Etude du cycle naturel du carbone dans un modele 3d de l'ocean mondial

Ce travail s'inscrit dans le cadre de l'etude du cycle naturel du carbone dans un modele 3d de l'ocean mondial. Deux objectifs principaux etaient vises : (1) determiner la sensibilite des distributions des traceurs predites par le modele a la circulation oceanique simulee, (2) etudier le role de grands processus biogeochimiques regissant le cycle du carbone. Pour repondre au premier objectif, un modele biogeochimique existant hamocc3 (hamburg ocean carbon cycle model-version 3) a ete couple au modele de circulation generale opa developpe au lodyc, les resultats etant ensuite compares a ceux obtenus auparavant dans un modele de circulation different. Cette comparaison a montre que l'accumulation excessive des nutriments en sub-surface simulee par tous les modeles de basse resolution dans l'ocean pacifique equatorial (jusqu'a deux fois les concentrations observees) procede d'une resolution horizontale insuffisante, plutot que d'un modele biogeochimique trop simple comme auparavant suppose. Ensuite, l'oxygene apparait comme un traceur extremement sensible a l'intensite de la ventilation de l'ocean profond, en particulier dans l'ocean austral. A propos de la biogeochimie, trois grands mecanismes biogeochimiques ont ete plus particulierement etudies ici. Tout d'abord, le carbone organique dissous (doc) semi-labile joue un role determinant dans les variations saisonnieres de la pco 2 aux hautes latitudes et accroit jusqu'a 30% la production exportee dans les gyres subtropicales. Ensuite, la modelisation explicite des dynamiques du phytoplancton et du zooplancton ameliore la simulation des variations saisonnieres des traceurs aussi bien en surface qu'en sub-surface. Enfin, cette etude a montre que les apports fluviaux de carbone ont un impact sensible sur la distribution regionale des flux air-mer de co 2 et donc, sur le gradient nord-sud preindustriel de co 2 dans l'atmosphere. Sans carbone fluvial, les modeles estiment un transport interhemispherique de carbone proche de zero (de 0,04 a 0,12 gtc an 1). Avec ce carbone fluvial, tel que simule ici pour la premiere fois, ce transport atteint 0,19 a 0,38 gtc an 1 selon la nature de la matiere organique d'origine continentale. Ainsi, les rivieres expliquent en partie, mais pas en totalite, le transport preindustriel de carbone suppose dans l'atmosphere.