Thèse : Rôle de la méso-échelle océanique sur le transport de chaleur vers la banquise dans les régions polaires (H/F)

Quel est le sujet de la thèse ?

À l'heure actuelle, les banquises arctique et antarctique sont toutes deux en recul et devraient continuer à diminuer au cours du XXIème siècle. Ce retrait des banquises polaires a des implications majeures sur le climat, les écosystèmes et les sociétés humaines. Des projections fiables de l'évolution des banquises sont donc cruciales pour aider nos sociétés à prendre des décisions éclairées en matière d'atténuation et d'adaptation au changement climatique. La fonte de la banquise est en partie due à l'océan qui apporte des eaux relativement chaudes des basses vers les hautes latitudes. En particulier, les processus de méso-échelle (10-100 km) jouent potentiellement un rôle déterminant dans le transport de chaleur vers ces régions. Toutefois, l'impact de la méso-échelle océanique sur les routes empruntées par les eaux chaudes vers les pôles et sur l'intensité et la variabilité du transport de chaleur associé reste mal compris, tout comme la contribution de cette méso-échelle au transfert de chaleur vers la banquise. Ces lacunes s'expliquent par le manque d'observations dans les régions polaires et par une résolution insuffisante des modèles numériques aux hautes latitudes.

Ce projet propose de faire progresser notre compréhension du rôle de la méso-échelle océanique sur le transport de chaleur des régions subpolaires jusqu'à la banquise. Nous utiliserons une hiérarchie de modèles océan-glace de mer à haute résolution ; d'une résolution de 1/4° qui représente partiellement les structures de méso-échelle à une résolution de 1/36° qui les résout presque entièrement mais dont le coût reste prohibitif pour les modèles de climat. Les analyses nous permettront de quantifier la contribution de la méso-échelle au transport de chaleur vers les régions polaires et au transport vertical sous la banquise, ainsi qu'aux trajectoires empruntées par les eaux relativement chaudes en route vers les pôles. Nous exploiterons les similitudes entre ces deux régions polaires pour faire progresser la caractérisation et la quantification de l'impact des processus à méso-échelle sur le transport de chaleur dans le contexte du déclin de la banquise. Ce faisant, le projet contribuera à éclairer le développement de paramétrisations des processus méso-échelles dans les modèles d'océan ainsi que l'interprétation et le déploiement d'observations dans les régions polaires.

Quelles seront vos missions et vos activités ?

• Étudier l'influence de la résolution des modèles sur la relation spatio-temporelle entre le transport de chaleur vers les pôles et la banquise, à des échelles de temps allant de la saison à la décennie.
• Étudier l'influence des processus à méso-échelle sur les trajectoires des eaux chaudes vers les régions polaires.
• Quantifier la contribution des tourbillons de méso-échelle au transport de chaleur vertical et latéral au sein de la couche de mélange sous la banquise.

Mots clés :

Régions polaires, transport de chaleur, méso-échelle, modélisation numérique, glace de mer.

Bienvenue chez Ifremer

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Des abysses à la surface, de la côte au large, l’Ifremer est l’institut de recherche français entièrement dédié à l’Océan. Ses équipes mènent des recherches, innovent et produisent des expertises pour protéger l’océan, exploiter ses ressources de manière responsable et partager les données marines. 

L’Ifremer apporte son expertise scientifique pour éclairer les politiques publiques et élabore des solutions puisées dans l’océan pour répondre aux enjeux de la transition écologique. Opérateur de la Flotte océanographique française avec sa filiale d’armement Genavir, l’Ifremer imagine, conçoit et déploie des moyens technologiques de pointe pour percer les mystères de l’océan.

Rejoignez nos équipes, composées de 1500 scientifiques et métiers supports à la recherche, et présentes sur tout le littoral métropolitain et en Outre-mer. 

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Qui sommes nous ?

Vous travaillerez à l’Ifremer au sein de l’équipe « Océan et Climat » du Laboratoire d’Océanographie Physique et Spatiale (LOPS) qui se situe sur le technopôle Brest-Iroise à Plouzané en France. L’équipe « Océan et Climat » regroupe plusieurs experts qui travaillent sur des thématiques proches du sujet de thèse comme la dynamique méso-échelle et en transport de chaleur. Vous bénéficierez également des activités menées par le thème de recherche transversal sur les régions polaires qui réunit des chercheur.e.s spécialisé.e.s dans ces régions pour échanger et collaborer.

Le projet de doctorat est inscrit dans le cadre de HEAT-UP, un projet de 4 ans piloté par C. Dufour et financé par l'ANR JCJC. HEAT-UP réunit plusieurs partenaires nationaux (Mercator Ocean International, CERFACS, LOCEAN-IPSL) et internationaux (Delft University of Technology, GEOMAR) avec qui l’étudiant.e aura l’opportunité d’interagir.

Les ressources de calcul nécessaires à la réalisation des travaux de la thèse seront fournies par le cluster local Datarmor et le serveur de Météo-France. Vous serez assisté.e par des ingénieurs de recherche au LOPS dans l’analyse des données.

Qui êtes-vous ?

• Titulaire d'un master en océanographie physique, en dynamique des fluides, en géosciences ou dans une discipline connexe.

Vous avez les compétences, connaissances et expériences suivantes :

• Solides connaissances en dynamique des fluides.
• Excellentes compétences en analyse de données.
• Très bonnes compétences en programmation numérique.
• Maîtrise des langages de programmation (par exemple, Python) et de l'environnement UNIX/Linux.
• Excellentes compétences rédactionnelles et de communication en anglais.

Vous avez les qualités suivantes :

• Rigueur et curiosité scientifiques.
• Aptitude à prendre des intiatives et à organiser son travail.
• Aptitude à travailler en équipe.