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Soutenance d'Habilitation à diriger des recherches (HDR) : Marie BOYE

"Le cycle océanique des métaux dans le contexte du changement climatique".
Quand ? Le 18/12/2012,
de 14:00 à 16:30
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Au delà du changement de la physique du climat, toutes perturbations des forçages chimiques, comme les variations des apports en métaux nutritifs, sont susceptibles d'induire des modifications au sein des écosystèmes océaniques, en particulier du phytoplancton. Des rétroactions sur le climat sont probables, notamment sur le cycle du carbone via la pompe biologique et la contre-pompe des carbonates. De ce point de vue certains métaux directement liés à la fixation cellulaire du carbone inorganique sont des facteurs clé dont il faut comprendre et suivre l'évolution. De même l'impact de l’acidification des océans et l’altération du cycle de ces métaux font partie de mes préoccupations et sont au cœur des programmes internationaux IMBER, ICED et SOLAS, placés sous l’égide du SCOR comme GEOTRACES, et de projets européens comme NoE EUR-OCEANS et EPOCA.

Mes recherches ont conduit à des résultats importants pour la compréhension du cycle biogéochimique des métaux en traces. Elles ont permis de décrire des aspects de ces cycles, parfois méconnus, tel que celui du cobalt, et de mieux cerner leurs sources externes à l’océan ouvert et dresser les premiers bilans. Grâce à une double approche d'expérimentation en laboratoire et de mesures sur le terrain au cours de campagnes océanographiques, j'ai notamment mis en évidence des interactions spécifiques de métaux nutritifs avec les espèces phytoplanctoniques liées à leur capacité à activer ou à se substituer dans les systèmes d’assimilation. Les premiers bilans ont montré les incertitudes qui subsistent sur certains flux comme par exemple la quantification des apports advectifs ou atmosphériques. Or l’altération des apports en métaux nutritifs du fait du changement climatique est susceptible d’induire une perturbation au sein des écosystèmes marins, en particulier en modifiant le métabolisme du carbone cellulaire. La pénétration du gaz carbonique anthropique dans les eaux de surface conduisant à l’acidification des océans est une autre conséquence des activités humaines qui fait l'objet de recherches actives auxquelles je participe. Enfin certains métaux incorporés dans les biominéraux peuvent servir d’indicateurs des variations climatiques de l’océan, mais les effets physiologiques qui agissent sur l’enregistrement du signal géochimique lors du processus de biocalcification doivent encore être mieux quantifiés. Les questions relatives aux modalités d’incorporation de ces signaux dans les coccolithes, archives privilégiées des variations climatiques, constituent une approche exploratoire et intégrative de mes prospectives.

Mes travaux initiés et à venir s’organiseront autour de ces questions et s’appuieront sur des observations de terrain dans l’Atlantique Ouest le long de la section GEOTRACES-A02 et en Méditerranée avec la section GEOTRACES-Mediterranean&Black Seas, et d’expérimentations au laboratoire dans des conditions qui simulent ces forçages chimiques et des variations environnementales. Ces recherches sont associées à des projets en cours et soumis aux programmes LEFE-CYBER et au FP7, ainsi qu’à des travaux d’une thèse et d’un postdoctorat. Elles pourront également s’intégrer au programme PAleoMex (Paleo-Mediterranean Experiment) de MISTRALS. Ces objectifs s’inscrivent par ailleurs dans les thématiques de l’équipe 3 du plan quadriennal (2012-2016) du LEMAR UMR6539 dont je fais partie et des axes 2 et 6 du LABEX-MER.

Photo du mois

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(C) Pascale Lherminier / Ifremer