The marine heatwave west of Ireland in June 2023

The summer of 2023 had been notable for a number of climate extremes: sea ice in the Antarctic dropped to its lowest for the time of year since satellite records began in the 1970s (NASA Earth Observatory, 2023), terrestrial heatwaves engulfed southern Europe and southern United States/Mexico that would have been ‘virtually impossible’ without climate change (WorldWeatherAttribution, 2023), and sea-surface temperatures (SSTs) in the North Atlantic reached their highest since satellite records began in 1982 (NOAA, 2023). In concert with these terrestrial heatwaves and high Atlantic SSTs, a severe marine heatwave(MHW) developed in the eastern North Atlantic, west of Ireland (Figure 1a). Except for a narrow band close to the coast from Greenland to Canada, SSTs everywhere in the North Atlantic were above the 41-yearaverage (1982–2023), with many regions experiencing temperatures 2 degC higher than average. In the study region westof Ireland (highlighted in Figure 1b), the SST reached an impressive 4 degC above average

Vers la compréhension des réponses de l'environnement côtier aux évènements extrêmes dans un contexte de changement climatique

Global change is associated with changes in the dynamics of extreme events in the ocean. These extremes, which dramatically affect the environment and our societies, are set to intensify, become more frequent and even last longer, over ever larger areas. The Coastal ocean is particularly affected by these extremes but many questions remain open. Through the exploration of marine heat waves and cold spells, extreme low salinity events, sediment plumes and algal blooms, I have been able to identify, define and characterize extreme events on the French coast thanks to a network of high-frequency in situ buoys. In order to better detail these extreme events and understand the processes with which they are associated numerical models and satellite images were also analyzed. Extreme forcing and environmental extremes in the French Coastal ocean show an intensification of these phenomena over the last decade. Some extremes follow global trends, while others are forced locally. Understanding the dynamics of extreme events opens up the possibility of defining new indicators for better management of Coastal environments.Le changement global est associé à des évolutions dans la dynamique des évènements extrêmes dans l’océan. Ces extrêmes qui affectent l’environnement et nos sociétés de façon dramatique sont amenés à s’intensifier, à devenir plus fréquents voire à durer plus longtemps et sur des zones de plus en plus grandes. L'océan côtier est particulièrement impacté par ces extrêmes mais de nombreux questionnements restent ouverts. A travers l’exploration des vagues marines de chaleur et de froid, les dessalures extrêmes, les panaches sédimentaires et les efflorescences algales, j'ai pu identifier, définir et caractériser les évènements extrêmes le long des côtes françaises grâce à un réseau de bouées in situ haute fréquence. Afin de détailler au mieux ces évènements extrêmes et comprendre les processus auxquels ils sont associés des modèles numériques et des images satellites ont aussi été analysés. Les forçages extrêmes comme les extrêmes environnementaux dans l’océan côtier français montrent une intensification de ces phénomènes cette dernière décennie. Certains extrêmes suivent les tendances globales quand d’autres sont contraints localement. La compréhension de la dynamique des évènements extrêmes ouvre des perspectives pour la définition de nouveaux indicateurs pour une meilleure gestion des environnements côtiers

Vers la compréhension des réponses de l'environnement côtier aux évènements extrêmes dans un contexte de changement climatique

Global change is associated with changes in the dynamics of extreme events in the ocean. These extremes, which dramatically affect the environment and our societies, are set to intensify, become more frequent and even last longer, over ever larger areas. The Coastal ocean is particularly affected by these extremes but many questions remain open. Through the exploration of marine heat waves and cold spells, extreme low salinity events, sediment plumes and algal blooms, I have been able to identify, define and characterize extreme events on the French coast thanks to a network of high-frequency in situ buoys. In order to better detail these extreme events and understand the processes with which they are associated numerical models and satellite images were also analyzed. Extreme forcing and environmental extremes in the French Coastal ocean show an intensification of these phenomena over the last decade. Some extremes follow global trends, while others are forced locally. Understanding the dynamics of extreme events opens up the possibility of defining new indicators for better management of Coastal environments.Le changement global est associé à des évolutions dans la dynamique des évènements extrêmes dans l’océan. Ces extrêmes qui affectent l’environnement et nos sociétés de façon dramatique sont amenés à s’intensifier, à devenir plus fréquents voire à durer plus longtemps et sur des zones de plus en plus grandes. L'océan côtier est particulièrement impacté par ces extrêmes mais de nombreux questionnements restent ouverts. A travers l’exploration des vagues marines de chaleur et de froid, les dessalures extrêmes, les panaches sédimentaires et les efflorescences algales, j'ai pu identifier, définir et caractériser les évènements extrêmes le long des côtes françaises grâce à un réseau de bouées in situ haute fréquence. Afin de détailler au mieux ces évènements extrêmes et comprendre les processus auxquels ils sont associés des modèles numériques et des images satellites ont aussi été analysés. Les forçages extrêmes comme les extrêmes environnementaux dans l’océan côtier français montrent une intensification de ces phénomènes cette dernière décennie. Certains extrêmes suivent les tendances globales quand d’autres sont contraints localement. La compréhension de la dynamique des évènements extrêmes ouvre des perspectives pour la définition de nouveaux indicateurs pour une meilleure gestion des environnements côtiers

