Thèse Evènements Extrêmes Combinés dans l'Océan Passés et Futurs Focus sur les Mers d'Europe de l'Ouest et Perspective Globale H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Toulouse École doctorale : SDU2E - Sciences de l'Univers, de l'Environnement et de l'Espace Laboratoire de recherche : Mercator Océan international Direction de la thèse : Angélique MELET ORCID 0000000338888159 Début de la thèse : 2026-05-12 Date limite de candidature : 2026-05-31T23:59:59 Le changement climatique modifie profondément l'océan, entraînant son réchauffement, acidification, de-oxygénation, la hausse du niveau de la mer, la fonte de la banquise et des pertes de biodiversité (GIEC, 2021). Au-delà des tendances, la température, les concentrations en oxygène et la chimie des carbonates varient à différentes échelles de temps, notamment lors d'événements extrêmes. Les espèces et les écosystèmes marins sont de plus en plus menacés par les événements extrêmes tels que les vagues de chaleur marines (MHW), les épisodes de faible teneur en oxygène (LOX) et les épisodes de faible pH (OAX). En effet, ces paramètres environnementaux, en interaction avec les caractéristiques physiologiques des espèces, façonnent les habitats marins (Morée et al. 2023). Les événements extrêmes combinés de MHW, LOX et OAX (Gruber et al. 2021, Wong et al. 2024, Le Grix et al. 2025, Tan et al. 2025) peuvent amplifier la menace pesant sur les écosystèmes marins, poussant les espèces au-delà de leurs limites de tolérance physiologique et/ou réduisant les habitats marins adaptés lorsque les conditions extrêmes s'étendent à travers la colonne d'eau. Cependant, ces événements extrêmes combinés restent mal caractérisés et mal compris, en particulier au niveau régional, en profondeur et pour les états climatiques futurs.
Ce doctorat vise à caractériser les extrêmes combinés de MHW-OAX-LOX passés et futurs, avec un focus sur les mers régionales bordant l'Europe occidentale (Océan Atlantique nord-est, mer du Nord et Méditerranée occidentale).
Le premier objectif consistera à caractériser les évènements extrêmes passés à l'aide de la réanalyse régionale à haute résolution de la physique et de la biogéochimie marine (IBIRYS36) du service Copernicus Marine. Cette réanalyse offre une caractérisation continue, 4D et multivariée de l'état de l'océan, avec des contraintes issues des observations pour la physique océanique. Le doctorant analysera les évènements océaniques extrêmes (MHW, OAX, LOX), leur distribution spatiale, leur structure verticale et leur évolution temporelle. Il/elle analysera ensuite comment ces phénomènes extrêmes se combinent dans l'espace et dans le temps, en s'appuyant sur des méthodes existantes (e.g., Wong et al. 2024).
En fonction des progrès réalisés à l'échelle régionale, la même méthodologie serait étendue à l'océan mondial en analysant la nouvelle génération de réanalyses globales au ¼° actuellement développées à Mercator Ocean pour le service Copernicus Marine. Cette analyse globale permettrait de caractériser différents régimes d'événements extrêmes combinés à travers les bassins océaniques, étant donné que les événements combinés MHW-OAX et OAX-LOX se produisent principalement aux basses et moyennes latitudes à la surface de l'océan, tandis que les événements combinés MHW-OAX et MHW-LOX sont fréquents aux hautes latitudes et en partie dans les tropiques (Wong et al. 2024, Le Grix et al. 2025, Gruber et al. 2021).L'objectif final de la thèse sera de d'évaluer l'évolution future des évèbements océaniques extrêmes combinés au cours du XXIe siècle pour les mers d'Europe de l'ouest à l'aide de projections climatiques régionalisées (Irazoqui et al., 2025). Un ensemble unique de projections climatiques régionales est en cours de production à Mercator Ocean dans le cadre du projet Horizon Europe SEACLIM. La descente d'échelle dynamique s'appuie sur un modèle océanique régional couplé physique-biogéochimique à une résolution de 1/12°, qui régionalise trois modèles CMIP6 selon trois scénarios de changement climatique sur la période 1980-2100. Au-delà de l'augmentation de la résolution, le cadre de modélisation régionale permet de simuler explicitement des processus clés pour la région d'intérêt (e.g., les marées) et de corriger les biais des forçages océaniques des modèles CMIP6 et des modèles régionaux CORDEX (Chaigneau et al. 2022, Irazoqui et al. 2025). This PhD is funded by Mercator Ocean International. The PhD will leverage on the IBI regional ocean simulations performed at Mercator Ocean for the EU Copernicus Marine Service, for the HORIZON Europe SEACLIM project. International collaborations within the HORIZON Europe SEACLIM project will be developed.
Analysis of ocean reanalyses produced at Mercator Ocean (MOi) and of dynamically-downscaled CMIP6 climate projections produced at MOi with a regional ocean model. Methods to detect ocean extremes and their compound nature will leverage on the literature (e.g., Wong et al. 2024, Le Grix et al. 2025).

Nous recherchons des candidats très motivés, rigoureux et dotés de bonnes capacités d'analyse, d'organisation, de communication et de relations interpersonnelles.
Vous êtes titulaire d'un Master (ou équivalent) en océanographie ou en sciences du climat.
Vous avez des compétences avancées en langages de programmation (en particulier Fortran et Python), en informatique scientifique et une expérience d'analyse de jeux de données volumineux.
Vous parlez couramment l'anglais (à l'écrit et à l'oral).