Le phytoplancton souffre du réchauffement climatique

[david3]

Le phytoplancton souffre du réchauffement climatique

http://www2.canoe.com/techno/nouvelles/arc...206-134303.html

Les quantités de phytoplancton, base de la chaîne alimentaire des océans, se réduisent en raison du réchauffement des mers, ce qui aura un impact sur la quantité de nourriture disponible à l'avenir pour la vie marine, selon une étude publiée ce jeudi dans la revue scientifique britannique Nature.

Les relevés effectués par un satellite de la NASA établissent un lien clair entre le réchauffement des eaux -dû soit au phénomène El Nino ou au réchauffement climatique général- et la réduction de production de phytoplancton, plante microscopique dont se nourrissent le zooplancton et d'autres animaux marins.

Cette étude s'ajoute aux travaux récents démontrant que les effets du réchauffement climatique ne sont pas seulement à craindre, mais qu'ils sont déjà là dans certains cas, et qu'ils peuvent être mesurés scientifiquement, selon les spécialistes.

Elle s'appuie sur les relevés d'un satellite de la NASA qui a mesuré la température des océans et la production de phytoplancton de 1997 à 2006. Ces données montrent que, pour la plupart des mers, quand la température monte, la production de phytoplancton baisse, et inversement, selon Michael Behrenfeld, océanographe biologique à l'université de l'Oregon, et co-auteur de l'étude.

Cette interaction s'explique par le fait que le phytoplancton a besoin de substances nutritives (azote, phosphates et fer) disponibles dans les eaux froides de surface, selon Michael Behrenfeld. Or, plus l'eau se réchauffe, plus il est difficile pour le phytoplancton de trouver ces substances.

Ainsi, la hausse de la température des océans entre 1999 et 2004 a entraîné une diminution significative de la production de phytoplancton, d'environ 200 millions de tonnes par an, sur une production annuelle de phytoplancton d'environ 50 milliards de tonnes.

NASA Data Reveals Climate Warming Reduces Ocean Food Supply

12.06.06

http://www.nasa.gov/centers/goddard/news/t...arm_marine.html

WASHINGTON - In a NASA study, scientists have concluded that when Earth's climate warms, there is a reduction in the ocean's primary food supply. This poses a potential threat to fisheries and ecosystems.

By comparing nearly a decade of global ocean satellite data with several records of Earth's changing climate, scientists found that whenever climate temperatures warmed, marine plant life in the form of microscopic phytoplankton declined. Whenever climate temperatures cooled, marine plant life became more vigorous or productive. The findings will appear in the journal Nature on Dec. 7.

The results provide a preview of what could happen to ocean biology in the future if Earth's climate warms as the result of increasing levels of greenhouse gases in the atmosphere.

"The evidence is pretty clear that the Earth's climate is changing dramatically, and in this NASA research we see a specific consequence of that change

," said oceanographer and study co-author Gene Carl Feldman of NASA's Goddard Space Flight Center, Greenbelt. Md. "It is only by understanding how climate and life on Earth are linked that we can realistically hope to predict how the Earth will be able to support life in the future."

Phytoplankton are microscopic plants living in the upper sunlit layer of the ocean. They are responsible for approximately the same amount of photosynthesis each year as all land plants combined. Changes in phytoplankton growth and photosynthesis influence fishery yields, marine bird populations and the amount of carbon dioxide the oceans remove from the atmosphere.

"Rising levels of carbon dioxide in the atmosphere play a big part in global warming," said lead author Michael Behrenfeld of Oregon State University, Corvallis. "This study shows that as the climate warms, phytoplankton growth rates go down and along with them the amount of carbon dioxide these ocean plants consume. That allows carbon dioxide to accumulate more rapidly in the atmosphere, which would produce more warming

."

The findings are from a NASA-funded analysis of data from the Sea-viewing Wide Field-of-view Sensor (SeaWiFS) instrument on the OrbView-2 spacecraft, launched in 1997. SeaWiFS is jointly operated by GeoEYE, Dulles, Va. and NASA.

The uninterrupted nine-year record shows in great detail the ups and downs of marine biological activity or productivity from month to month and year to year. Captured at the start of this data record was a major, rapid rebound in ocean biological activity after a major El Nino event. El Nino and La Nina are major warming or cooling events, respectively, that occur approximately every 3-7 years in the eastern Pacific Ocean and are known to change weather patterns around the world.

Scientists made their discovery by comparing the SeaWiFS record of the rise and fall of global ocean plant life to different measures of recent global climate change. The climate records included several factors that directly effect ocean conditions, such as changes in sea surface temperature and surface winds. The results support computer model predictions of what could happen to the world's oceans as the result of prolonged future climate warming.

"When we compared changes in phytoplankton activity with simultaneous changes in climate conditions, the agreement between the two records was simply astonishing," Behrenfeld said.

