3.2 La mer M´editerran´ee
3.2.1 Estimation locale du niveau de la mer depuis 1970
Sur les 18 derni`eres ann´ees, l’altim´etrie montre que le niveau de la mer moyen en Mer M´editerran´ee pr´esente une variabilit´e inter-annuelle tr`es forte avec des amplitudes de plus de 100 mm d’une ann´ee sur l’autre. De mˆeme, la variabilit´e r´egionale est tr`es forte avec des tendances tr`es n´egatives dans la mer Ionienne et fortement positive dans la mer Eg´ee et le bassin Levantin sur la p´eriode 1993-2006. Ces tendances sont la signature de l’”Eastern Mediterranean Transient” (EMT) : un changement de circulation en Mer Ionienne et dans le bassin Levantin dans les ann´ees 1990 qui a fortement marqu´e la variabilit´e du niveau
de la mer M´editerran´een sur la d´ecade 1993-2003 (Roether et al. [2007] par exemple).
L’EMT est caract´eris´e par un changement dans la production des eaux profondes du bassin Levantin et de leurs caract´eristiques thermo-halines. Au cours du XX`eme
si`ecle, elles se sont form´ees en mer Adriatique, mais au d´ebut des ann´ees 1990 ces eaux profondes ont ´et´e supplant´ees par des eaux plus denses provenant de mer Eg´ee et qui se sont form´ees suite a plusieurs ´ev`enements climatiques inhabituels (Beuvier et al.[2010]). Parmis ces ´ev`enements d´eclencheurs, on compte un changement de circulation dans les bassins Ionien et Levantin (Malanotte-Rizzoli et al.[1999];Samuel et al. [1999]), une convection hivernale extrˆeme en mer Eg´ee lors de l’hiver 1987 et l’occurence de deux hivers tr`es froids cons´ecutifs en 1992 et 1993 (Josey [2003];Beuvier et al. [2010]). Ce changement de production d’eau profonde a fortement impact´e la circulation M´editerran´eenne `a tel point qu’il domine la variabilit´e
3.2 La mer M´editerran´ee
r´egionale du niveau de la mer dans les bassins Ionien et Levantin sur la p´eriode 1993-2006 (Tsimplis et al.[2009]; Vera et al.[2009]).
En r´esum´e, durant la p´eriode altim´etrique, la variabilit´e du niveau de la mer est domin´ee par un ´ev`enement exceptionnel : l’EMT. Un tel ´ev`enement ne s’est tr`es probablement pas produit entre 1950 et 1990 (Beuvier et al. [2010]). Ceci fait que les observations al-tim´etriques sont pArcticuli`erement peu repr´esentatives de la variabilit´e du niveau de la mer M´editerran´ee aux cours des derni`eres d´ecennies.
Les reconstructions globales, d´evelopp´ees dans la section 2.2.2, ne donnent pas non plus d’informations fiables sur la variabilit´e du niveau de la mer en M´editerran´ee depuis
1950. Ceci est dˆu `a 2 raisons. D’une part, comme la M´editerran´ee est un bassin semi
ferm´e, elle est domin´ee par ses propres modes de variabilit´e oc´eanique (comme l’EMT par exemple) qui sont largement d´ecoupl´es des modes de variabilit´e globaux qui ont servi `a l’in-terpolation spatiale des mar´egraphes dans le processus de reconstruction. En cons´equence l’interpolation r´ealis´ee dans les reconstructions globales donne des r´esultats biais´es pour la M´editerran´ee. D’autre part, sachant ce fait, nous n’avons pas utilis´e de mar´egraphes M´editerran´eens dans les reconstructions globales pour ´eviter de polluer en retour les re-constructions globales avec des informations sp´ecifiques `a la M´editerran´ee. Il n’y a donc aucune information mar´egraphique remontant `a 1950 concernant la M´editerran´ee dans les reconstructions globales.
En cons´equence nous avons d´evelopp´e des reconstructions sp´ecifiques `a la M´editerran´ee pour estimer sa variabilit´e r´egionale aux ´echelles inter-annuelles et multi-d´ecennales. Pour cela nous avons suivi une m´ethodologie similaire `a celle de l’´etude Meyssignac et al. [2012] tout en l’adaptant aux sp´ecificit´es du bassin M´editerran´een. C’est le sujet de l’Arcticle : ”Two-dimensional reconstruction of the Mediterranean sea level over 1970-2006 from tide gage data and regional ocean circulation model outputs”.
