OBJECTIF – Mesures des flux de matières d’origine atmosphérique en mer Méditerranée dans le cadre du réseau MOOSE Mesures en réseau avec cap Béar et cap ferrat Le milieu marin est de plus en plus soumis à l’influence anthropique, très directement sur la frange littorale, mais également au large par les retombées atmosphériques qui peuvent se propager très loin. La Méditerranée étant une mer oligotrophe, c’est-à-dire pauvre en élément nutritifs, tout apport d’éléments peut être un facteur de développement biologique significatif. Par contre l’apport de contaminants et de polluants par voie atmosphérique peut être un facteur perturbant ou inhibant l’écosystème. Le site du Frioul offrant l’opportunité de quantité les retombées atmosphériques dans la zone côtière, le Service d’Observation du MIO a proposé d’utiliser ce site pour installer des collecteurs de retombées atmosphériques. Collecteur de retombées atmosphériques sèches et pluies (MTX Italia) installé sur une plateforme dans l’enceinte du sémaphore de Pomègues Un collecteur de type MTX permet de récupérer les retombées sèches et les retombées humides (pluies) séparément. Parallèlement, un système de pompage en continu des aérosols a été mise en place dans la pièce supérieure du sémaphore. Il est composé de pompes à vide reliées à un compteur qui aspire en continu l’air qui est filtré sur un filtre disposé à l’extérieur. La collecte des échantillons est assurée chaque semaine par un opérateur du MIO. Par ailleurs le MIO assure le traitement et l’analyse de la matière récoltée. Les éléments suivants, source de fertilisation du milieu marin sont déterminés : - Azote total - Phosphore total - Carbone total - Formes solubles de l’azote (nitrate, nitrite, ammonium) - Formes solubles du phosphore (orthophosphates) - Formes particulaires de l’azote, du phosphore et du carbone. SITE : Iles de Pomègues - Sémaphore du Frioul PROGRAMME DE RATTACHEMENT - Mediterranean Oceanic Observing System on Environment : MOOSE - Labellisation : SOERE - INSU - Financement : SOERE – INSU – Ville de Marseille RESPONSABLE LOCAL: - Patrick Raimbault DISPONIBLITE DES DONNEES : - Base de données SEDOO: http://mistrals.sedoo.fr/MOOSE/ PARTICIPANTS : - M. Fornier : collecte - V. Lagadec analyses chimiques - P. Raimbault : analyses élémentaires PARTENAIRES - MOOSE - CHARMEX- Ville de Marseille – Parc des îles du Frioul - OSU de Villefranche et de Banyuls

Le projet interdisciplinaire UECOCOT vise à développer des outils d'aide à la gestion durable des activités minières afin de permettre la meilleure cohabitation possible entre dynamique naturelle des environnements (et leur capacité de résistance aux dommages et de résilience) et les activités humaines (industrielles ou non). L'objectif global du projet est de répondre à la question " comment adapter , à un coût socio-économique acceptable, les activités minières pour que leur impact reste compatible avec la durabilité des écosystèmes côtiers et littoraux". Pour atteindre un tel objectif, le projet UECOCOT repose sur une approche multi-sites ayant des impacts miniers différents. Dans le Pacifique sud, le site choisi est le lagon de Koné (Nouvelle-Calédonie) à proximité duquel s'est implanté une mine de nickel et touché par des apports de particules riches en éléments métalliques (Ni, Cr, Co, Mn) issues de l'altération des massifs miniers latéritiques développés sur des péridotites. C'est dans ce cadre qu'a eu lieu en février 2018 une campagnes océanographique multidisciplinaire dans le lagon de Koné dont l'objectif était d'acquérir des informations sur : i) les flux hydrodynamiques et biogéochimiques entre la côte, le lagon et l'océan et les connectivités au sein même du lagon, ii) l'état écologique du lagon et son fonctionnement End to End (hydro-bio-géochimique) , iii) les apports miniers directs ou indirects (avec un focus sur les métaux) et leur impact sur le fonctionnement