Prochain séminaire du CRG – 30 mars

Les changements climatiques, le Nord et la télédétection

Vous êtes invités à assister au prochain séminaire du CRG, le mercredi 30 mars, de 11h30 à 12h30 à la salle 1516 du Pavillon Louis-Jacques-Casault. Pour l’occasion, deux conférences vous seront présentées sous le thème des changements climatiques et de leurs impacts dans les milieux arctiques.

Aussi diffusé sur le Web. Suivez ce lien le moment venu.

Impact du changement climatique sur les écosystèmes marins arctiques: apports de la télédétection

Conférencier: Marcel Babin, Océanographe spécialisé en optique marine et télédétection des flux biogéochimiques marins. Titulaire de la Chaire d’Excellence en Recherche du Canada sur la Télédétection de la nouvelle frontière arctique du Canada, à l’Université Laval et Directeur de l’Unité Mixte Internationale Takuvik (CNRS & U Laval)

Climate change is the most pronounced in Arctic where air and seawater temperature is increasing twice faster than elsewhere. The main observed impacts on the Arctic Ocean include a decrease by 40% since 1979 in the extent of the September icepack, and an increase in freshwater water runoff which, combined with modifications in the ocean circulation, increases vertical stratification. It has been hypothesized that these and other changes will reshape the functioning of marine ecosystems and trophic interactions. While primary production may increase at the highest latitudes where the spring bloom is expected to occur ever earlier and to become more intense, it may decrease in the today productive Bering and Nordic Seas where strengthened stratification will prevent vertical mixing and favour the prevalence of deep-chlorophyll maxima under an oligotrophic surface layer. Additionally, phytoplankton fall blooms may become more common because of intensifying air-sea interactions. In this presentation, I will show a series of results recently obtained using ocean color remote sensing, that substantiate all those predictions. I will also discuss the current limitations in the use of ocean color remote sensing in Arctic to monitor phytoplankton biomass and primary production, and possible alternative approaches.

À propos du conférencier

I am an oceanographer with a strong expertise on light propagation and light-matter interactions in the ocean. My research activities cover the study of fundamental lightdriven processes in the ocean (e.g. photosynthesis, photo-oxidation), the optical characterization of various substances found in seawater, the description and understanding of the variations in ocean biomass production, the monitoring of light driven carbon fluxes and biomass production from space using ocean colour remote sensing, the development of the related remote sensing algorithms, and the modelling of light-driven processes in the ocean and ecosystem interactions. My research is achieved in the laboratory, in the field and using remote sensing technologies. Part of it is also based on theoretical calculations and modelling. While remote sensing and the related technical developments are central in my research program, my scientific objectives are motivated by fundamental questions on the impact of climate change on marine ecosystems.

Identifier et suivre les modifications du bilan du carbone des lacs et de l’océan dans l’Arctique : impacts des changements climatiques sur le cycle du carbone et le couplage entre les systèmes terrestre et océanique

Conférencier: Atsushi Matsuoka, chercheur postdoctoral, Unité mixte internationale Takuvik (CNRS-ULaval), Département de Biologie de l’Université Laval.

Les enregistrements satellites révèlent que l’étendue de la banquise arctique n’a cessé de retraiter depuis qu’ils sont disponibles (1979). Une conséquence importante pour le cycle du carbone est que la surface d’eau libre supplémentaire résultant de la fonte de la banquise devient potentiellement un puits non négligeable pour le CO2 atmosphérique. En effet, bien que son volume n’en représente qu’un maigre 1% du volume, l’océan Arctique pourrait contribuer pour 5 à 14% de la capture nette de CO2 par l’Océan global.Le réchauffement global conduit de plus à la fonte du pergélisol qui garde piégé jusqu’à présent une grande quantité de carbone (1400-1850 Pg C), soit plus de 50% de tout le carbone des sols (environ 2300 Pg C) ou encore plus du double du contenu de l’atmosphère (800 Pg C). Une quantité croissante de ce carbone nouvellement disponible devrait parvenir à l’océan via le débit des rivières et cet apport pourrait avoir une influence notable sur le cycle du carbone dans les régions océaniques côtières de l’Arctique. Le point essentiel à considérer ici est qu’une partie, qui reste à quantifier, de ce carbone organique séquestré jusqu’à présent dans le pergélisol pourrait être utilisé de nouveau par l’activité bactérienne et ainsi accélérer le retour de CO2 vers l’atmosphère. Le rôle futur de puits ou de source de CO2 atmosphérique de l’océan Arctique dans le cycle global du carbone reste incertain.

Parce qu’une portion significative du carbone organique d’origine terrestre abouti en carbone organique dissout (DOC) dans l’océan, il apparaît essentiel de pouvoir suivre son circuit à travers le système couplé terre-océan. C’est pourquoi j’ai récemment développé un algorithme semi-analytique capable de monitorer les concentrations et les flux de DOC à partir d’images satellitales. Cet algorithme est applicable aux eaux des lacs comme de l’océan. J’ai également développé un algorithme capable de suivre les eaux de rivières riches en DOC une fois dans l’océan en combinant des données provenant de différents capteurs embarqués sur les satellites d’observation. Ces outils permettent de suivre à la trace les modifications spatio-temporelles récentes du bilan de DOC dans l’Arctique, résultant des changements climatiques.
Ma présentation couvrira les points saillants de ces résultats et les prospectives de recherche qui en découlent.

À propos du conférencier

Atsushi Matsuoka a reçu en 2008 son Doctorat en océanographie satellitale et en bio-optique marine de l’Université d’Hokkaido au Japon. Il a par la suite effectué un postdoctorat au laboratoire de télédétection et bio-optique marine du Laboratoire d’Océanographie de Villefranche, Université Pierre et Marie Curie (Paris 6)/CNRS en France pendant trois ans, avant de rejoindre en 2011 pour un second postdoctorat l’Unité Mixte Internationale Takuvik à Québec, au Canada. Afin de mieux comprendre les réponses physiques et biologiques de l’environnement face aux changements climatiques, le Dr. Matsuoka a porté son attention particulièrement sur les données de télédétection provenant des régions Arctiques difficilement accessibles, qu’il a combiné et confronté le plus possible à des jeux de données in situ. Sa recherche l’amène à poursuivre dans cette voie et à combiner toujours de façon plus étroite les données satellitales aux observations de terrain afin de mieux comprendre le bilan et la dynamique du carbone organique dissout et leur implication aux échelles locale et globale.