Ocean plant growth increased from 1997 to 1999 as the climate cooled during one of the strongest El Niño to La Niña transitions on record. Since 1999, the climate has been in a period of warming that has seen the health of ocean plants diminish.

The new study also explains why a change in climate produces this effect on ocean plant life. When the climate warms, the temperature of the upper ocean also increases, making it "lighter" than the denser cold water beneath it. This results in a layering or "stratification" of ocean waters that creates an effective barrier between the surface layer and the nutrients below, cutting off phytoplankton's food supply. The scientists confirmed this effect by comparing records of ocean surface water density with the SeaWiFS biological data.

- Oceanography: Plankton in a warmer world

Scott C. Doney

http://www.nature.com/search/executeSearch...sp-x-1=ujournal

SUMMARY: Satellite data show that phytoplankton biomass and growth generally decline as the oceans' surface waters warm up. Is this trend, seen over the past decade

- Climate-driven trends in contemporary ocean productivity

http://www.nature.com/nature/journal/v444/...ature05317.html

Michael J. Behrenfeld1, Robert T. O'Malley1, David A. Siegel3, Charles R. McClain4, Jorge L. Sarmiento5, Gene C. Feldman4, Allen J. Milligan1, Paul G. Falkowski6, Ricardo M. Letelier2 and Emmanuel S. Boss7

Nature 444, 752-755 (7 December 2006) | doi:10.1038/nature05317; Received 18 August 2006; Accepted 6 October 2006

Contributing roughly half of the biosphere's net primary production (NPP)1, 2, photosynthesis by oceanic phytoplankton is a vital link in the cycling of carbon between living and inorganic stocks. Each day, more than a hundred million tons of carbon in the form of CO2 are fixed into organic material by these ubiquitous, microscopic plants of the upper ocean, and each day a similar amount of organic carbon is transferred into marine ecosystems by sinking and grazing. The distribution of phytoplankton biomass and NPP is defined by the availability of light and nutrients (nitrogen, phosphate, iron). These growth-limiting factors are in turn regulated by physical processes of ocean circulation, mixed-layer dynamics, upwelling, atmospheric dust deposition, and the solar cycle. Satellite measurements of ocean colour provide a means of quantifying ocean productivity on a global scale and linking its variability to environmental factors. Here we describe global ocean NPP changes detected from space over the past decade. The period is dominated by an initial increase in NPP of 1,930 teragrams of carbon a year (Tg C yr-1), followed by a prolonged decrease averaging 190 Tg C yr-1. These trends are driven by changes occurring in the expansive stratified low-latitude oceans and are tightly coupled to coincident climate variability. This link between the physical environment and ocean biology functions through changes in upper-ocean temperature and stratification, which influence the availability of nutrients for phytoplankton growth. The observed reductions in ocean productivity during the recent post-1999 warming period provide insight on how future climate change can alter marine food webs.

Ocean plankton absorb less CO2

http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/5298004.stm

" About 50 billion tonnes of carbon dioxide was estimated to be absorbed by the world's oceans, so the reduction could mean up to 4% less CO2 being sequestered than previously thought, the team of US researchers said. "

NB - CO2/T°C ...> Evènements anoxiques du passé : http://en.wikipedia.org/wiki/Anoxic_event

Plus chaud, moins oxygèné, plus stratifié, plus acide et plus haut.

[charles.muller]

Pour le coup, il suffit d'avoir lu le papier pour conclure qu'il est prématuré d'en déduire grand chose :

- c'est une mesure courte (9 ans) sur une base nouvelle (les capteurs SeaWiFS)

- les courbes montrent la variabilité annuelle, et surtout l'importance d'un événement unique dans la détermination de la pente (transition Nino Nina 1997-99)

- la corrélation est faite avec l'indice composite Multivariate ENSO Index MEI (pression, vent, SST, nébulosité)

- le projection dans l'avenir suppose que cette période courte est suffisante, que le climat va évoluer vers une condition El Nino permanente, que le phytotoplancton conservera le même comportement, trois assertions dignes d'être débattues en détail.

Ci-dessous : points gris le productivité nette primaire (NPP), point rouge les indices MEI et la stratification.

[david3]

Cette étude montre que croissance du phytoplancton baisse en parallèle avec la hausse des température de surface océanique. Compte-tenu du fait que l'on s'attend à un réchauffement encore plus important dans les décennies à venir et que le phytoplancton est à la base de la chaîne alimentaire, il y a de sérieuses raisons de s'en inquièter.

(On peut retenir l'hypothèse que les températures de surface océaniques vont globalement baisser parralèlement à la hausse de la température atmosphérique dans les décenies à venir, mais c'est assez peu probable (!) ).

Michael Behrenfeld (lead author) : "This study shows that as the climate warms, phytoplankton growth rates go down and along with them the amount of carbon dioxide these ocean plants consume. That allows carbon dioxide to accumulate more rapidly in the atmosphere, which would produce more warming."

