Note publique d'information : Le principal objectif de cette thèse est d'étudier les interactions entre l'océan
côtier et l'océan ouvert dans la zone de l'upwelling du Benguela, située au large
des côtes d'Afrique du Sud et de Namibie, à l'aide d'un outil numérique et de données
satellites et in-situ. Un modèle biogéochimique adapté à la zone d'étude (BioBUS ;
Biogeochemical model for the Benguela Upwelling System), prenant en compte les processus
caractéristiques des systèmes d'upwelling de bord Est et des zones de minimum d'oxygène
associées a été développé, puis couplé au modèle hydrodynamique ROMS, afin de mettre
au point une configuration réaliste centrée sur le système de l'upwelling de Namibie
(sous-système Nord du Benguela), zone d'étude de cette thèse. Ces travaux de thèse
ont permis d'améliorer notre compréhension des systèmes d'upwelling de bord Est (EBUS),
notamment leurs impacts locaux et régionaux, ainsi que les couplages physiques/biogéochimiques
dans ces systèmes. A l'issue de ces travaux de thèse, les apports d'azote depuis la
zone de l'upwelling vers le gyre oligotrophe de l'océan Atlantique Sud ont été estimés
(0.38 molN.m-2.yr-1) et sont comparables aux autres sources d'azote (dépôts atmosphériques,
fixation biologique, ...) possibles de soutenir la production primaire dans le gyre
subtropical (de 0.01 à 0.24 molN.m-2.yr-1). Les pertes d'azote par dénitrification
et anammox liées à la zone de minimum d'oxygène (2.2 108 molN.yr-1) sont du même ordre
de grandeur que les pertes par émission de N2O vers l'atmosphère (5.5 108 molN.yr-1),
mais sont sous-estimées par rapport aux quelques estimations in-situ dont nous disposons.
Les flux de N2O à l'interface océan-atmosphère dans cette région sont clairement significatifs
pour le budget atmosphérique de N2O. En effet, même si la surface de la zone ne représente
pas plus de 1.2% des EBUS, ces émissions de N2O contribuent à 4% des émissions de
N2O dans les EBUS. Enfin, ces travaux de thèse montrent l'importance des processus
à mésoéchelle dans le transport total d'azote au large du plateau continental Namibien.
Note publique d'information : The main objective of this PhD thesis is the study of the shelf/offshore interactions
in the Benguela upwelling system, off South African and Namibian coasts, using a numerical
model as well as satellite and in-situ data. A Biogeochemical model adapted for the
Benguela Upwelling System (BioBUS), taking into account the main processes linked
with eastern boundary upwelling systems and associated oxygen minimum zones, has been
developed and coupled with the ROMS hydrodynamical model, in order to implement a
realistic configuration in the Namibian upwelling system (Northern Benguela), the
studied area of this PhD thesis. This PhD thesis contributes to the improvement of
the physical/biogeochemical couplings as well as the understanding of the Eastern
Boundary Upwelling Systems (EBUS) and their local and regional impact. Nitrogen inputs
from the upwelling area to the South Atlantic oligotrophic gyre were estimated (0.38
molN.m-2.yr-1) and are of the same order as other possible N sources (such as atmospheric
deposition, biological fixation, ...) sustaining primary production in the subtropical
gyre (from 0.01 to 0.24 molN.m-2.yr-1). Nitrogen losses by denitrification and anammox
processes linked with the oxygen minimum zone (2.2 108 molN.yr-1) have the same order
of magnitude than N2O outgasing to the atmosphere (5.5 108 molN.yr-1), however they
are underestimated when compared with in-situ estimations. Air-sea N2O fluxes are
clearly significant in this area for the atmospheric N2O budget. Indeed, even if this
area represents 1.2% of the EBUS, its estimated N2O emission contributes to 4% of
the EBUS emissions. Furthermore, this PhD thesis shows the important role of mesoscale
processes in the nitrogen total transport off the Namibian continental shelf.
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