Le programme de recherche COMéVA

(2015-2016)

L’archipel du Vanuatu se situe dans une zone océanique oligotrophe de type LNLC mais caractérisé par des épisodes d’enrichissements phytoplanctoniques récurrents en saison chaude, s’étendant vers l’Ouest sur plus de 200 km, comme mis en évidence dans les observations couleur de l’eau (SeaWifs/Modis). En raison de la rareté des mesures sur l’environnement biogéochimique de la région, les origines et la nature de ces enrichissements restent à ce jour indéterminées. Parmi les facteurs pouvant fertiliser le milieu, l’apport des micro- et macronutritifs dans l’océan lié à la déposition des aérosols volcaniques est un bon candidat en raison de la présence de nombreux volcans actifs dans la zone. Ces volcans présentent pour la plupart une activité non-éruptive exceptionnelle, associée à de forts dégazages troposphériques (10 à 20% du bilan mondial des émissions volcaniques de SO2), chimiquement très actifs (riches en oxydants et radicaux halogénés) et probablement mélangés à des cendres piégées dans la basse couche. S’il est maintenant certain que le volcanisme éruptif a un impact brutal sur la production phytoplanctonique, il n’existe pas d’études à notre connaissance sur l’impact du volcanisme non-éruptif et continu tel que celui du Vanuatu ; on peut donc se demander si cet impact sur l’océan est important et s’il est susceptible d’être à l’origine des enrichissements observés par satellite autour du Vanuatu, ou bien si d’autres facteurs interviennent tels que 1) l’activité océanique tourbillonnaire omniprésente lié à l’interaction jets zonaux - îles, 2) les apports terrigènes par lessivage dans cette zone à forte pluviométrie sous contrôle de la SPCZ, et/ou 3) le développement de diazotrophes fréquemment observés. Le projet COMéVA propose d’apporter un éclairage sur les mécanismes de fertilisation et la nature des enrichissements observés autour du Vanuatu. Il aborde en particulier la thématique de la fertilisation volcanique dans une zone réputée oligotrophe où de tels processus d’enrichissements peuvent être cruciaux. Pour atteindre cet objectif, la stratégie mise en oeuvre combine 1) des observations in situ lors de 2 campagnes en mer associant mesures optiques, atmosphériques, hydrologiques et chimie et étude du phytoplancton (biomasse, structure, production-diazotrophie) ; 2) l’installation à terre, sous le vent du panache volcanique, d’un collecteur de dépôt total et d’aérosols et d’un photomètre CIMEL visant à estimer les flux et la nature des dépôts volcaniques 3) des expériences de fertilisation/dissolution réalisées à partir des aérosols/cendres collectés pour évaluer le rôle potentiellement fertilisant des poussières volcaniques et les processus géochimiques impliqués ; 4) des simulations haute résolution océan atmosphère (ROMS, WRF-Chem) en mode à la fois prévisionnel en soutien aux campagnes et rétrospectif avec tests de sensibilité, le but étant d’aboutir à une modélisation intégrant processus océaniques (incluant la diazotrophie), côtiers et atmosphériques susceptibles d’expliquer les efflorescences dans cette zone LNLC. Ce projet est étroitement couplé au projet SAVALEFER validé par CNES/TOSCA (2012-2015, usage des SAtellites autour des Volcans du VAnuatu pour l’Etude de la FERtilisation) tourné vers l’étude de l’impact des volcans du Vanuatu sur la couleur de l’eau via l’analyse satellite et in situ. Des liens étroits existent aussi avec le programme VAHINELEFE/CYBER 2012-2015) sur les processus de diazotrophie et transfert trophique dans le Pacifique Sud-Ouest. Ce projet est multidisciplinaire (physiciens, biogéochimistes, chimistes, biologistes, spécialistes de l’optique atmosphérique/aérosols et modélisateurs) ; il associe 6 UMRs (EIO, MIO, LOCEAN, LEGOS, LMV, LOV), une US-IRD (IMAGO), des partenaires vanuatais (Vanuatu Meteorology and Geoharzards Dept) et américains (Scripps). Il s’inscrit dans le Grand Observatoire du Pacifique

Financement : LEFE-CYBER (INSU)

Contact :Martine RODIER   (co-porteur avec J. Lefèvre et C. Menkes)