[ Cette étude montre qu'en parallèle au réchauffement climatique, la croissance du phytoplancton baisse et cela conduit à une baisse de la quantité de CO2 consommée par ces organismes photosynthétiques océaniques. Cela permet au CO2 de s'accumuler plus rapidement dans l'atmosphère, ce qui conduira a encore plus de réchauffement

]

NB - SeaWiFS

http://oceancolor.gsfc.nasa.gov/SeaWiFS

" The purpose of the Sea-viewing Wide Field-of-view Sensor (SeaWiFS) Project is to provide quantitative data on global ocean bio-optical properties to the Earth science community. "

[charles.muller]

Je suppose que tu as confiance en sirius plus qu'en moi. Lis donc tout ce qu'il dit, et notamment ceci dans une discussion récente :

"Bon, comme tu l’as si souvent dit, les chercheurs ont tendance à dire que tout est important pour le climat."

Que les communiqués amplifient le contenu de la recherche est la norme en science, y compris en sciences climatiques.

Il suffit de regarder les courbes que j'ai publiées pour voir que les corrélations ne sont pas si parfaites entre MEI et NPP hors épisodes extrêmes et que la tendance des dernières années est insignifiante.

Je ne te parle même pas de la calibration de l'instrument. Jette un coup d'oeil à la partie Methods :

"Mean NPP was calculated with the VGPM using monthly 1,080 times 2,160 pixel resolution (that is, 18 km spacing at the Equator) OC4-v4 chlorophyll algorithm products from SeaWiFS reprocessed version 5.1 data (http://oceancolor.gsfc.nasa.gov). Comparison of this data with approx1,400 in situ match-up surface chlorophyll data yields a median difference of 33%, which is comparable to measurement uncertainties in the field.

Super, 33% de différence moyenne entre les mesures satellite et in situ, et c'est de toute façon à peu près la marge d'erreur de ces mesures in situ. Avec cela, on peut calculer des tendances claires sur 9 ans, dont un Nino/Nina massif, et on peut extrapoler tout cela sur 100 ans sans aucun problème.

On en reparle quand on a vingt ans de courbe sur une marge d'erreur plus réaliste. D'ici là, chacun peut cultiver sa croyance dans les communiqués.

[david3]

Avec cela, on peut calculer des tendances claires sur 9 ans, dont un Nino/Nina massif, et on peut extrapoler tout cela sur 100 ans sans aucun problème.

Cette étude montre un lien entre augmentation de la température de surface océanique (peu importe sa cause) et la baisse de la croissance du phytoplancton.

Et on s'attend à un réchauffement dans les années à venir (GIEC).

[Alain Coustou]

Les travaux cités par David ont été recemment confirmés par ceux d'un climatologue belge (mais je n'ai pas la référence).

Les travaux du paléoclimatologue et océanologue Thierry Corrège sur la crise du phytoplancton et par conséquent du zooplancton lors de la transition du Paléocène/Eocène (moins 55 millions d'années) montrent un phénoméne comparable mais moins brutal, car étalé sur des dizaines de milliers d'années. Cette crise avait tout de même entraîné la disparition de 70% des espéces de diatomées et bouleversé les chaines alimentaires océaniques...

Une dégradation plus rapide (comme maintenant) et plus profonde du climat aurait probablement des conséquences bien plus graves...

[charles.muller]

Que le réchauffement soit lié ou non a El Niño ne change rien au problème : cette étude montre un lien entre augmentation de la température de surface océanique et la baisse de la croissance du phytoplancton.

Cette étude montre que la médiatisation de la science climatique est devenue une vaste plaisanterie. Si tu n'es pas capable de faire la part des choses entre la portée d'une déclaration de chercheur et la portée de sa recherche, difficile de débattre. Tu continueras de citer le communiqué et moi l'étude. Je peux me tromper sur mon analyse de cette étude, mais réponds dans ce cas à mes arguments par autre chose que des généralités.

On a eu exactement le même phénomène quelques mois plus tôt sur le Groenland. Une mesure courte sur un nouvel instrument, quelques déclarations alarmistes de Rignot et consorts, toute l'internationale carbonique qui verse tellement de larmes que le niveau des mers grimpe de 2 mm.

Sur le coup, c'est amusant. A la fin, c'est lassant.

[david3]

c'est amusant.

Oceanography:Plankton in a warmer world

Scott C. Doney

Satellite data show that phytoplankton biomass and growth generally decline as the oceans' surface waters warm up. Is this trend, seen over the past decade, a harbinger of the future for marine ecosystems?

Behrenfeld, M. J. et al. Nature 444, 752–755 (2006). | Article |

Longhurst, A. Ecological Geography of the Sea 2nd edn (Academic, New York, 2006).

