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Stagiaire de M2 en Océanographie – Laboratoire LEMAR UMR 6539

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Stagiaire de M2 en Océanographie

Impact de la dynamique à petites et moyennes échelles sur les flux verticaux de particules dans l’océan profond

L’augmentation de la résolution des modèles et des observations spatiales a révélé la prévalence de structures tourbillonnaires et frontales sur tout l’océan mondial (Chelton et al., 2011). Ces structures sont responsables du transport de chaleur et de masse, ainsi que de traceurs et d’éléments biogènes sur de grandes distances. Elles induisent aussi des modifications des caractéristiques des masses d’eau et contrôlent les flux de production primaire et d’export de carbone (Lévy et al., 2015). Par ailleurs, cette circulation tourbillonnaire et frontale conditionne la trajectoire et le devenir des particules créées en surface qui sédimentent et qui induisent un stockage de carbone dans l’océan profond. Sur la base de résultats d’une thèse (Wang et al., 2021) et d’un stage M2 (Louise Beley, 2021), l’étude vise à coupler l’intensité de la production de particules en surface par photosynthèse et le flux de carbone à 1000m et 2000m, par l’intermédiaire de l’activité tourbillonnaire. Pour ce faire, seront utilisés les résultats d’un modèle simple, couplant physique et biogéochimie, pour induire l’intensité de la production en surface, et donc le spectre de tailles des particules, et les résultats de simulations lagrangiennes de trajectoires de particules dans un milieu turbulent. Cette analyse couplée permettra d’estimer la variabilité spatio-temporelle des flux de carbone recueillis dans des pièges à particules à 1000 et 2000m. Différents régimes associés à la présence ou non de tourbillons, ou l’évolution au cours de la vie d’un tourbillon, seront plus particulièrement étudiés. Ce travail entre dans le cadre du projet APERO, basé sur de nombreuses collaborations internationales (UK, D, USA) au sein du consortium JETZON, concrétisée par une campagne prévue dans l’Atlantique Nord Est en Juin – Juillet 2023 à l’aide de deux navires océanographiques

- Décrire la variabilité de la production primaire, donc du nombre et de la taille des particules, en relation avec les structures hydrodynamiques à petites et moyennes échelles.
- Estimer la variabilité spatio temporelle des flux verticaux associés à ces particules au niveau de pièges à particules dans la zone APERO
- Effectuer des suivis lagrangiens de structures tourbillonnaires pour décrire l’évolution des flux particulaires au cours de la vie de ces structures.

En utilisant les sorties des modèles existants, sur la base de relations empiriques reliant intensité de la production primaire, spectre en taille des particules et vitesses de sédimentation, le(a) stagiaire estimera les flux de particules captées à 1000 et 2000m de profondeur et cherchera à relier ces flux aux structures hydrodynamiques à petite et moyenne échelles. Tous les outils/logiciels et les sorties de simulations numériques sont disponibles dans les laboratoires d’accueil. La programmation se fera en Python.

M2 en océanographie (avec une bonne compétence en physique et une connaissance de base ou intérêt pour le cycle du carbone océanique)

6 mois à temps complet

LEMAR, IUEM (collaboration avec le LOPS)

La(e) stagiaire recevra la gratification réglementaire pendant la durée du stage

Envoi de CV et courte lettre de motivation.
Contact : Laurent Memery, LEMAR