How changes in ice cover, permafrost and UV radiation impact on biodiversity and biogeochemical fluxes in the Arctic Ocean

Informations

Funding country

France

Acronym

MALINA

URL

-

Start date

1/1/2009

End date

-

Budget

1,019,923 EUR

Fundings

Abstract

On observe actuellement en Arctique : 1) une réduction du couvert estival de glace qui expose la surface de l'océan au rayonnement solaire et aux forçages physiques, 2) une fonte du permafrost et une augmentation du débit des fleuves, qui conduisent à une augmentation de l'export de carbone organique terrigène jadis séquestré dans la Toundra, vers l'Océan Arctique, et 3) une augmentation du rayonnement ultraviolet. Ces trois phénomènes sont favorables à une minéralisation accrue de carbone organique par photo-oxydation et activité bactérienne, et ainsi à une amplification de l'accroissement du CO2 atmosphérique. L'exposition d'une plus grande surface de l'océan à la lumière et l'apport accru de nutriments par les fleuves favorisent en même temps une plus grande production autotrophe et séquestration de carbone organique. C'est pour prédire le bilan de ces processus que nous effectuerons une campagne océanographique dans le système Fleuve Mackenzie / Mer de Beaufort sur le navire scientifique CCGS Amundsen en juillet, août et septembre 2009. Nous déterminerons la distribution spatiale des stocks de carbone organique vivants et détritiques dans la colonne d'eau et les sédiments, sur le plateau continental et au-delà. D'autres travaux serviront à bien comprendre l'importance et la variabilité de l'oxydation par la lumière et les bactéries, et la production par photosynthèse, de matière organique. Ces travaux ciblés permettront de suivre ces processus par télédétection au cours des prochaines années / décennies. Une étude détaillée de la biodiversité microbienne servira à décrire les différentes biocénoses et biotopes associés, et anticiper leur réponse aux changements climatiques. Des modèles diagnostiques des processus étudiés (production primaire, activité bactérienne et photo-oxydation de la matière oganique) seront combinés à un modèle couplé physique-biologie d'écosystème. Les sorties de modèles climatiques globaux seront utilisées comme forçage du modèle couplé afin de prédire le devenir des flux de carbone associés dans l'Océan Arctique au cours des prochaines décennies. Différents scénarios de changements climatiques seront examinés. De plus, nous tenterons de répondre à certaines des questions du projet Malina en suivant une approche rétrospective, basée sur l'analyse de proxys géochimiques déterminés sur des sédiments des 1000 dernières années.