McClain, C. R., Feldman, G. C. & Hooker, S. B. Deep-Sea Res. II 51, 5–42 (2004). | Article |

Carr, M.-E. et al. Deep-Sea Res. II 53, 741–770 (2006). | Article |

Polovina, J. J., Mitchum, G. T. & Evans, G. T. Deep-Sea Res. I 42, 1701–1716 (1995). | Article |

Hansen, J. et al. Proc. Natl Acad. Sci. USA 103, 14288–14293 (2006). | Article | PubMed | ChemPort |

Bopp, L. et al. Glob. Biogeochem. Cycles 15, 81–99 (2001). | Article | ISI | ChemPort |

Boyd, P. W. & Doney, S. C. Geophys. Res. Lett. 29, 1806 (2002). | Article |

Sarmiento, J. L. et al. Glob. Biogeochem. Cycles 18, GB3003; doi:10.1029/2003GB002134 (2004). | Article | ChemPort |

Karl, D. et al. Nature 388, 533–538 (1997). | Article | ISI | ChemPort |

ASA OBB Advanced Planning Team Plan for Earth's Living Ocean: The Unseen World to Set NASA's Ocean Biology and Biogeochemistry Agenda (NASA, in the press).

http://www.nature.com/nature/journal/v444/...bs/444695a.html

[charles.muller]

Les travaux cités par David ont été recemment confirmés par ceux d'un climatologue belge (mais je n'ai pas la référence).

Les travaux du paléoclimatologue et océanologue Thierry Corrège sur la crise du phytoplancton et par conséquent du zooplancton lors de la transition du Paléocène/Eocène (moins 55 millions d'années) montrent un phénoméne comparable mais moins brutal, car étalé sur des dizaines de milliers d'années. Cette crise avait tout de même entraîné la disparition de 70% des espéces de diatomées et bouleversé les chaines alimentaires océaniques...

Une dégradation plus rapide (comme maintenant) et plus profonde du climat aurait probablement des conséquences bien plus graves...

Comme tu le sais et comme ton collègue a dû t'en parler, cette période reste très discutée en paléo. Je signale d'ailleurs une "Perspective" de Pagani et al. dans le dernier Science.

Le principal problème pour comparer avec notre époque est à mon avis le suivant : les T de l'épisode PETM étaient en moyenne 5°C supérieure à l'époque pré-industrielle et elles ont gagné 5°C de plus en 10.000 ans lors de cette transition rapide.

On peut bien sûr considérer que la Terre va chauffer de 5 à 10°C dans le / les siècles à venir. Disons qu'il faut le préciser en préalable de la discussion.

Vol. 314. no. 5805, pp. 1556 - 1557

DOI: 10.1126/science.1136110

Perspectives

ATMOSPHERE:

An Ancient Carbon Mystery

Mark Pagani, Ken Caldeira, David Archer, James C. Zachos*

About 55 million years ago, Earth experienced a period of global warming that lasted ~170,000 years (1). This climate event--the Paleocene-Eocene Thermal Maximum (PETM)--may be the best ancient analog for future increases in atmospheric CO2. But how well do we understand this event?

(...)

[david3]

A propos du PETM :

/index.php?s=&showtopic=17404&view=findpost&p=347498'>http://forums.infoclimat.fr/index.php?s=&a...st&p=347498

[charles.muller]

Oceanography:Plankton in a warmer world

Scott C. Doney

Oui, lis donc ce commentaire de Doney.

Il se permet de rappeler les problèmes inhérents à l'instrument (Not that this procedure is straightforward: other constituents of sea water absorb light; many photons reaching the satellite sensor come from atmospheric aerosols or reflection at the water surface; and optical detectors on satellites degrade with time)

Il a même l'audace de suggérer que la réponse du vivant à un changement de milieu n'est pas linéaire et peut réserver quelques surprises (Ecosystem dynamics are complex and nonlinear, however, and unexpected phenomena may arise as we push the planet into this unknown climate state. For example, oceanic fixation of atmospheric nitrogen into biologically available forms is concentrated in warm, nutrient-poor surface waters; under more stratified conditions, fixation might increase and enhance overall productivity).

Mais bon, toutes ces réserves ne valent rien face à une tendance de 0,4% sur 9 ans d'un phénomène que l'on estime à 33% près.

[david3]

La réponse du vivant à un changement de milieu n'est pas liénaire et peut réserver quelques surprises.

Oui c'est ça le problème : on risque d'avoir de sérieuses surprises en perturbant aussi brutalement les écosystèmes océaniques.- PETM : hausse de 5°C en 10.000 ans (0,05°C / siècle) ....> Disparition de 70% des espéces de diatomées (etc.), crise biologique

- C'est super lent si on le compare par exemple à 2°C en 100 ans (un réchauffement inférieur à 2°C est peu probable).

Quelque chose me dit que l'on serait bien inspirés de réduire rapidement nos émissions de gaz à effet de serre...