Vers la compréhension des réponses de l'environnement côtier aux évènements extrêmes dans un contexte de changement climatique

Global change is associated with changes in the dynamics of extreme events in the ocean. These extremes, which dramatically affect the environment and our societies, are set to intensify, become more frequent and even last longer, over ever larger areas. The Coastal ocean is particularly affected by these extremes but many questions remain open. Through the exploration of marine heat waves and cold spells, extreme low salinity events, sediment plumes and algal blooms, I have been able to identify, define and characterize extreme events on the French coast thanks to a network of high-frequency in situ buoys. In order to better detail these extreme events and understand the processes with which they are associated numerical models and satellite images were also analyzed. Extreme forcing and environmental extremes in the French Coastal ocean show an intensification of these phenomena over the last decade. Some extremes follow global trends, while others are forced locally. Understanding the dynamics of extreme events opens up the possibility of defining new indicators for better management of Coastal environments.Le changement global est associé à des évolutions dans la dynamique des évènements extrêmes dans l’océan. Ces extrêmes qui affectent l’environnement et nos sociétés de façon dramatique sont amenés à s’intensifier, à devenir plus fréquents voire à durer plus longtemps et sur des zones de plus en plus grandes. L'océan côtier est particulièrement impacté par ces extrêmes mais de nombreux questionnements restent ouverts. A travers l’exploration des vagues marines de chaleur et de froid, les dessalures extrêmes, les panaches sédimentaires et les efflorescences algales, j'ai pu identifier, définir et caractériser les évènements extrêmes le long des côtes françaises grâce à un réseau de bouées in situ haute fréquence. Afin de détailler au mieux ces évènements extrêmes et comprendre les processus auxquels ils sont associés des modèles numériques et des images satellites ont aussi été analysés. Les forçages extrêmes comme les extrêmes environnementaux dans l’océan côtier français montrent une intensification de ces phénomènes cette dernière décennie. Certains extrêmes suivent les tendances globales quand d’autres sont contraints localement. La compréhension de la dynamique des évènements extrêmes ouvre des perspectives pour la définition de nouveaux indicateurs pour une meilleure gestion des environnements côtiers

Towards understanding coastal environment responses to extreme events in a context of climate change

Le changement global est associé à des évolutions dans la dynamique des évènements extrêmes dans l’océan. Ces extrêmes qui affectent l’environnement et nos sociétés de façon dramatique sont amenés à s’intensifier, à devenir plus fréquents voire à durer plus longtemps et sur des zones de plus en plus grandes. L'océan côtier est particulièrement impacté par ces extrêmes mais de nombreux questionnements restent ouverts. A travers l’exploration des vagues marines de chaleur et de froid, les dessalures extrêmes, les panaches sédimentaires et les efflorescences algales, j'ai pu identifier, définir et caractériser les évènements extrêmes le long des côtes françaises grâce à un réseau de bouées in situ haute fréquence. Afin de détailler au mieux ces évènements extrêmes et comprendre les processus auxquels ils sont associés des modèles numériques et des images satellites ont aussi été analysés. Les forçages extrêmes comme les extrêmes environnementaux dans l’océan côtier français montrent une intensification de ces phénomènes cette dernière décennie. Certains extrêmes suivent les tendances globales quand d’autres sont contraints localement. La compréhension de la dynamique des évènements extrêmes ouvre des perspectives pour la définition de nouveaux indicateurs pour une meilleure gestion des environnements côtiers.Global change is associated with changes in the dynamics of extreme events in the ocean. These extremes, which dramatically affect the environment and our societies, are set to intensify, become more frequent and even last longer, over ever larger areas. The Coastal ocean is particularly affected by these extremes but many questions remain open. Through the exploration of marine heat waves and cold spells, extreme low salinity events, sediment plumes and algal blooms, I have been able to identify, define and characterize extreme events on the French coast thanks to a network of high-frequency in situ buoys. In order to better detail these extreme events and understand the processes with which they are associated numerical models and satellite images were also analyzed. Extreme forcing and environmental extremes in the French Coastal ocean show an intensification of these phenomena over the last decade. Some extremes follow global trends, while others are forced locally. Understanding the dynamics of extreme events opens up the possibility of defining new indicators for better management of Coastal environments

Vers la compréhension des réponses de l'environnement côtier aux évènements extrêmes dans un contexte de changement climatique

