Changements récents de l’environnement côtier du système d’upwelling des Canaries à partir de l’étude des observations satellitaires variations saisonnières et interannuelles

Les écosystèmes d’upwelling sont caractérisés par des remontées d’eau profonde qui favorisent l’enrichissement en sels nutritifs de la bande côtière qui font de ces écosystèmes des zones très productives qui soutiennent les pêches les plus abondantes au monde. Ces écosystèmes d’upwelling sont cependant très dynamiques et montrent une forte variabilité à toutes les échelles spatiales et temporelles. L’étude des variations des conditions environnementales de ces écosystèmes est non seulement essentielle pour comprendre leur fonctionnement, mais est également importante pour comprendre ce qui contrôle la production biologique et la productivité des pêcheries au sein de ces régions.

Le système d’upwelling des Canaries est connu pour être le plus spatialement et saisonnièrement variables en termes de production primaire (Carr & Kearns, 2003; Lachkar & Gruber, 2011). Des observations récentes indiquent que cette région dans son ensemble a connu un réchauffement progressif et une diminution de la productivité primaire au cours des dernières décennies (Arístegui et al., 2009; Demarcq, 2009; Benazzouz et al., 2014). Les effets de cette variabilité et de ses évolutions sur la productivité marine sont cependant encore mal documentés.

Dans ce contexte, l’objectif de cette étude est de décrire et d’analyser les variations spatio- temporelles (saisonnières et interannuelles) des conditions environnementales récentes de la zone NW africaine (10°N-35°N) en se basant sur les données satellitaires. La télédétection offre l’avantage de permettre une vision synoptique de vastes régions qu’il est impossible d’obtenir par les moyens traditionnels (bateaux). L’avantage de ces données résulte de leur couverture spatiale très étendue couplée à une échelle spatiale très fine (4 Km) et un pas de temps resserré (jour/semaine). Cette approche permet ainsi d’examiner les tendances des paramètres (SST, turbidité, vent, Chlorophylle a) qui peuvent affecter directement ou indirectement la productivité biologique et la pêche.

Les variables étudiées dans cette étude ont été choisies du fait de leurs influences connues sur les populations de poissons. Il s’agit de la température de surface (SST), de l’indice d’upwelling, de la turbulence et de la chlorophylle-a. Nous nous sommes aussi intéressés à la phénologie du bloom de phytoplancton et de ses relations avec les facteurs de l’environnement étudiés.  données environnementales à long terme est la constance de la qualité des données au fil du temps. Nous avons montré pour la chlorophylle a, que malgré les corrections atmosphériques, les données de SeaWiFS et de MODIS étaient sous-estimées par rapport à celles de MERIS.

Ces différences ne sont pas dues à la qualité des données, mais à la meilleure couverture spatiale de MERIS, surtout près de la côte où la Chl a présente les concentrations les plus élevées. Aussi, pour éviter les biais possibles dus à l’étalonnage des capteurs, nous avons donc décidé d’utiliser uniquement les données du capteur MERIS et de se concentrer sur la série chronologique 2002-2011.

Le long des côtes NW Africaines (10°-35°N), nos données nous ont permis d’identifier trois régions avec une saisonnalité et une intensité de l’upwelling bien différencié: une zone avec un upwelling quasi permanent et intense dans la région centrale entre le Cap Blanc (20°N) et le sud des Iles Canaris (25°N) (mais plus marquées entre 20-22° N) et deux autres zones d’upwellings saisonniers de faible intensité dans le Nord (26°-35°N) et de forte intensité dans le Sud (10°-19°N). Comme la zone étudiée se caractérise par une forte variation latitudinale des paramètres de l’environnement, nous avons analysé leurs variations temporelles séparément dans les trois zones d’upwelling.

La majeure partie de la variabilité des paramètres environnementaux (> 60%) est due à la saisonnalité. Au cours de la période d’étude, nous avons noté une tendance significative au réchauffement allant de 0,01 °C à 0,04 °C.an-1 et un renforcement général de l’upwelling, mais une tendance à la baisse de la concentration en Chl a. Une relation linéaire négative forte a été mise en évidence entre la concentration en Chl a et la SST, mais pas avec l’intensité de l’upwelling et le vent. Il existe une variation latitudinale sud-nord de la phénologie du bloom de phytoplancton (période, durée et l’ampleur du bloom).

Cependant, il n’y a pas de tendances interannuelles significatives de la phénologie du bloom phytoplanctonique ni de corrélations ou tendances avec les paramètres physiques de l’environnement étudiés.  Satellite derived data from 2002-2011 are used to characterize the variability of environmental conditions and phytoplankton bloom phenology over seasonal and interannual timescales along the northwest African coast (between 10°N and 35°N). Four environmental parameters were selected to characterize the physical (sea surface temperature, intensity of coastal upwelling and turbulence) and biological (chlorophyll a concentration) coastal environment. Three regions with well-differentiated seasonality in upwelling are identified along the latitudinal gradient: one quasi-permanent (20°-25°N lat, but more marked between 20°-22°N) between two other seasonal upwelling areas in the north (low intensity) and in the south (high intensity). As the studied area is characterized by strong latitudinal variation in the environmental parameters, we analyzed their temporal variations separately in the three upwelling zones. The seasonality accounted for most of this variability (> 60%).