Sur la voie rapide du réchauffement

(Agence Science-Presse) - Si vous n'aviez pas encore assez de données décourageantes sur le réchauffement, voici un chiffre de plus: les gaz à effet de serre seraient actuellement émis 30 fois plus vite que lors de la dernière période de réchauffement extrême qu'a connu la Terre.

Il s'agit d'un réchauffement survenu il y a 55 millions d'années, au cours duquel des gaz à effet de serre se seraient échappé du sous-sol terrestre à un rythme ultra-rapide: 10 000 ans (eh oui, à l'échelle géologique, c'est ultra-rapide).

Cet épisode est marqué par une hausse de 5 degrés Celsius: les géologues l'appellent le Maximum thermique du paléocène-éocène. On peut se rendre compte que des gaz à effet de serre ont été soudain plus abondants en analysant la composition chimique des sédiments du sous-sol océanique.

Et selon l'équipe qui a mené cette analyse, dirigée par le géologue James Zachos, de l'Université de Californie à Santa Cruz, ce sont 4500 milliards de tonnes de dioxyde de carbone qui sont "entrés" dans l'atmosphère pendant une période d'environ 10 000 ans. Or, si la tendance se maintient, la même quantité, émise par nos carburants fossiles, aura été expédiée dans notre atmosphère en... 300 ans!

Ces savants calculs ont été présentés lors du dernier congrès de l'Association américaine pour l'avancement des sciences (AAAS), qui prenait fin le 20 février à Saint-Louis, Missouri.

http://www.sciencepresse.qc.ca/archives/2006/cap2002066.html

[charles.muller]

Par curiosité, j'aimerais bien avoir l'indice exact de corrélation MEI/NPP sur cette portion de la courbe, qui en représente les deux-tiers (2001-2006) hors épisode rapide de transition Ninon/Nina. Les courbes sont parfois trompeuses, mais à vue de nez, cela n'a pas l'air si fameux.

Par ailleurs, tous les communiqués parlent du lien SST / plancton. Pourquoi donc utilise-t-on un indice composite MEI qui inclue d'autres facteurs (pression, nébulosité, vent) au lieu de nous proposer une belle courbe SST/NPP? Cela devrait être encore plus parlant.

[david3]

Par curiosité, j'aimerais bien avoir l'indice exact de corrélation MEI/NPP sur cette portion de la courbe, qui en représente les deux-tiers (2001-2006) hors épisode rapide de transition Ninon/Nina. Les courbes sont parfois trompeuses, mais à vue de nez, cela n'a pas l'air si fameux.

Je propose que l'on cherche l'indice de corrélation avec la variation du barycentre du sytème solaire.Ce qui est intéressant dans cette étude, c'est que non seulement une corrélation est établie, mais qu'en plus une piste d'explication est donnée :

" The distribution of phytoplankton biomass and NPP is defined by the availability of light and nutrients (nitrogen, phosphate, iron). These growth-limiting factors are in turn regulated by physical processes of ocean circulation, mixed-layer dynamics, upwelling, atmospheric dust deposition, and the solar cycle. "

[charles.muller]

Ce qui est intéressant dans cette étude, c'est que non seulement une corrélation est établie, mais qu'en plus une piste d'explication est donnée :

" The distribution of phytoplankton biomass and NPP is defined by the availability of light and nutrients (nitrogen, phosphate, iron). These growth-limiting factors are in turn regulated by physical processes of ocean circulation, mixed-layer dynamics, upwelling, atmospheric dust deposition, and the solar cycle. "

Quelle piste fertile, quelle explication convaincante : la circulation de l'océan et de l'atmosphère (à travers ses poussières), les cycles solaires, les échanges de la couche limite, les upwellings, la nébulosité (à travers la lumière disponible)... En effet, on peut ajouter le barycentre, cela ne changera pas grand chose à ce stade de généralité.

Il est vrai qu'avec des "astonishing" mesures aussi courtes et imprécises, il faut bien broder un peu. Heureusement, on a quand même évité pour l'essentiel les deux paragraphes de rigueur qui commencent toujours par "As atmospheric CO2 increases at a higher rate due to anthopogenic..." et qui se terminent toujours par "...theses results are of great concern for a better understanding of future climate change", avec au milieu la litanie du nouveau catéchisme carbonique.

[david3]

"As atmospheric CO2 increases at a higher rate due to anthopogenic..." "...theses results are of great concern for a better understanding of future climate change"

Tu n'es pas d'accord ? Tu ne penses pas que l'augmentation récente hyper-rapide de la concentration en C02 atmosphérique est un probléme préoccupant compte tenu des conséquences observées actuellement et à la lumière des données du passé ?

[Invité]

Par curiosité, j'aimerais bien avoir l'indice exact de corrélation MEI/NPP sur cette portion de la courbe, qui en représente les deux-tiers (2001-2006) hors épisode rapide de transition Ninon/Nina. Les courbes sont parfois trompeuses, mais à vue de nez, cela n'a pas l'air si fameux.

