Rôle des tourbillons méso-échelle dans la structuration spatiale de l'écosystème pélagique : le cas du canal de Mozambique

par Emilie Tew Kai

Thèse de doctorat en Océanographie et environnement marin

Sous la direction de Francis Marsac.

Soutenue en 2009

à Paris 6 .

mots clés

• Tourbillons
• Méso-échelle
• Prédateurs supérieurs
• Phytoplancton
• Canal de Mozambique
• Distribution spatiale
• Structure lagrangienne cohérentes
• Pêcherie thonières

Résumé

Les tourbillons océaniques à méso-échelle ont des échelles de temps (plusieurs mois) et d'espace (100-300 km de diamètre) compatibles avec les processus écologiques des populations et communautés marines. L'objet de cette thèse est d'étudier sur la base de processus écologiques, la nature des liens entre les propriétés des tourbillons à méso-échelle et les bas niveaux trophiques (phytoplancton) ainsi que les réponses structurelles et dynamiques des communautés de thons et d'oiseaux marins dans le canal de Mozambique. De part son activité méso-échelle remarquable, celui constitue un laboratoire naturel pour l'étude de l'influence des structures méso-échelle sur l'écosystème pélagique. Nous avons caractérisé des descripteurs physiques synthétiques dérivés de la télédétection satellitale afin de décrire les tourbillons qui se sont avérés pertinents. L'étude des relations entre la distribution de différents maillons trophiques et des descripteurs de tourbillons via des modèles statistiques (GAM) a permis d'établir que (i) la concentration en chlorophylle de surface est reliée à la fois au caractère cyclonique des tourbillons, mais également aux bordures de tourbillons générés par les interactions entre ceux-ci,(ii) la présence de bancs de thons et de frégates en phase d'alimentation augmente sur les bordures de tourbillons,(iii) l'analyse lagrangienne basée sur les Exposants de Lyapunov montre que les frégates utilisent les structures lagrangiennes cohérentes à sub-méso-échelle pour se déplacer et s'alimenter, et enfin, (iv) nos résultats vont dans le sens de l'hypothèse que les tourbillons sont utilisés comme habitats transitoires par les prédateurs supérieurs.

Titre traduit

Role of mesoscale eddies on spatial structure of the pelagic ecosystem : case of the mozambique Channel

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