Le rôle de la dynamique océanique et atmosphérique en Atlantique Nord sur le fonctionnement de l'upwelling ouest-africain

Cette thèse avait pour objectif de mieux comprendre le rôle de la dynamique océanique et atmosphérique régionale sur le fonctionnement de l’upwelling ouest africain. La première partie est consacrée à l’étude du cycle saisonnier, de la dynamique et de l’origine des masses d’eau du courant de bord qui alimente l’upwelling ouest africain. Ce courant est situé sur la pente continentale et est dénommé WABC (pour West African poleward Boundary Current en anglais). Son lien avec la circulation à l’échelle de l’Atlantique Tropical Nord Est (ATNE) est aussi étudié. Les résultats obtenus sont principalement basés sur des sorties de simulations numériques avec une configuration régionale du modèle NEMO (TROP025). Le WABC est constitué d’un sous courant dirigé vers le pôle (communément appelé Poleward Under Current (PUC) en anglais) et d’un courant de surface également dirigé vers le pôle et fréquemment appelé courant de Mauritanie (Mauritania Current en anglais ; MC). Le WABC est présent quasiment toute l’année. Il est visible en surface (en l’absence du jet d’upwelling côtier) et s’étend jusqu’à ~ 250 m de profondeur ou en gamme de densité. Son transport méridien vers le nord est la conséquence des gradients de pression baroclines mis en place par le vent et aussi d’un rotationnel de vent positif le long des côtes ouest africaines. L’étude du cycle saisonnier a permis de montrer que le WABC présente deux pics de transport dans l’année : un premier en Avril-Mai et un second en Octobre- Novembre. Ce cycle semi-annuel du WABC résulte de l’activité des ondes côtières générées par les fluctuations du forçage par le vent. Le premier pic est causé par une relaxation des vents locaux (dans la zone côtière ouest africaine). Pour le second pic automnal la zone de forçage est distante et principalement située dans le golfe de Guinée. La quantité d’eau transportée par le WABC est estimée à 1 Sv en moyenne annuelle. Du fait de la variation du paramètre de Coriolis avec la latitude (effet β), les ondes côtières associées à la variation du WABC donnent naissance à des ondes de Rossby se propageant vers l’ouest. Les caractéristiques de ces ondes qui changent suivant la latitude, sont mises en évidence dans la thèse. L’étude de l’origine des masses d’eau du WABC a permis de clarifier le lien entre le WABC et la circulation dans l’ATNE. En effet, les masses d’eau transportées par le WABC sont amenées par le sous courant nord équatorial et sont principalement situées dans la thermocline (100-240 m). Elles subissent de fortes recirculations et une advection moyenne faible (~1 cm/s) dans la "shadow zone" avant d’être amenées par le WABC. Cette étude nous a aussi permis de montrer que la circulation au nord du dôme de Guinée (notamment la recirculation vers l’ouest associée à la présence du dôme de Guinée) tend à être surestimée lorsque les vitesses sont calculées à partir de l’équation du vent thermique avec des niveaux de références peu profonds. En effet, la prise en compte des gradients thermohalins profonds est importante et tend à renforcer l’advection vers le nord-est dans l’ATNE. La dernière partie de la thèse a concerné l’étude des modes de variabilité atmosphérique grandes échelles qui modulent, aux échelles de temps synoptiques, l’intensité des vents d’upwelling le long des côtes sénégalaises. Les analyses menées sur des données de réanalyses (Era-Interim) montrent que les fluctuations du vent, à ces échelles de temps et dans cette zone, sont principalement liées à l’intensité et la position de l’anticyclone des Açores, de l’anticyclone Saharo-Libyen et de la dépression Saharo-sahélienne. La variabilité du régime de vent à Dakar en lien avec ENSO s’explique notamment par la manière dont ces centres d’action sont affectés par ce mode de variabilité climatique.