Par ailleurs, tous les communiqués parlent du lien SST / plancton. Pourquoi donc utilise-t-on un indice composite MEI qui inclue d'autres facteurs (pression, nébulosité, vent) au lieu de nous proposer une belle courbe SST/NPP? Cela devrait être encore plus parlant.

Je n'ai pas regardé l'étude mais pression et vents sont liés à l'agitation de la couche où séjourne le phytoplancton tandis que la nébulosité est associée à la lumière reçue.

Il est donc tout à fait normal de tenir compte de ces paramètres.

[sirius]

Je n'ai pas regardé l'étude mais pression et vents sont liés à l'agitation de la couche où séjourne le phytoplancton tandis que la nébulosité est associée à la lumière reçue.

Il est donc tout à fait normal de tenir compte de ces paramètres.

Bon, moi non plus, je n'ai pas regardé l'étude mais il y a deux remarques qui tombent sous le sens

1 charles nous dit que la mesure est bonne à 33% et qu'on ne peut donc pas déterminer un signal d'évolution. Il oublie de dire que la précision concernne une mesure individuelle et qu'il est , là, question de milliers de mesures. Son argument n'est pas très pertinent et puisqu'il est de formation biologique, je suppose qu'on doit bien pouvoir trouver des équivalents en bilogie d'un paramètre déterminé à 30% près mais dont on détermine une sensibilité de qq % à la température par exemple .

2 El Nino, se caractérise surtout par un basculement de la thermocline . A louest, elle s'enfonce, à l'est (Amerique) , elle se relève. LA conséquence, c'est qu'il n'y a plus d'apport d'eau froide depuis les profondeurs et depuis le Sud. L'upwelling du Perou disparaît. Comme les upwellings sont le moyen majeur d'apporter des nutrients, la productivité chute brutalement.

Ma question est donc, est ce que cette influence là a été prise en compte.?

[sirius]

J'aurais dû regarder avant mais notez bien le dernier paragraphe de l'annonce de la NASA:

The new study also explains why a change in climate produces this effect on ocean plant life. When the climate warms, the temperature of the upper ocean also increases, making it "lighter" than the denser cold water beneath it. This results in a layering or "stratification" of ocean waters that creates an effective barrier between the surface layer and the nutrients below, cutting off phytoplankton's food supply. The scientists confirmed this effect by comparing records of ocean surface water density with the SeaWiFS biological data

Autrement dit, c'est bien confirmé et ça l'est quantativement mais c'est bien plutôt le déficit en nutrients qui est cause de la diminution de la productivité primaire.

[david3]

Autrement dit, c'est bien confirmé et ça l'est quantativement mais c'est bien plutôt le déficit en nutrients qui est cause de la diminution de la productivité primaire.

C'est complètement le déficit en éléments nutritifs ( tels que N, P, Fe) qui est en cause. Et ce déficit est lié à la stratification des eaux océaniques qui se produit quand ça chauffe (les eaux de surface se rechargent alors plus difficilement en éléments nutritifs).Réchauffement ....> stratification ...> Azote limitant ...> Baisse croissance phytoplancton

Climate Warming Reduces Ocean Food Supply

http://www.nasa.gov/vision/earth/environme...arm_marine.html

By comparing nearly a decade of global ocean satellite data with several records of Earth's changing climate, scientists found that whenever climate temperatures warmed, marine plant life in the form of microscopic phytoplankton declined. Whenever climate temperatures cooled, marine plant life became more vigorous or productive. The results provide a preview of what could happen to ocean biology in the future if Earth's climate warms as the result of increasing levels of greenhouse gases in the atmosphere.

What are phytoplankton ?

http://earthobservatory.nasa.gov/Library/Phytoplankton/

NB - Pour les diatomées, il y a un autre facteur limitant, le Silicium (leur squelette est siliceux)

" Les océans représentent le plus grand écosystème terrestre. Environ 50% de la productivité primaire en provient. Les eucaryotes photosynthétiques les plus importants sont les diatomées, elles contribuent à environ 40% de la production primaire marine, et produisent ainsi presque 1/4 de l'oxygène que nous respirons. Bien qu'elles ne constituent qu'une petite fraction de la biomasse photosynthétique de notre planète, elles peuvent fixer, dans certaines régions de l'océan, la même quantité de carbone journalier qu'une forêt de végétaux terrestres. On dénombre au moins 100 000 espèces de diatomées, représentant le groupe photosynthétique le plus abondant après les angiospermes. (..) Les nutriments limitant la productivité primaire des diatomées sont le nitrate, le phosphate, la silice et le fer."

http://www.cns.fr/externe/Francais/Projets...ganisme_KS.html

[david3]

Epoustoufflant ! Partout où ça chauffe, la productivité décroit, et partout où ça se refroidit, la productivité augmente. Et on s'attend à un réchauffement global encore plus important dans les années à venir...