biogéochimique. L'ensemble des résultats acquis doit permettre de valider un modèle numérique de biologie intégrant les aspects physiologiques et comportementaux des organismes (plancton et benthos) liés à la contamination du milieu et à la circulation hydrodynamique au sein du lagon. Il doit en particulier aboutir à une meilleure compréhension du rôle de la barrière récifale sur la régulation hydrodynamique et ainsi permettre d'affiner les prévisions en terme de contamination du lagon suite à une modification de la structure récifale sous l'effet conjugué de contraintes anthropiques et climatiques. Ce projet s'inscrit dans le réseau international AMEDEE (Activité Minière, Environnement, Développement Economique, Ethiques) qui regroupe les programmes de R&D de 40 institutions scientifiques (Colin, 2016)

Couplage des données issues des Radar HF et des flotteurs pour améliorer la prévision des dérives des nappes pétrolières et les secours en mer. Le projet TOSCA consiste à développer un réseau côtier de surveillance continue et de prévisions basé sur des radars HF et des instruments et modèles de dérive de nouvelle génération, visant à optimiser la réponse des autorités locales aux accidents de mer, en mettant un accent particulier sur la pollution par les déversements d'hydrocarbures et la recherche. et opérations de sauvetage (SAR). Le projet TOSCA (réseau de surveillance des déversements d’hydrocarbures et des zones côtières) est cofinancé par le Fonds européen de développement régional dans le cadre du programme MED. Il vise à améliorer la qualité et l'efficacité du processus décisionnel en cas d'accident maritime concernant la pollution par les déversements d'hydrocarbures et les opérations de recherche et de sauvetage (SAR) en Méditerranée. Cela se fera avec l'aide d'un réseau comprenant les autorités locales, les décideurs politiques et des scientifiques, dotés d'un système de surveillance et de prévisions maritimes scientifiques et de la mise en œuvre d'outils d'aide à la décision et de plans d'action. TOSCA project consists in the development of a coastal continuous monitoring & forecasting network based on HF radars & new generation drifting instruments & models, aimed at optimizing the response of local authorities to marine accidents, with a special emphasis on oil spill pollution & on search-and rescue (SAR) operations. The TOSCA (Tracking Oil Spills & Coastal Awareness network) project is cofinanced by the European Regional Development Fund in the framework of the MED Programme. It intends to improve the quality and effectiveness of decision-making process in case of marine accidents concerning oil spill pollution and search and rescue (SAR) operations in the Mediterranean.This will be done with the help of a network including local authorities, policy makers and scientists, with a scientific maritime monitoring and forecasting system and with the implementation of decision support tools and action plans.

EMSO is a European network of seabed and fixed-point water column observatories whose scientific objective is to acquire long time series in the seas around Europe for the study of environmental processes related to interactions between geosphere, biosphere and hydrosphere. MAREGAMI project (MARine Earthquake Gap Assessment and Monitoring for Istanbul) is a bilateral Turkish-French collaborative project coordinated by IFREMER and Istanbul Technical University and funded by ANR and TÜBITAK. The goal of MAREGAMI is the development of new methods and monitoring strategies to assess earthquake and tsunami risks related to offshore faults, it comprises four tasks: (1) Marine geodesy: acquisition and processing of geodetic submarine data, (2) Hydrodynamics and specific depositional processes: water column data acquisition and hydrodynamic modeling, (3) Improving earthquake relocation with ocean bottom instruments, (4) Designing an optimal and sustainable network of submarine sensors. Data distributed on this portal were acquired for Task 2. The acquisition and distribution of marine data time series in the Sea of Marmara is funded by EMSO-France Research Infrastructure, EMSO-Link, and MAREGAMI projet. DT-INSU provided operational support and instrumentation

