnson) La calibration du PRONUTS-SUNA est toutefois assez réaliste

flotteur : les flotteurs remocean/naos seront tous équipées avec de SUNA (14 + 9 +7) L envoie à terre du spectre d absorption plutôt que de la concentration de

20 Conclusions & premier bilan La «science» Les deux flotteurs ont échantillonné un cycle annuel complet dans une région clé de la Méditerranée Ils sont observé l approfondissement graduel de la couche de mélange hivernale, la conséquente re-distribution sur la verticale de sel nutritifs et les effets de la convection profonde (l ISUS dans la zone de convection, le SUNA à la marge) La disponibilité de sels nuts en printemps est différente si on se trouve à l intérieur ou à l extérieur de la zone de convection La réponse phytoplanctonique, monitoré par satellite, montre toutefois une homogénéité dans la totalité de la mer ligure (pas des différences appréciables au niveau des concentrations de max) Dans la zone de convection, toutefois, les nitrates en surface perdurent plus longtemps, c est qui fait augmenter la durée du bloom

de sels nuts en printemps est différente si on se trouve à l intérieur ou à l extérieur de la zone de convection La réponse phytoplanctonique, monitoré par satellite, montre toutefois une homogénéité

21 Perspectives remocean et NAOS Dans le cadre de remocean 14 flotteurs équipés de capteur SUNA seront déployés le seront dans le cadre de NAOS Le remocean/naos auront aussi des capteurs de fluorescence (chl) et d oxygène. L information biogéochimique sera donc quasiment complète (à part le zooplancton )

22 Remerciements Merci de votre attention Fabrizio D Ortenzio Hervé Claustre Antoine Poteau Louis Prieur Héloïse Lavigne Vincent Taillandier Serge Le Reste Laurent Coppola Pascal Morin Patrick Raimbault Christophe Migon Agatha Laes Damien Malarde, Vincent Dutreuil Florent Besson Aurelie Dufour GMMC (co-financement) Region PACA (co-financement) MOOSE L equipage du Thetis II

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