Item 1: Temperature and Productivity Anomalies, 1999 - 2004

NASA Data Reveals Climate Warming Reduces Ocean Food Supply

12.06.06

In a NASA study, scientists have concluded that when the Earth's climate warms, there is a reduction in the ocean's primary food supply, posing a potential threat to fisheries and ecosystems. By comparing nearly a decade of global ocean satellite data with several records of Earth's changing climate, scientists found that whenever climate warmed, marine plant life in the form of phytoplankton declined. Whenever climate cooled, marine plant life became more vigorous or productive.

http://www.nasa.gov/centers/goddard/news/t...multimedia.html

( Une vidéo est proposée en téléchargement sur cette page)

Voir aussi : http://earthobservatory.nasa.gov/Newsroom/...p3?img_id=17482

Behrenfeld : "When we compared changes in phytoplankton activity with simultaneous changes in climate conditions, the agreement between the two records was simply astonishing"

[david3]

This pair of images shows changes in sea surface temperature (top) and phytoplankton productivity (bottom) between 2000 and 2004 :

http://earthobservatory.nasa.gov/Newsroom/...p3?img_id=17482

Warming Ocean Slows Phytoplankton Growth

Every day, more than 100 million tons of carbon dioxide are drawn from the atmosphere into the ocean by billions of microscopic ocean plants called phytoplankton during photosynthesis. In addition to playing a big role in removing greenhouses gases from the atmosphere, phytoplankton are the foundation of the ocean food chain.

For nearly a decade, the Sea-viewing Wide Field-of-View Sensor (SeaWiFS) has been making global observations of phytoplankton productivity. On December 6, 2006, NASA-funded scientists announced that warming sea surface temperatures over the past decade have caused a global decline in phytoplankton productivity. This pair of images shows changes in sea surface temperature (top) and phytoplankton productivity (bottom) between 2000 and 2004, after the last strong El Niño event, which occurred between 1997-1998. Places where temperatures rose between 2000 and 2004 (red areas, top image) are the same places where productivity dropped (red areas, bottom image). In general, the reverse situation was also true: where temperatures cooled, productivity rose. The sea surface temperature map is based on data collected by the Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR) sensors onboard several National Oceanic and Atmosphere Administration satellites.

Why do warmer temperatures have a negative influence on phytoplankton growth? The most likely explanation is that the warmer the surface waters become, the less mixing there is between those waters and deeper, more nutrient-rich water. As nutrients become scarce at the surface, where phytoplankton grow, productivity declines. The effect is most obvious in the part of the world’s oceans that scientists describe as the permanently stratified ocean, bounded by black lines in the images. “Permanently stratified” means that rather than being well-mixed, there is already a distinct difference in the density of warmer, fresher water at the surface and colder, saltier water deeper down.In this situation, with “lighter” (i.e., less dense) water on top, and “heavier” (denser) water below, there is little vertical mixing, and nutrients can’t move to the surface. As surface water warms, the stratification, or layering, becomes even more pronounced, suppressing mixing even further. As a result, nutrient transfer from deeper water to surface waters declines, and so does phytoplankton productivity.

“Rising levels of carbon dioxide in the atmosphere play a big part in global warming,” said lead author Michael Behrenfeld of Oregon State University, Corvallis. “This study shows that as the climate warms, phytoplankton growth rates go down and along with them the amount of carbon dioxide these ocean plants consume. That allows carbon dioxide to accumulate more rapidly in the atmosphere, which would produce more warming.”

“The evidence is pretty clear that the Earth’s climate is changing dramatically, and in this NASA research we see a specific consequence of that change,” said oceanographer Gene Carl Feldman of NASA’s Goddard Space Flight Center. “It is only by understanding how climate and life on Earth are linked that we can realistically hope to predict how the Earth will be able to support life in the future.”

References:

Behrenfeld., M., O’Malley, R., Siegel, D., McClain, C., Sarmiento, J., Feldman, G., Milligan, A., Falkowski, P., Letelier, R., and Boss, E. (2006). Climate-driven trends in contemporary ocean productivity. Nature, 444, 752-755.

[sirius]

C'est complètement le déficit en éléments nutritifs ( tels que N, P, Fe) qui est en cause. Et ce déficit est lié à la stratification des eaux océaniques qui se produit quand ça chauffe (les eaux de surface se rechargent alors plus difficilement en éléments nutritifs).

Réchauffement ....> stratification ...> Azote limitant ...> Baisse croissance phytoplancton

C'est exact mais heureusement, les upwellings ne disparaîtront pas puisqu'ils sont commandés par la circulation générale. Ils peuvent néanmoins faiblir.

