Caractérisation verticale thermohaline des masses d’eaux
La température et la salinité sont deux paramètres très utilisés en océanographie pour d’écrire la structure hydrologique. Ils renseignent sur la densité, le type de circulation et leurs combinaisons (diagramme TS) donne une idée sur l’origine des masses d’eaux.
Les profils de Température
La température est un paramètre important pour l’étude de la dynamique océanique tant sur les processus physiques que biologiques.
on remarque que les profils des stations de type « cas 1 »pour les années 1996 et 1997 présentent un gradient thermique bien marqué entre 5 et 10 mètres alors qu’ils sont linéaires et constants en 1999 excepté la station 25. En 1996, nous observons que la température de surface de la mer (TSM) augmente de la côte vers le le large sur les trois premières radiales puis ces évolutions deviennent irrégulières et ne dépendent plus de l’espace. A la côte comme au centre la TSM augmente du Nord vers le Sud et inversement au large. Les TSM maximales durant cette campagne (21°C ) sont enregistrées au Nord en dessous du Cap-Vert (CTD03 et 04) et le minimum (<16°C) entre Mbour et la Pointe Sarène (CTD06). De la surface à 100 mètres, les variations verticales de la température sont de 2 à 3 °C sans que l’on puisse distinguer une thermocline nette. En 1997, la TSM des « cas1 » et « cas2 » augmente de 19°C à 24-25°C du Nord vers le Sud. Et pour le « cas3 » les fluctuations sont plus faibles (19 à 21°C) et indépendantes de la latitude. Le minimum et le maximum thermique s’observent a la côte respectivement au Nord et au Sud de la petite côte.
Les profils de salinité
En océanographie, la salinité est utilisée dans la caractérisation des masses d’eau. Cette caractéristique de l’eau de mer est exprimée en PSU (Pratical Salinty Unit). En milieu côtier, la salinité est principalement utilisée pour tracer les apports en eau continentale ou les apports anthropiques.
Le maximum de salinité (environ 36,3 PSU) se trouve vers 3-4 m de profondeur en 1996 avec un gradient relativement important (de 1 PSU) en surface. En 1997, on ne peut distinguer un maximum en profondeur alors qu’en 1999 il se trouve seulement entre 7et 16m de profondeur. En 1996 et 1997, à partir de 60m, les fluctuations ne sont presque plus sensibles (environ 35 PSU), avec un resserrement des profils. Il est difficile d’en déduire une variation inter-campagne ou d’avoir une indication sur la halocline, mais on peut noter quand même que la valeur minimale (environ 35 PSU) n’apparaît en 1999 qu’à partir de 130 m et en dessous des 10 m de surface.
Formes des profils de chlorophylle
Même si les méthodes utilisées par les uns et les autres ne sont pas les mêmes, ils ont en commun la prise en compte de certaines conditions environnementaux (la température, la profondeur, la lumière et les sels nutritifs etc ). Pour déterminer les formes de chla identifiées lors des trois campagnes océanographiques de VARGET1, nous ne considérons que les stations de type «cas2»
et «cas3» (définis plus haut). Le type « cas1 » présente des profondeur très faibles, donc des profils peu structurés sur la verticale. Par conséquent, leur l’utilisation peut fausser les analyses. L’ensemble des profils analysés montre 5 types différents:
Une forme quasi homogène des profils en 1997 au large, au environ de 14°25N et 17°20S, entre Mbour et la Pointe Sarène avec des valeurs de surface faibles et de faibles valeurs d’intégration sur la profondeur (43.13 mg/m²).
Une forme uni-modale, avec des valeurs élevées en surface. La limite supérieure du maximum atteint la surface. Ce cas très rare dans l’atlantique tropical est retrouvé en 1996 et très souvent en 1999 .
Une forme de profil dont le maximum s’étale sur des profondeur de 13 à 25m d’épaisseur depuis la surface sans qu’il soit possible de distinguer une profondeur avec un pic net .
Une forme uni-modale avec des faibles valeurs dans la couche homogène, type peu fréquent observé en 1997.
Une forme complexe où le maximum semble tronqué ou aplati , présent en 1996. Les valeurs de chlorophylle de surface (notées chl-0) de 1997 sont très proches voir même confuses entre la les stations 3 et 5 , les TSM correspondant sont très différentes soi une différence de 0,5°C entre la CTD3 et la CTD 05, de 2°C entre la CTD5 et la CTD18 et 3° entre la CTD3 et la CTD 18. en. Sur la Figure 9d le profil dont la TSM est plus faible (CTD08 1996) a la plus petite valeur de chl-0, contrairement aux CTD 15 et 8. Nous observons, que le maximum, soit en surface où en subsurface, il est d’autant plus élevé et que la thermocline est moins profonde. Ceci est observé sur les profils 05 et 18 1997 d’une part et ceux des CTD 09 et 15 de 1999 d’autre part.
