Projet ANR-11-ASTR-0014 – SYNBIOS : Dynamique Sous Méso Echelle et Biologie sur le Talus
Programme : Accompagnement Spécifique de Travaux de Recherches et d'Innovation Défense (ASTRID) 2011
Année de financement : 2011
Coordinateur du projet : Monsieur alexandre STEGNER (CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE ILE-DE-FRANCE SECTEUR OUEST ET NORD)
Partenaires : Laboratoire de Météorologie Dynamique; Laboratoire public; Institut Universitaire Européen de la Mer
Montant : 287217.0 euros
Durée : 36 mois
Résumé : Le talus continental est une zone de transition cruciale entre le plateau côtier peu profond (50-200m) et les eaux du large (1500-4000m). De nombreux processus dynamiques et biologiques se produisent, au niveau de cette zone de transition, dans la couche de surface ou dans les couches intermédiaires au-dessus du talus continental. La pente de celui-ci est souvent forte et peut atteindre jusqu’à 10% ou 15%. Des études récentes ont montrées qu’un talus de forte pente peut induire une dynamique de sous méso échelle non-linéaire ou agéostrophique . Ces structures de sous méso échelle sont plus petite que le rayon de déformation et peuvent avoir une forte vorticité relative. Par conséquent, l’impact du talus continental sur les échanges côtes-large et la production primaire est toujours une question complexe pour les modèles côtiers. Le projet SYNBIOS est une étude fondamentale dédiée aux processus dynamiques et biogéochimiques qui se déroulent au travers et le long d’un talus continental de forte pente. La complémentarité des trois partenaires impliqués dans ce projet (LMD, UME-ENSTA et IUEM LPO-LEMAR) permet de combiner des approches multiples : théorie, expériences de laboratoires, analyses de mesures in-situ et modélisation numérique.
Un aspect innovant de ce projet est de démontrer que la modélisation physique (expériences de laboratoire) peut fournir des données quantitatives permettant d’améliorer les modèles numériques pour un coût relativement réduit en comparaison avec l’obtention de données in-situ. Des techniques de mesures seront développées afin d’obtenir des données à haute résolution spatiale et temporelles sur la table tournante UME-LMD. Cet outil expérimental est parfaitement adapté pour étudier l’influence des structures sous méso échelle agéostrophic ou non-hydrostatique (tourbillons ou filaments) sur la circulation côtière.  Des inter comparaisons détaillés seront réalisées entre les expériences de laboratoire et des sorties de modèles multi couches idéalisés ou de modèles régionaux réalistes afin de valider les hypothèses dynamiques et les processus idéalisés.
Un deuxième aspect innovant de ce projet est le développement d’un modèle biogéochimique idéalisé intégrant deux chaînes trophiques applicable aux régions côtières. Ce type de modèle simplifié est nécessaire pour extraire les processus fondamentaux qui gouvernent un système réaliste et complexe. Ce modèle biogéochimique idéalisé sera couplé à un modèle dynamique multi couche. Nous comptons ainsi identifier le rôle séparé de chaque mécanisme dans l’évolution globale de l’écosystème.
Les talus de fortes pentes correspondent à la configuration bathymétrique de la Méditerranée Est le long des côtes Libyo-Egyptienne ou de l’Ouest de la Mer d’Arabie  le long des côtes d’Oman. Nos études théoriques seront appliquées à ces deux zones côtières spécifiques pour lesquelles nous disposerons de données récentes issues des campagnes EGYPT-EGITTO et PHYSIDIEN. Une comparaison détaillée et approfondie entre ces données et les sorties de modèles côtier ou régionaux (HYCOM et NEMO MED36) fournira des estimations quantitatives et validées des paramètres dynamiques contrôlant le transport côte-large.
Le résultat escompté pour la Défense sera une meilleure compréhension de la circulation côtière et de l’activité biologique le long des côtes Libyo-Egyptiennes et les cotes est de la Péninsule Arabique.  Le principal résultat pour la communauté océanographique civile sera une compréhension plus approfondie de la circulation côtière et de l’activité biologique au dessus des talus continentaux de forte pente. Les résultats scientifiques, les papiers publiés dans les revus internationales à comités de lecture, issus du projet SYNBIOS (non protégé par la Défense)  seront présentés et confrontés aux travaux des autres équipes nationales et internationales lors d’un Symposium à la fin du projet.