NB - Pour les diatomées, il y a un autre facteur limitant, le Silicium (leur squelette est siliceux)

Oui, je me souviens d'un papier intéressant sur la silice et son rôle comme rétroaction positive lors des glaciations: dimunution des mers épicontinentales, dégagement des plateaux continentaux, érosio, apport de silice, , développement des diatomées , pompe biologique du CO2 plus efficace , moins de CO2 dans l'atmosphère.

[david3]

C'est exact mais heureusement, les upwellings ne disparaîtront pas puisqu'ils sont commandés par la circulation générale. Ils peuvent néanmoins faiblir.

Concernant la disponibilité en éléments nutritifs, il n'y a pas que les upwellings qui sont en cause mais aussi les mixed-layer dynamics et la circulation océanique (<-> THC).

" The distribution of phytoplankton biomass and NPP [<->photosynthèse] is defined by the availability of light and nutrients (nitrogen, phosphate, iron). These growth-limiting factors are in turn regulated by physical processes of ocean circulation, mixed-layer dynamics, upwelling, atmospheric dust deposition, and the solar cycle "

Mixed-layer: definition

http://www.esr.org/outreach/glossary/mixed_layer.html

NB - La circulation de Walker s'est ralentie de 3,5 % entre 1861 et 2000.

Slowdown in Tropical Pacific Flow Pinned on Climate Change

http://www.ucar.edu/news/releases/2006/walker.shtml

BOULDER, Colorado—The vast loop of winds that drives climate and ocean behavior across the tropical Pacific has weakened by 3.5% since the mid-1800s, and it may weaken another 10% by 2100, according to a study led by University Corporation for Atmospheric Research (UCAR) scientist Gabriel Vecchi. The study indicates that the only plausible explanation for the slowdown is human-induced climate change. The findings appear in the May 4 issue of Nature. (...)

El Niño

http://www.atmosphere.mpg.de/enid/77d98102...092d09/192.html

[charles.muller]

Bon, moi non plus, je n'ai pas regardé l'étude mais il y a deux remarques qui tombent sous le sens

1 charles nous dit que la mesure est bonne à 33% et qu'on ne peut donc pas déterminer un signal d'évolution. Il oublie de dire que la précision concernne une mesure individuelle et qu'il est , là, question de milliers de mesures. Son argument n'est pas très pertinent et puisqu'il est de formation biologique, je suppose qu'on doit bien pouvoir trouver des équivalents en bilogie d'un paramètre déterminé à 30% près mais dont on détermine une sensibilité de qq % à la température par exemple .

Je connais en effet plein de travaux en biologie qui n'ont guère plus d'intérêt que celui-là mais dont on fait grand bruit. Tel que les Methods le précise : "Comparison of this data with approx1,400 in situ match-up surface chlorophyll data yields a median difference of 33%, which is comparable to measurement uncertainties in the field." je comprends que sur 1400 points de contrôle, on a une différence moyenne de 33% entre le résultat du satellite et celui in situ. En soi, cela n'empêche pas de moyenner les écarts trouvés sur une période et d'arriver à une tendance. Simplement, la tendance ne sera pas très "solide" compte-tenu de l'incertitude massive de départ sur le phénomène que l'on essaie de quantifier (surtout quand la tendance en question est de 0,4%, c'est-à-dire 80 fois plus faible que le degré d'imprécision sur le taux exact de chlorophylle en surface).

Quand en plus cet exercice n'est accompli que sur neuf années, cela frise l'escroquerie d'en tirer des conclusions générales sur la santé actuelle de phytoplancton et son évolution.

2 El Nino, se caractérise surtout par un basculement de la thermocline . A louest, elle s'enfonce, à l'est (Amerique) , elle se relève. LA conséquence, c'est qu'il n'y a plus d'apport d'eau froide depuis les profondeurs et depuis le Sud. L'upwelling du Perou disparaît. Comme les upwellings sont le moyen majeur d'apporter des nutrients, la productivité chute brutalement.

Ma question est donc, est ce que cette influence là a été prise en compte.?

Oui c'est pris en compte et je réponds aussi à Meteor par la même occasion. Une fois que l'on a fait l'indice composite MEI, et constaté son éventuelle corrélation avec le productivité (je répète, cette corrélation n'est sans doute pas forte du tout entre 2001 et 2006, il suffit de voir les courbes qui n'ont pas la même pente ou qui sont parfois orthogonales, si on est à 0,5 cela doit être bien), qu'est-ce que l'on en déduit ?

Que les différents éléments de cet indice (flux, SST, nébulosité, pression) vont tous co-évoluer de la même manière en situation de RC ?

Que la corrélation va se renforcer à l'avenir ?

Que le phytoplancton va rester statique et crever sur place ?

Que les eaux froides réchauffées n'auront pas une activité euphotique différente ? Etc.

Bref, on a un joli joujou, on est pressé de publier autre chose que des papiers techniques sur le calibrage dans d'obscures revues et on se paie son premier "Nature", avec l'artillerie des communiqués et l'armada des médias derrière pour faire du foin sur pas grand chose.