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Service d’Observation DYFAMED et
opérations associées 2002-2005
JC Marty, J. Chiavérini, A. Stock, S. Gouy, F. Girard
OOV-LOV Villefranche sur mer
Le service d’observation DYFAMED a
pour missions l’acquisition et la mise à
disposition des données de base en
hydrologie et biogéochimie dans la zone
centrale de la mer Ligure sur le site
DYFAMED
- Sorties mensuelles sur les navires
INSU (Téthys II)
- Mouillage permanent pièges à
particules, bouée météo.
- Site atmosphérique de référence
(Sémaphore Cap Ferrat)
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Marseille, 19-20 Janvier 2006
Dans la période 2002-2005:
- 47 campagnes mensuelles (total 174 depuis 1991)
- 11 Relevages ligne de pièges (total 45 depuis 1988)
Base de données disponible de près de 15 ans (seulement comparable en terme de
durée et de multidisciplinarité à BATS et HOT) (validation en cours pour 2005)
• Hydrologie 1991-2004 (2005)
• O2 dissous 1991-2004 (2005)
• Pigments 1991-2004 (2005)
• C,N particulaires 1997-2004 (2005)
• Nutritifs 1991-2004 (2005)
• Cytométrie 1998-2004 (2005)
• DIC Alcalinité 1998-2000 / 2001-2004 (ACTION) / 2004 (2005)
• DOC 1991-1993 reprise prévue en 2006
• Production primaire 1993-2004 (2005)
• Flux particulaires à 200 et 1000m (masse, C,N) 1988-2003 (2003-2005)
Et dépôt atmosphérique ..
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Marseille, 19-20 Janvier 2006
Activités autour du SO DYFAMED
Jusqu’en 2000 projets scientifiques coordonnés dans une opération de PROOF
Projets des programmes nationaux PROOF (PECHE/DYNAPROC – BARMED
– ACTION – MELISSA – ..) ou IFREMER (MEDICIS / ARCHIMED –
DYCOMED), ENVAR ..
 Projets internationaux NSF (MEDFLUX) ..
Projets à vocation Observation et développements instrumentaux :
BOUSSOLE, PVM, Gliders, ..
Et aussi:
 données hydrologiques transmises en temps quasi réel : CORIOLIS
 Coordination des observatoires européens EUROCEAN (Workshop Monaco,
26-28 Avril 2006)
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Marseille, 19-20 Janvier 2006
Série temporelle : Pigments
JC Marty et al.
Augmentation de la biomasse (TChlorophylle a) depuis 91 et transfert vers les
groupes de petite taille (Marty et al. DSRII 2002)
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Les flux particulaires 200 et 1000m
JC Miquel, B. Gasser
Flux de masse, 200 m
600
1228
853
Site DYFAMED
séries 34 à 43
(23 Mars 2002 -30
Juillet 2005)
Flux (mg/m²/j)
500
400
300
200
100
0
0
. 2
.02
.02
.02
.03
.03
.03
.04
.04
.04
.05
.05
.03 7.05 8.07 8.12 3.03 3.06 2.10 1.02 9.07 8.12 6.03 6.07
23
1
1
0
1
2
0
0
1
1
2
1
Date de début de prélèvement
Flux de masse, 1000 m
(IAEA-Monaco, Miquel et al.)
600
724
893
Flux (mg/m²/j)
500
400
300
200
100
Colloque CIRMED
Marseille, 19-20 Janvier 2006
.0
23
3
0
.02
.0
24
2
2
2
2
3
3
3
4
4
5
5
5.0 .08.0 .10.0 .12.0 .03.0 .07.0 .12.0 .04.0 .08.0 .01.0 .05.0
5
7
5
1
4
4
1
6
1
1
0
0
1
3
2
1
1
1
2
2
Date de début de prélèvement
Les flux particulaires 200 et 1000m
JC Miquel, B. Gasser
Flux de COP, 200 m
20
10
séries 34 à 40
31 .04
.0
5.