JULIO (Judicious Location for Intrusions Observations) mooring is located close to the 100 m-deep isobath (around 5.25°E and 43.13°N), offshore Marseille. With its bottom-moored (300kHz) ADCP, it enables measuring horizontal currents (every 4 m and every ½ h) through the water column, and among others, identifying periods of exchange between the Northern Current and the continental shelf. It is one crucial component in the study of the coastal-offshore gradient from Marseille to the MOOSE 42°N5°E station, and potential covariances with the MIO radar and other MIO or international observing systems, as well as with the SOMLIT site (including also an ADCP) in the bay of Marseille. Moreover, with a bottom CTD, it can detect environmental anomalies in classical hydrographic data, useful for oceanographers. As one of the rare station at the interface between the continental shelf and offshore, it will allow to observe the long-term evolution of the Northern Current in the context of climate change and anthropogenic pressure, and its potential varying impact on the Gulf of Lion. The data are of course also crucial for modellers. Moreover they show a great potential when supplementing other MOOSE data (glider and radar). Timeserie #3 : - JULIO 3 - 17/07/2014 to 10/04/2015; JULIO (Judicious Location for Intrusions Observations) est situé à proximité de l'isobathe de 100 m de profondeur (environ 5,25°E et 43,13°N), au large de Marseille. Grâce à son ADCP (300 kHz), il permet de mesurer les courants horizontaux (tous les 4 m et toutes les ½ h) à travers la colonne d'eau et, entre autres, d'identifier les périodes d'échange entre le courant du Nord et le plateau continental. Il s'agit d'un élément crucial dans l'étude du gradient littoral-offshore de Marseille à la station MOOSE 42°N5°E, et des covariances potentielles avec le radar MIO et autres systèmes d'observation MIO ou internationaux, ainsi qu'avec le site SOMLIT (incluant également un ADCP) dans la baie de Marseille. De plus, avec un CTD de fond, il peut détecter les anomalies environnementales dans les données hydrographiques classiques, utiles aux océanographes. En tant qu'une des rares stations à l'interface entre le plateau continental et le large, elle permettra d'observer l'évolution à long terme du courant du Nord dans le contexte du changement climatique et de la pression anthropique, et son impact potentiel variable sur le Golfe du Lion. Les données sont bien sûr également cruciales pour les modélisateurs. De plus, ils présentent un grand potentiel en complément d'autres données MOOSE (planeur et radar). Série temporelle #3 : - JULIO 3 - 17/07/2014 to 10/04/2015;

L'Observatoire européen multidisciplinaire des fonds marins et des colonnes d'eau baptisé (EMSO) (European Multidisciplinary Seafloor and water column Observatory) est une infrastructure de recherche répartie à l'échelle européenne des observatoires des fonds marins et des colonnes d'eau. Il vise à explorer davantage les océans, à mieux comprendre les phénomènes qui se produisent au fond de la mer, et à élucider le rôle critique que ces phénomènes jouent dans les systèmes terrestres globaux. Cet observatoire repose sur des sites (ou nœuds) d’observation qui ont été déployés dans des endroits stratégiques des mers européennes, de l'Arctique à l'Atlantique, de la Méditerranée à la mer Noire. Il y a actuellement onze nœuds en eau profonde plus quatre nœuds d'essai en eau peu profonde. EMSO Ligure Ouest est l’un de ces observatoires sous-marin permanent situé en mer Ligurienne et est déployé au large de Toulon, en France. Cette région été choisi