Global change is associated with changes in the dynamics of extreme events in the ocean. These extremes, which dramatically affect the environment and our societies, are set to intensify, become more frequent and even last longer, over ever larger areas. The Coastal ocean is particularly affected by these extremes but many questions remain open. Through the exploration of marine heat waves and cold spells, extreme low salinity events, sediment plumes and algal blooms, I have been able to identify, define and characterize extreme events on the French coast thanks to a network of high-frequency in situ buoys. In order to better detail these extreme events and understand the processes with which they are associated numerical models and satellite images were also analyzed. Extreme forcing and environmental extremes in the French Coastal ocean show an intensification of these phenomena over the last decade. Some extremes follow global trends, while others are forced locally. Understanding the dynamics of extreme events opens up the possibility of defining new indicators for better management of Coastal environments.Le changement global est associé à des évolutions dans la dynamique des évènements extrêmes dans l’océan. Ces extrêmes qui affectent l’environnement et nos sociétés de façon dramatique sont amenés à s’intensifier, à devenir plus fréquents voire à durer plus longtemps et sur des zones de plus en plus grandes. L'océan côtier est particulièrement impacté par ces extrêmes mais de nombreux questionnements restent ouverts. A travers l’exploration des vagues marines de chaleur et de froid, les dessalures extrêmes, les panaches sédimentaires et les efflorescences algales, j'ai pu identifier, définir et caractériser les évènements extrêmes le long des côtes françaises grâce à un réseau de bouées in situ haute fréquence. Afin de détailler au mieux ces évènements extrêmes et comprendre les processus auxquels ils sont associés des modèles numériques et des images satellites ont aussi été analysés. Les forçages extrêmes comme les extrêmes environnementaux dans l’océan côtier français montrent une intensification de ces phénomènes cette dernière décennie. Certains extrêmes suivent les tendances globales quand d’autres sont contraints localement. La compréhension de la dynamique des évènements extrêmes ouvre des perspectives pour la définition de nouveaux indicateurs pour une meilleure gestion des environnements côtiers

Suspended particulate matter response to extreme forcings in the Bay of Seine

The latest Intergovernmental Panel on Climate Change report of 2023 alerts about an increase in the occurrence and intensity of extreme hydro-meteorological events such as storms and extreme river flows, i.e. drought and floods. Investigating the occurrence of these extreme events in the past 15 years and their impacts on sediment dynamics will provide crucial knowledge for anticipating future trajectories of coastal ecosystems. Time series from in situ observations are analyzed to identify extreme events of river flows and waves and examine their impact on Suspended Particulate Matter (SPM) dynamics in a highly turbid coastal area equipped with a high frequency in situ monitoring station at the interface between the Seine Estuary and the Bay of Seine (northern coast of France). Extreme river flow and wave orbital velocity events are investigated because high river discharge contributes to deliver large amounts of SPM concentration to the bay and strong wave action within the bay can lead to erosion and resuspension of bottom sediments. An original detection method is proposed, based on high frequency in situ observations combined with satellite and model data from 2006 to 2022. Extreme forcings are examined through their specific characteristics (high intensity, long duration, season of occurrence, succession of events), their impact on SPM concentration in the coastal environment and the comparison to mean seasonal dynamics. A positive relationship exists between SPM concentration and high SPM spatial extent and forcing intensity. Extremes are more intense in winter for both forcings and generate larger SPM concentration anomalies. However, extreme events during late spring/summer, periods or mean low forcing intensity, are demonstrated to generate SPM concentration anomalies up to 4 times larger than the monthly mean value, hence possibly strongly impacting the system during these atypical periods. This is particularly important as analyzing the distribution of extreme river flow events over the last 60 years indicated an increase in their occurrence and more important the progressive occurrence of high intensity extreme events during spring/summer periods

Spatial and temporal patterns of shoreline change of a 280-km high-energy disrupted sandy coast from 1950 to 2014: SW France

International audienc

Decadal phytoplankton biomass variability in two contrasted French coastal ecosystems in a climate change context

Coastal environments are highly impacted by the combined influence of anthropogenic climate change and the occurrence of persistent episodes of extreme meteorological events: warming of sea waters and changes in nutrient inputs due to the modification of precipitation patterns and consequently on river flows. Here, we study the impact of climate driven changes on phytoplankton biomass dynamics by analyzing high and low frequency of phytoplankton fluorescence and chlorophyll measurements in two French eutrophic ecosystems (Bay of Brest 2000-2019 and Bay of Vilaine 2011-2019). While the frequency and intensity of blooms in the Bay of Vilaine is driven by the supply of nutrients from rivers, no clear relationship is detected in the Bay of Brest where the residence time of water masses is short and the nutrient limitations infrequent. Long-term changes in phytoplankton biomass in these two contrasted ecosystems revealed a strong interannual variability in the timing, intensity and magnitude of blooms that occurred during the growing period (mid-March to mid-September). We observed that the first spring bloom is initiated in 2019 about 30 days earlier than 20 years ago in the Bay of Brest while it is delayed by 20 days in a decade in the Bay of Vilaine. These modifications in the timing of the phytoplankton bloom are related to a “shift” in sea surface temperature and changes in solar irradiance, as originating from the influence of large-scale hydro- climatological processes.