Coline Poppeschi

Titre de la thèse : vers la compréhension des réponses de l’environnement côtier aux événements extrêmes dans un contexte de changement climatique

Encadrants : Guillaume Charria et Romaric Verney (DYNEC0, Ifremer)

Financements : demi bourses IFREMER et région Bretagne

Date de début : 01/10/2020

Résumé: L’environnement côtier est directement sous influence des changements climatiques naturels et anthropiques. Parmi les effets de ces changements, l’occurrence des évènements hydro-météorologiques extrêmes (e.g. tempêtes, fortes dépressions, fortes précipitations/sécheresses) est un indicateur des évolutions et des contraintes que subit l’océan côtier. Ces phénomènes côtiers extrêmes sont de plus en plus intenses (Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate, IPCC, 2019) et impactent directement les environnements physiques (stratification et mélange, propriétés hydrologiques, circulation) et, par conséquent, conditionnent les réponses de l’écosystème à ces processus (e.g. vagues et surcotes, vagues de chaleur marines, stratifications halines et/ou thermiques, crues/étiages).

Le golfe de Gascogne et la Manche sont des régions sous l’influence directe de ces évènements extrêmes. Caractériser et comprendre voire anticiper les impacts de ces évènements extrêmes sur l’environnement côtier (physique, biogéochimique voir biologique) constitue un des enjeux majeurs lorsque sont évalués les impacts du changement climatique en milieu côtier.

Dans ce contexte, le projet mené au travers de ma thèse, vise à caractériser la réponse de l’environnement côtier aux évènements extrêmes, comprendre les processus associés et définir un ensemble d’indicateurs de cette réponse par une analyse des observations in situ (des réseaux d’observation nationaux) et des rejeux de simulations numériques associées. Sur la base d’une compréhension des processus hydrodynamiques côtiers, une démarche méthodologique commune sera conduite afin de caractériser et d’analyser trois situations présentant une signature de l’impact des évènements extrêmes, en s’appuyant sur des sources de données multiples. Il s’agira ainsi d’une part d’expliquer l’impact des évènements hydro-météorologiques extrêmes sur l’hydrologie (dessalures) et la dynamique phytoplanctonique de la rade de Brest ; quantifier les liens entre les évènements extrêmes et la dynamique sédimentaire en Baie de Seine (crues/étiages/tempêtes) et évaluer l’impact des évènements extrêmes sur la dynamique de l’oxygène de fond en Baie de Vilaine. Ces trois applications sont associées à trois paramètres indicateurs de l’écosystème (salinité, turbidité, oxygène) et s’articulent autour d’une démarche commune (même méthodologie) fondée sur la compréhension des processus hydrodynamiques côtiers en réponse aux évènements extrêmes hydro-météorologiques. Ces résultats permettront d’évaluer et de hiérarchiser les échelles de temps de ces relations pressions-impacts et de proposer des indicateurs pour l’identification des épisodes extrêmes et de leurs impacts sur l’environnement hydrodynamique et biogéochimique (température, salinité, turbidité, oxygène).