pour ses intérêts scientifiques particulières tels que : sismicité, topographie, turbidité, biodiversité, dynamique des masses d'eau et flux de matières organiques. Ce réseau d’observation sous-marine fait aussi partie de KM3NeT (https://www.km3net.org/) qui a une topologie modulaire conçue pour connecter jusqu'à 120 unités de détection de neutrinos. L'instrumentation Earth and Sea Science (ESS) connectée à KM3NeT repose sur deux composants complémentaires: un module d'interface instrumenté (MII) et une ligne instrumentée autonome (ALBATROSS). La ligne ALBATROSS est une ligne inductive (2000 m) composée d'un système de communication acoustique, de deux câbles inductifs équipés de capteurs CTD-O2, de courantomètres et de deux bouées instrumentées. Cette ligne est déployée à une distance de 2-3 kilomètres du MII, et la communication à terre est faite par un lien acoustique avec le MII, et câble électro-optique via le nœud KM3NeT. Data 2016 - DOI: https://doi.org/10.17882/47129 Data Albatross inductive line from 2019 to 2020-11 - DOI: https://doi.org/10.17882/74513 Data Albatross inductive line from 2021 - DOI: https://doi.org/10.17882/83244

Le projet CHROME « Continuous High Resolution Observation of the MEditerranean sea », a été financé par la fondation A*MIDEX, a permis d'étudier le contexte physico-chimique et biogéochimique des eaux de surface en intégrant des échelles spatio-temporelles de haute résolution (méso-échelle et hebdomadaire). Ces échelles d’observation de l’écosystème marin sont indispensables pour comprendre et intégrer au mieux le rôle des structures physiques à méso-échelle et des évènements météorologiques ponctuels tout en englobant la variabilité saisonnière classique. Pour cela, un système de mesures automatisées à haute résolution a été mis en place à bord d’un navire d’opportunité, le C/F Carthage de la Compagnie Tunisienne de Navigation (CTN), à savoir: la FerryBox et le Cytomètre en Flux de type CytoSense. Ce navire traverse la Méditerranée quatre fois par semaine, de Tunis à Marseille et de Tunis à Gênes. CHROME s'est appuyé sur un consortium international composé par l'Institut Méditerranéen d'Océanologie (MIO), l’Institut National des Technologies et des Sciences de la Mer (INSTM), le Laboratoire d’Océanologie et de Géosciences (LOG), la Station Biologique de Roscoff (SBR), le Laboratoire d'Océanographie de Villefranche-sur-Mer (LOV), l’Institut National de Géophysique et de Volcanologie (INGV) et l’Institut de Mathématique de Luminy (I2M). The CHROME project (Continuous High Resolution Observation of the MEditerranean sea) is financially supported by the A*MIDEX Foundation. Its objective was to study the physicochemical and biogeochemical context of the surface waters, integrating high-resolution space and time scales (mesoscale and weekly). Observing the marine environment at this scale is important to understand and integrate as well as possible the roles of mesoscale physical structures and single meteorological events (pulse events) while at the same time encompassing conventional seasonal variability. With this in mind, a high-resolution automated measuring system was set up using the Tunisian ship of opportunity C/F Carthage of the Compagnie Tunisienne de Navigation (CTN) equipped with modern and validated technological appliances, i.e. a FerryBox and a CytoSense flow cytometer. This ship crosses the Mediterranean sea four times a week between Tunis and Marseille and between Tunis and Genoa. CHROME was supported by an international consortium associating the Mediterranean Institute of Oceanography (MIO), the National Institute of Marine Sciences and Technologies (INSTM), the Oceanology and Geoscience Laboratory (LOG), the Roscoff Biological Station (SBR), the Luminy Institute of Mathematics (I2M), the Oceanology Laboratory of Villefranche-sur-Mer (LOV) and the National Institute of Geophysics and Vulcanology (INGV).

