L’océan joue un rôle majeur dans la régulation du CO2 atmosphérique en absorbant entre un quart et un tiers des émissions anthropiques (Gruber et al. 2019a ; Müller et al., 2023 ; Friedlingstein et al. 2025). Grâce à la formation d’eaux denses aux moyennes et hautes latitudes, le CO2 anthropique est entrainé en profondeur où il est isolé de l’atmosphère pour plusieurs dizaines ou centaines d’années. Il a été estimé qu’environ 40% du CO2 anthropique piégé dans l’océan se trouve dans les eaux modales et intermédiaires de l’hémisphère sud entre 14°S et 50°S (Sabine et al., 2004). Ces masses d’eau formées dans la zone frontale (30-50°S) plongent jusqu’à 1500m de profondeur et sont transportées vers le nord, connectant ainsi l’Océan Austral, où le CO2 anthropique est absorbé, à la zone équatoriale qui dégaze du CO2 dans l’atmosphère. La quantification de l’accumulation de CO2 anthropique dans ces masses d’eau est donc essentiel pour une meilleure compréhension de l’évolution du bilan de carbone planétaire et pour valider les modèles prédictifs.
Deux études récentes basées sur les observations in situ ont permis de quantifier l’évolution des inventaires de CO2 anthropique dans l’océan global entre les années 90 et les années 2000 (Gruber et al., 2019a, Müller et al., 2023), puis entre 2004 et 2014 (Müller et al., 2023). Ces travaux suggèrent que l’océan global aurait maintenu son efficacité pour piéger une part importante des émissions de CO2 jusque dans les années 90 (autour de 35% sur les périodes 1800-1994, et 1994-2007), avec toutefois des disparités régionales : l'Atlantique Nord et l’Océan Indien accumulant moins de CO2 anthropique dans les années 90 que sur les 2 siècles précédents, tandis que l’Atlantique Sud en accumulerait plus. Ces disparités semblent s’être maintenues dans la décennie suivante, et mèneraient à une réduction de la proportion des émissions de CO2 anthropique séquestrée dans l’océan (27±4% sur la période 2004-2014,).
Afin de compléter ce travail, une étude régionale a été initiée pour préciser le rôle des eaux modales et intermédiaires de l’Océan Indien Sud dans la séquestration de CO2 anthropique et son évolution sur les dernières décennies (Barut, 2021; 2022). Les résultats obtenus sur la période 1985-2019 à partir de 3 méthodes diagnostiques différentes montrent une accumulation deux fois plus rapide dans les eaux modales subtropicales et subantarctiques (160-800m) que dans les eaux antarctiques intermédiaires (autour de 1000m), et un bon accord entre les trois méthodes. Les résultats obtenus avec la méthode eMLR, utilisée par Gruber et al. (2019a) et Müller et al. (2023), sont en accord avec ces deux études, montrant un ralentissement des tendances dans les eaux modales subantarctiques (et possiblement dans l’eau antarctique intermédiaire) depuis les années 2000, qui pourrait être lié à une réduction du temps de résidence des eaux de surface antarctiques (Gruber et al., 2019b). Cependant, ce ralentissement n'a pas pu être mis en évidence avec les 2 autres méthodes utilisées. Dans ce contexte, l’objectif du stage est de poursuivre ce travail (en ajoutant les données acquises depuis 2019, notamment celles des campagnes OISO) pour i) affiner l’estimation des tendances afin de mieux documenter les changements en cours dans l’Océan Indien Sud, notamment en régionalisant les tendances au sein des différentes masses d’eau et en prenant en compte de possibles évolution des critères de définition des masses d’eau, et ii) mener une étude de sensibilité des méthodes pour tenter de les réconcilier.
Description de l'employeur
Le LOCEAN accueille 111 personnels permanents, il est impliqué chaque année dans de nombreuses campagnes océanographiques au sein de grands programmes nationaux et internationaux. Parmi les recherches menées au LOCEAN, l'équipe CYBIOM étudie les grands cycles biogéochimiques marins, notamment le cycle du carbone, et leur perturbation par les activités humaines et le changement climatique. Plus spécifiquement, e programme OISO au sein du Service National d'Observation COOL, a pour objectif de suivre l'évolution des flux air-mer de CO2, de l'accumulation de CO2 anthropique dans l'océan et de l'acidification des eaux dans l'Océan Indien Sud et Austral.
Descriptif du profil recherché
Intérêt pour l’écologie et l’océanographie, goût prononcée pour la recherche.
• Bon bagage quantitatif requis. Il est indispensable de bien maitriser l’utilisation d’outils tels que R, Matlab et/ou Python.
• Bonnes connaissances en statistiques.
Conditions particulières d'exercice
L’étudiant participera à la campagne océanographique OISO-36 à bord du Marion Dufresne (du 06/01 au 26/02/2026).
L’étudiant participera à la campagne océanographique OISO-36 à bord du Marion Dufresne (du 06/01 au 26/02/2026).
Langues
Francais
Anglais
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