LAXENAIRE

Rémi LAXENAIRE

Étude du devenir des tourbillons des Aiguilles et de leur transport dans l'océan Atlantique Sud à partir d'observations satellitaires et in situ


Composition du jury

Mme Sabrina SPEICH Ecole normale supérieure Directeur de thèse
Mme Rosemary MORROW Observatoire Midi-Pyrénées Rapporteur
M. Andrea DOGLIOLI Université d'Aix - Marseille Rapporteur
M. Gilles REVERDIN Sorbonne Université Examinateur
M. Francesco NENCIOLI Plymouth Marine Laboratory Examinateur
M. Matthieu ROY-BARMAN Université Paris-Saclay Examinateur
M. Alexandre STEGNER Université Paris-Saclay Invité

Résumé :
Les échanges de chaleur entre les océans Indiens et Atlantiques sont étroitement liés à la
circulation globale et au climat. Ceux-ci sont principalement réalisés par les Anneaux des
Aiguilles (AR pour ``Agulhas Rings'') qui sont étudiés dans cette thèse à l'aide de cartes
quotidiennes d'altimétrie satellitaire et de profils hydrologiques de flotteurs Argo. En
développant et appliquant l'algorithme d'identification et de suivi des tourbillons TOEddies à
24 années de cartes de la topographie dynamique absolue, nous estimons les origines, les
trajectoires et la durée de vie des AR. La principale nouveauté réside dans la détection de
nombreux événements de fractionnement et de fusion des tourbillons. Cette innovation
conduit à la définition d'un réseau de trajectoires au lieu d'une identification biunivoque entre
un tourbillon et une trajectoire. Les résultats ainsi obtenus diffèrent considérablement des
évaluations précédentes en connectant des tourbillons formés dans l'océan Indien en amont
du courant des Aiguilles à d'autres dans le courant du Brésil. La collocation des segments
reconstruits des trajectoires des AR avec les profileurs Argo donne accès à leur structure
thermohaline ce qui permet d'en estimer l'évolution au cours de leur propagation. En
particulier, nous montrons la modification d'un AR passant d'une structure de surface à une
de sub-surface dû à sa subduction lors de son entrée dans le gyre subtropical de l'Atlantique
Sud. Cette transformation se traduit par la création de deux coeurs d'eau Modale qui
concentrent la majeure partie du contenu de chaleur de cet AR. Enfin, une estimation de la
répartition géographique de plusieurs AR est obtenue à partir des tourbillons détectés dans le
bassin du Cap et dans l'océan Atlantique Sud. Cette répartition géographique montre que, en
général, les AR subductent lorsqu'ils quittent le bassin du Cap. De plus, pour chaque
tourbillon suffisamment échantillonné par les flotteurs Argo, nous estimons son anomalie de
contenu thermique calculée en fonction de son environnement. Ces anomalies s'avèrent être
importantes tout au long de leur trajectoire bien que les AR perdent de la chaleur en se
propageant. En combinant des méthodes eulériennes et lagrangiennes, nous estimons le
transport de chaleur en sub-surface effectué par les AR lors de leur propagation dans
l'Atlantique Sud.