Le maximum et la profondeur du maximum de chlorophylle
Malgré leur diversité, les profils peuvent être classés en deux grandes catégories : la première est celle où la limite supérieure du maximum n’atteint pas la surface, la seconde est celle où le maximum est en surface. L’analyse comparative montre que le maximum de chla en surface est très fréquent pour l’année 1999. Par contre en 1966 comme en 1997, très rares sont les profils dont le maximum atteint la surface, la profondeur du pic, dans la très grande majorité des cas se limite entre 5 et 20 m de profondeur.
Les campagnes de 1996 et celle de 1997 sont réalisées sur la même période (début mars) alors que celle de 1999 a été réalisé au mois de mai (du 07 au 11 mai), soit 2 mois plus tard. La figure 10a montre qu’en 1996, même si la moyenne de chla de surface présente une très faible augmentation pour les stations du large, sa distribution est presque homogène en surface. En 1997, les valeur de chla de surface sont plus faibles que l’année précédente et diminuent (presque de moitié) de la côte vers le talus. En 1999 nous avons une situation inverse par rapport au deux cas précédents, c’est à dire le maximum ne se trouve ni à la côte, ni au large mais au milieu du plateau et les stations de type «cas 1» enregistrent les plus faibles valeurs de chla de surface. Cette année présente aussi des valeurs de chla particulièrement élevés : en moyenne 4 à 6 fois qu’en 1996 et 1997 . La moyenne du maximum de chla suit une évolution semblable à celle de chla surface et que le pic de chla est 2 à 3 fois plus élevés en 1996 et 1997, ce qui n’est pas le cas en 1999.
L’observation de la figure 10a et 10b montre qu’il pourrait exister une relation statistique valide entre les valeurs de chla de surface et celle du pic. Cependant on ne peu rien déduire car les corrélation sont très fluctuantes, en plus de reposer sur un effectif réduit. Nous voyons que la dispersion est forte et donc la corrélation faible. Il en est de même pour les valeur de surface pour toute les années.
Afin de savoir si les valeurs élevées de chla se dissipent sur toute la profondeur ou non, nous avons moyenné, pour chaque année la concentration en chla sur deux couches d’eau. D’une part sur les 100 premiers mètres de profondeur , choisie comme l’épaisseur de la couche euphotique et d’autre part de 100m jusqu’au fond.
La climatologie mensuelle de chlorophylle
La distribution spatio-temporelle de la chla tracée à partir des données mensuelles de MODIS de 2003 à 2012 à une résolution de 4km . L’état moyen de la chla le long des côtes Sénégalaises montre une variabilité spatio-temporelle très marquée. Sur la petite côte Sénégalaise, le maximum de pigments chlorophylliens s’établit à partir de novembre mais est très localisé et devient de plus en plus diffus vers le large jusqu’en avril-mai où il occupe une large bande côtière. Cependant l’augmentation de la chla pendant la période d’activité de l’upwelling n’est pas régulière ni en espace ni en temps. Un facteur important contrôlant la production primaire dans le système des Canaries est la disponibilité de la lumière. Celle-ci est caractérisée par des fluctuations journalières et saisonnières en intensité et en durée (Demarcq et Somoue 2015).
Les images de concentration en chla de MODIS de 203 à 2012 . La variabilité, meridionale zonale et mensuelles est très marquée. La variabilité latitudinale est forte, les maximum de chla s dans la partie Sud des Cote Sénégalise (12-14.5°N) sont associés la cellule principale de l’upwellin. Un niveau de production similaire est observé entre le Nord et le Sud de la Presqu’il du Cap-Vert de novembre à janvier alor qu’elle reste plus élevé dans la partie Sud du cap pour le reste des saisons. Le gradient côte large est bien marqué et les maximums sont confinés entre 17-18°W de janvier à mai, et le minimum de juillet à septembre. La cote est associé par une zone de forte saisonnalité, tandis que la zone accolée au continent reste bien moins productive. De juillet à octobre, au-delà de 17,5°W, la concentration de chla est très faible < 0,1 excepté la façade du Cap-Vert pour le mois d’octobre.
Table des matières
I. Introduction
II. Matériels et Méthodes
II.1. Matériels
II.1.1. Zone d’étude
II.1.2 Données utilisées
II.2. Méthode
III. Résultats
III.1. Caractérisation verticale thermohaline des masses d’eaux
III.1.1 Les profils de Température
III.1.2 Les profils de salinité
III.2. Caractérisation des profils verticaux de la concentration en chlorophylle
III.2.1. La chlorophylle in situ
III.2.2 Formes des profils de chlorophylle
III.2.3 Le maximum et la profondeur du maximum de chlorophylle
III.3. La combinaison Température-Chlorophylle
III 4. Les données de chlorophylle satellitaires
III 4.1 Données journalière de SeaWiFS et leur validation
III 4.2 La climatologie mensuelle de chlorophylle
IV. Discussion
V. Conclusion et perspectives
Bibliographie