JULIO (Judicious Location for Intrusions Observations) mooring is located close to the 100 m-deep isobath (around 5.25°E and 43.13°N), offshore Marseille. With its bottom-moored (300kHz) ADCP, it enables measuring horizontal currents (every 4 m and every ½ h) through the water column, and among others, identifying periods of exchange between the Northern Current and the continental shelf. It is one crucial component in the study of the coastal-offshore gradient from Marseille to the MOOSE 42°N5°E station, and potential covariances with the MIO radar and other MIO or international observing systems, as well as with the SOMLIT site (including also an ADCP) in the bay of Marseille. Moreover, with a bottom CTD, it can detect environmental anomalies in classical hydrographic data, useful for oceanographers. As one of the rare station at the interface between the continental shelf and offshore, it will allow to observe the long-term evolution of the Northern Current in the context of climate change and anthropogenic pressure, and its potential varying impact on the Gulf of Lion. The data are of course also crucial for modellers. Moreover they show a great potential when supplementing other MOOSE data (glider and radar). Timeseries : - JULIO 1 - 12/02/2012 -> 23/10/2012, every 4 minutes ; - JULIO 2 - 26/09/2013 -> 28/03/2014, every 4 minutes ; - JULIO 3 - 17/07/2014 -> 10/04/2015, every 4 minutes ; - JULIO 4 - 07/12/2020 -> 21/08/2021, every 5 minutes ; - JULIO 5 - 01/09/2021 -> 23/06/2022, every 4 minutes ; JULIO (Judicious Location for Intrusions Observations) est situé à proximité de l'isobathe de 100 m de profondeur (environ 5,25°E et 43,13°N), au large de Marseille. Grâce à son ADCP (300 kHz), il permet de mesurer les courants horizontaux (tous les 4 m et toutes les ½ h) à travers la colonne d'eau et, entre autres, d'identifier les périodes d'échange entre le courant du Nord et le plateau continental. Il s'agit d'un élément crucial dans l'étude du gradient littoral-offshore de Marseille à la station MOOSE 42°N5°E, et des covariances potentielles avec le radar MIO et autres systèmes d'observation MIO ou internationaux, ainsi qu'avec le site SOMLIT (incluant également un ADCP) dans la baie de Marseille. De plus, avec un CTD de fond, il peut détecter les anomalies environnementales dans les données hydrographiques classiques, utiles aux océanographes. En tant qu'une des rares stations à l'interface entre le plateau continental et le large, elle permettra d'observer l'évolution à long terme du courant du Nord dans le contexte du changement climatique et de la pression anthropique, et son impact potentiel variable sur le Golfe du Lion. Les données sont bien sûr également cruciales pour les modélisateurs. De plus, ils présentent un grand potentiel en complément d'autres données MOOSE (planeur et radar). Série temporelle #1: - JULIO 1 - 12/02/2012 -> 23/10/2012, toutes les 4 minutes ; - JULIO 2 - 26/09/2013 -> 28/03/2014, toutes les 4 minutes ; - JULIO 3 - 17/07/2014 -> 10/04/2015, toutes les 4 minutes ; - JULIO 4 - 07/12/2020 -> 21/08/2021, toutes les 5 minutes ; - JULIO 5 - 01/09/2021 -> 23/06/2022, toutes les 4 minutes ;

JULIO (Judicious Location for Intrusions Observations) mooring is located close to the 100 m-deep isobath (around 5.25°E and 43.13°N), offshore Marseille. With its bottom-moored (300kHz) ADCP, it enables measuring horizontal currents (every 4 m and every ½ h) through the water column, and among others, identifying periods of exchange between the Northern Current and the continental shelf. It is one crucial component in the study of the coastal-offshore gradient from Marseille to the MOOSE 42°N5°E station, and potential covariances with the MIO radar and other MIO or international observing systems, as well as with the SOMLIT site (including also an ADCP) in the bay of Marseille. Moreover, with a bottom CTD, it can detect environmental anomalies in classical hydrographic data, useful for oceanographers. As one of the rare station at the interface between the continental shelf and offshore, it will allow to observe the long-term evolution of the Northern Current in the context of climate change and anthropogenic pressure, and its potential varying impact on the Gulf of Lion. The data are of course also crucial for modellers. Moreover they show a great potential when supplementing other MOOSE data (glider