02 04
.0
8.
04
.0
3
.0
1
18
.0
3
.1
0
30
.0
3
.0
8
21
.0
3
.0
6
23
.0
3
.0
4
14
.0
2
11
.0
2
.0
2
15
.1
2
.0
2
.0
8
19
.0
2
.0
7
05
.0
2
.0
4
26
(23 Mars 2002 -13
Sept. 2004)
23
.0
3
.0
2
0
.0
5
Site DYFAMED
36
31
Flux verticaux de COP
Flux (mg/m²/j)
30
Date de début de prélèvement
Flux de COP, 1000 m
30
Flux (mg/m²/j)
(IAEA-Monaco, Miquel et al.)
Colloque CIRMED
Marseille, 19-20 Janvier 2006
20
10
0
.02 .02 .02 .02 .02 .02 .03 .03 .03 .03 .04 .04
.03 0.05 8.06 6.08 4.10 8.12 5.02 6.05 1.08 4.12 4.03 1.06
3
2
1
2
2
1
0
2
2
2
1
1
2
Date de début de prélèvement
Dynamique annuelle des TEP
M.L. Pedrotti LOV Villefranche
Variation annuelle de la concentration en carbone des TEP (µM C/l) à DYFAMED en 2004
0
70
63
Profondeur (m)
-500
56
49
42
-1000
35
28
-1500
21
14
7
-2000
0
30
60
90
120
150
180
210
240
Axe du temps en jours juliens
270
300
330
360
Les TEP possèdent de fortes concentrations
en carbone en période estivale en surface. Avec la destratification ce
carbone est transféré vers les couches plus profondes.
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Marseille, 19-20 Janvier 2006
0
Dynamique annuelle des TEP
16000
7
14000
6
12000
5
10000
4
8000
3
6000
2
4000
2000
1
0
0
Concentration des TEP
Concentration en azote dissous
Variation annuelle de la quantité de TEP (#/ml) et de la concentration en azote
dissous à la DCM au site DYFAMED en 2004
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Concentration en Azote dissous en µM
Concentration des TEP en nombre de TEP/ml
M.L. Pedrotti LOV Villefranche
Evolution du CO2 anthropogénique au site
DYFAMED F. Touratier, N. Ait-Ameur, C. Goyet (ACTION)
Salinité
TA (µmol kg-1)
Le Carbone Anthropique CANT est fonction de O2 TCO2 TA Temp (Touratier Goyet 2004)
La salinité et la température et l’oxygène sont mesurés au site DYFAMED;
L’alcalinité totale mesurée de façon discontinue est reconstruite d’après la relation avec
la salinité (Copin Begovic 2002)
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Evolution du CO2 anthropogénique au site
DYFAMED F. Touratier, N. Ait-Ameur, C. Goyet (ACTION)
TCO2 (µmol kg-1)
CANT (µmol kg-1)
TCO2 estimée en fonction de O2 par la méthode de Goyet et Davis 1996
La décroissance temporelle du CANT (bien que beaucoup plus élevé qu’en Atlantique) est
clairement reliée aux augmentations de température (0.001°an-1 à 1500m) et de salinité
(0.004 an-1) = La séquestration du carbone dans les eaux intermédiaires
méditerranéennes diminue.
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Mise en évidence Diazotrophie au site
DYFAMED
(MELISSA) Sandroni et al DSR soumis
N2 fixation (nmole/ l/ 12h)
0
1
2
3
4
5
6
7
0
8
Mise en évidence pour la première fois
en Méditerranée (espèces non
identifiées)
10
Taux hivernaux faibles
Depth (m)
20
Taux printanier élevé mais < absorption
nitrate
30
January
February
April
May
June
July
August
nd September
October
40
50
60
Taux début été élevé # 50% P nouvelle
Activation probable par apports
atmosphériques riches en phosphore
70
DYFAMED site, WMed, 2004
Importance diazotrophie pour les bilans
Azote et carbone
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FER dissous [DFe] dans la colonne d'eau 0-40 m
(MELISSA)
S. Bonnet C. Guieu JGR en révision
Forte variabilité saisonnière : [DFe] homogènes : hiver.
homogène mais très < à celles de Fév.