R´esum´e de l’Arcticle : ”Two-dimensional reconstruction of the
Mediter-ranean sea level over 1970-2006 from tide gage data and regional ocean circu-lation model outputs” (l’Arcticle original est ins´er´e `a la fin de cette section 3.2). Dans cette ´etude nous d´eveloppons 3 reconstructions diff´erentes du niveau de la mer en M´editerran´ee sur la p´eriode 1970-2006. Pour les 3 reconstructions nous utilisons le mˆeme jeu de 13 mar´egraphes r´epartis autour du bassin. En revanche, nous utilisons pour chacune, une base de donn´ees diff´erente pour estimer les EOFs du niveau de la mer qui permettent d’interpoler spatialement les mar´egraphes sur la p´eriode 1970-2006. Pour la premi`ere recon-struction nous utilisons des EOFs calcul´ees `a partir des donn´ees altim´etriques sur la p´eriode 1993-2005. Ces donn´ees couvrent une p´eriode courte et fortement marqu´ee par l’´ev`enement EMT qui est pArcticulier aux ann´ees 1990, comme on a vu plus haut. Ceci peut donner trop de poids au mode de variabilit´e EMT dans la reconstruction multi-d´ecennale (voir section 2.2.2). Pour cette raison, nous utilisons pour les 2 autres reconstructions, des EOFs calcul´ees sur une p´eriode plus longue (1970-2002) `a partir de mod`eles. Pour la deuxi`eme reconstruction, les EOFs sont calcul´ees `a partir du mod`ele d’oc´ean NEMOMED8 forc´e par la r´eanalyse atmosph´erique ARPERA (Beuvier et al.[2010];Herrmann et al.[2010]). Pour la troisi`eme reconstruction, les EOFs sont calcul´ees `a partir du mod`ele coupl´e
atmosph`ere-oc´ean PROTHEUS SYSTEM (The PROTHEUS Group et al. [2009]). Nous comparons
[2009] bas´ee sur un jeu de mar´egraphe distinct et des EOFs d´eduites de l’altim´etrie (sur une p´eriode plus courte, de 1993 `a 2001). L’ensemble des 4 reconstructions est aussi ´evalu´e de mani`ere ind´ependante par comparaison avec les donn´ees altim´etriques sur la p´eriode 1993-2000 et avec 7 mar´egraphes ind´ependants couvrant la p´eriode compl`ete 1970-2006. Les 4 reconstructions donnent des r´esultats similaires et coh´erents avec les donn´ees en terme de variabilit´e inter-annuelle et multi-d´ecennale. Les meilleurs r´esultats sont obtenus pour la reconstruction bas´ee sur le mod`ele NEMOMED8 (en pArcticulier dans le bassin Ionien o`u l’EMT a une forte influence, voir Fig. 3.3). Elle montre que la variabilit´e r´egionale semble avoir ´et´e domin´ee par l’impact de la NAO jusqu’en 1992 date `a laquelle s’est mani-fest´e l’EMT. En ce qui concerne le niveau moyen de la M´editerran´ee, les 4 reconstructions donnent aussi des r´esultats tr`es similaires avec une forte baisse autour des ann´ees 1975,
une hausse de plus de 30 mm en 1995 et une tendance de 1.4 mm.a-1 entre 1970 et 2000.
En revanche, en terme de tendances sur la p´eriode 1970-2006, les r´esultats divergent entre les reconstructions. Ceci est dˆu `a la forte variabilit´e inter-annuelle du niveau de la mer en M´editerran´ee (de l’ordre de ±100 mm d’une ann´ee sur l’autre) qui empˆeche d’obtenir des tendances significatives sur une periode de seulement 36 ans. Il est quand mˆeme int´eressant de noter que les 4 reconstructions s’accordent pour donner des tendances r´egionales du
niveau de la mer relativement faibles sur la p´eriode 1970-2006 : entre -3 mm.a-1 et +3
mm.a-1
. Ceci est remarquablement faible compar´e aux tendances r´egionales du niveau de la mer que l’on peut trouver autour du globe sur la mˆeme p´eriode : entre -7 mm.a-1
et +7 mm.a-1.
Figure 3.3 – Tendances du niveau de la mer reconstruites avec les mar´egraphes (indiqu´es par les points noirs) et les EOFs du mod`ele NEMOMED8 entre 1970 et 2009. Figure adapt´ee de Meyssignac et al. [2011].
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