and radar). Timeserie #6 : - JULIO 6 - 24/06/2022 to 22/06/2023; JULIO (Judicious Location for Intrusions Observations) est situé à proximité de l'isobathe de 100 m de profondeur (environ 5,25°E et 43,13°N), au large de Marseille. Grâce à son ADCP (300 kHz), il permet de mesurer les courants horizontaux (tous les 4 m et toutes les ½ h) à travers la colonne d'eau et, entre autres, d'identifier les périodes d'échange entre le courant du Nord et le plateau continental. Il s'agit d'un élément crucial dans l'étude du gradient littoral-offshore de Marseille à la station MOOSE 42°N5°E, et des covariances potentielles avec le radar MIO et autres systèmes d'observation MIO ou internationaux, ainsi qu'avec le site SOMLIT (incluant également un ADCP) dans la baie de Marseille. De plus, avec un CTD de fond, il peut détecter les anomalies environnementales dans les données hydrographiques classiques, utiles aux océanographes. En tant qu'une des rares stations à l'interface entre le plateau continental et le large, elle permettra d'observer l'évolution à long terme du courant du Nord dans le contexte du changement climatique et de la pression anthropique, et son impact potentiel variable sur le Golfe du Lion. Les données sont bien sûr également cruciales pour les modélisateurs. De plus, ils présentent un grand potentiel en complément d'autres données MOOSE (planeur et radar). Série temporelle #6 : - JULIO 6 - 24/06/2022 to 22/06/2023;

The LAgrangian Transport EXperiment (LATEX) project (2008-2011) is designed to study the mechanisms of formation of anticyclonic eddies and their influence on cross-shelf exchanges in the western part of the GoL. The dynamics of mesoscale eddies is particularly important in this part of the GoL since it represents a key region for regulating the outflow from the continental shelf. The eddy dynamics is investigated using Symphonie, a 3-dimensional, primitive equation model, with a free sea surface, hybrid sigma coordinates, based on Boussinesq and hydrostatic approximations [Marsaleix et al., 2006, 2008]. We use the upwind-type advection-diffusion scheme adapted by Hu et al. [2009] to improve the ability of the model to reproduce coastal mesoscale eddies in the western part of the GoL. In the present study, the model is implemented over the whole GoL with an horizontal resolution of 1 km × 1 km (Figure 1). The vertical discretization consists of 40-hybrid vertical levels. The vertical resolution varies from 1 m in the upper ocean to 40 m near the bottom. "For a complete review of the LATEX projet, see : - Petrenko, A., A., Doglioli, A.M., Nencioli, F., Kersalé, M., Hu, Z., d'Ovidio, F. (2017). A review of the LATEX project: mesoscale to submesoscale processes in a coastal environment. Ocean Dynam., 67:513 - doi: 10.1007/s10236-017-1040-9 - https://doi.org/10.1007/s10236-017-1040-9 ----- Le projet LAgrangian Transport EXperiment (LATEX) (2008-2011) est conçu pour étudier les mécanismes de formation des tourbillons anticycloniques et leur influence sur les échanges entre plateaux dans la partie occidentale du GdL. La dynamique des tourbillons à méso-échelle est particulièrement importante dans cette partie du GdL, car elle représente une région clé pour la régulation du flux sortant du plateau continental. La dynamique des tourbillons est étudiée à l'aide de Symphonie, un modèle d'équation primitive tridimensionnel, avec une surface de mer libre, des coordonnées sigma hybrides, basé sur Boussinesq et des approximations hydrostatiques [Marsaleix et al., 2006, 2008]. Nous utilisons le schéma d'advection-diffusion de type vent debout adapté par Hu et al [2009] pour améliorer la capacité du modèle à reproduire les tourbillons côtiers à méso-échelle dans la partie occidentale du GdL. Dans la présente étude, le modèle est mis en œuvre sur l'ensemble du GdL avec une résolution horizontale de 1 km × 1 km (Figure 1). La discrétisation verticale est constituée de 40 niveaux verticaux hybrides. La résolution verticale varie de 1 m dans la partie supérieure de l'océan à 40 m près du fond. Pour plus d'information sur le projet LATEX : - Petrenko, A., A., Doglioli, A.M., Nencioli, F., Kersalé, M., Hu, Z., d'Ovidio, F. (2017). A review of the LATEX project: mesoscale to submesoscale processes in a coastal environment. Ocean Dynam., 67:513 - doi:10.1007/s10236-017-1040-9 - https://doi.org/10.1007/s10236-017-1040-9