(min = 0.2 nM en Avril = idem Sarthou
et Jeandel, 03)
De Juin  Septembre, augmentation [DFe]
subsurface jusqu'à 1.2 nM à la fin de
Sept.
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[DFe] très hétérogènes : période de stratification
Début du mélange (Nov)= [DFe] homogène
(1.04±0.07 nM n=9) et idem en Dec.
[DFe] 0.83 nM en Jan. and Feb. (idem Feb 04)
[DFe] dans la colonne d'eau 0-40 m (MELISSA)
enrichissement progressif de la
couche mélangée de surface
entre Mai et Octobre
DFe
Feb. 04
Feb. 05
May
Density
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oct.
(MELISSA)
Impact potentiel sur le phytoplancton:
1.4
1.2
1.0
Chl a (mg.m-3)
and [DFe] (nM)
[Chla] moy 0-40 m
Micro
Nano
Pico
[Fe]
0.8
0.6
0.4
0.2
ec
.
D
.
ov
.
N
O
ct
pt
.
Se
l.
g.
Au
Ju
n.
Ju
M
ay
.
r.
Ap
M
ar
Fe
b.
0.0
 bloom: situation à fort taux d'uptake biologique et d'intense scavenging sur particules biologiques
 le bloom printanier entraîne une diminution de [DFe]
Phyto dominé par large cellules qui ont des besoins forts en fer (ex. Diatomées)
 Pendant l'été, plutôt fortes [DFe] et faibles N,P = conditions qui semblent indiquer une non
limitation par Fe (mais la question reste ouverte sur 'concentration' vs 'biodisponibilité')
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Impact potentiel sur le phytoplancton: Résultats des expériences de
fertilisation (SO DYFAMED, août 2003) sur l'assemblage naturel
0.08
Dust
FeP
Fe
Control
0.07
+ DUST et + Fe-P =
significativement différent du
contrôle
-1 -1
Chla,Chla,
µg.lµg.l
0.06
0.05
0.04
0
24h 1
2
48h
3
72h
 Fe+P: capacité de pousser (+70%!) sans addition de N addition = fixation azote
 Dust: apporte Fe et P (déjà établi), mais également N
Bonnet et al., L&O 2005
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(MELISSA) Caractérisation de la MO dissoute
à DYFAMED
V. Jones et al. ASLO 2005
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
lipids
acetate
dy
f.a
pr
.0
dy
f.a
pr
.5
00
dy
f.a
pr
.1
50
0
dy
f.j
ul
y.
0
dy
f.j
ul
y.
50
0
dy
f.j
ul
y.
15
00
carbohydrate
La MO « fraîche » est plus abondante en juillet (confirmé par les analyses
d’acides aminés)
Il existe un cycle saisonnier de la qualité de la MOD à DYFAMED
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Conclusions perspectives
Le Service d’Observation DYFAMED a créé les conditions d’un site
incontournable pour les études environnementales en Méditerranée
hauturière
L’apport du Service d’Observation DYFAMED aux Opérations scientifiques
fonctionne bien : par la fourniture d’un cadre scientifique clair (15 ans), des
supports logistiques (zone scientifique agréée par la préfecture maritime,
réalisations de prélèvements, accueil à bord de chercheurs et étudiants)..
Nombreuses sollicitations internationales
Une réorganisation des activités d’observation au site DYFAMED est en cours
dans le sens d’un renforcement des activités coordonnées avec le COM et
d’une meilleure visibilité de l’ensemble des activités sur le site.
Recrutement CNAP essentiel
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Marseille, 19-20 Janvier 2006