Marine ecosystems’ responses to climatic and anthropogenic forcings in the Mediterranean

Cecile Guieu; Xavier Durrieu de Madron; Pascal Conan; Frédéric Gazeau; Claude Estournel; R. Sempéré; D. Cossa; Fabrizio d'Ortenzio; Christophe Rabouille; L. Stemmann; S. Bonnet; F. Diaz; Philippe Koubbi; O. Radakovitch; Marcel Babin; Melika Baklouti; C. Bancon-Montigny; Sauveur Belviso; N. Bensoussan; B. Bonsang; Ioanna Bouloubassi; Christian Brunet; J.-F. Cadiou; F. Carlotti; M. Chami; S. Charmasson; B. Charrière; J. Dachs; David Doxaran; J.-C. Dutay; F. Elbaz-Poulichet; M. Eléaume; F. Eyrolles; C. Fernandez; S. Fowler; P. Francour; J.C. Gaertner; R. Galzin; S. Gasparini; J.-F. Ghiglione; J.-L. Gonzalez; Catherine Goyet; L. Guidi; K. Guizien; L.-E. Heimbürger; S.H.M. Jacquet; W.H. Jeffrey; F. Joux; P. Le Hir; K. Leblanc; D. Lefèvre; C. Lejeusne; R. Lemé; M.-D. Loÿe-Pilot; M. Mallet; Laurence Méjanelle; F. Mélin; C. Mellon; B. Mérigot; P.-L. Merle; C. Migon; W.L. Miller; Laurent Mortier; B. Mostajir; L. Mousseau; T. Moutin; J. Para; T. Pérez; Anne Petrenko; J.-C. Poggiale; L. Prieur; M. Pujo-Pay; P. Raimbault; A.P. Rees; Céline Ridame; J.-F. Rontani; Diana Ruiz-Pino; Marie-Alexandrine Sicre; Vincent Taillandier; C. Tamburini; T. Tanaka; Isabelle Taupier-Letage; Marc Tedetti; Pierre Testor; H. Thébault; B. Thouvenin; F. Touratier; Jacek Tronczynski; Caroline Ulses; France van Wambeke; Vincent Vantrepotte; Sandrine Vaz; Romaric Verney

doi:10.1016/j.pocean.2011.02.003

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Marine ecosystems’ responses to climatic and anthropogenic forcings in the Mediterranean

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Peer reviewed

Marine ecosystems’ responses to climatic and anthropogenic forcings in the Mediterranean

Cecile Guieu, Xavier Durrieu de Madron, Pascal Conan, Frédéric Gazeau, Claude Estournel, R. Sempéré, D. Cossa, Fabrizio d'Ortenzio, Christophe Rabouille, L. Stemmann, …

Progress in Oceanography, Vol.91(2), pp.97-166

10/2011

DOI: https://doi.org/10.1016/j.pocean.2011.02.003

Abstract

The semi-enclosed nature of the Mediterranean Sea, together with its smaller inertia due to the relative short residence time of its water masses, make it highly reactive to external forcings, in particular variations of water, energy and matter fluxes at the interfaces. This region, which has been identified as a “hotspot” for climate change, is therefore expected to experience environmental impacts that are considerably greater than those in many other places around the world. These natural pressures interact with the increasing demographic and economic developments occurring heterogeneously in the coastal zone, making the Mediterranean even more sensitive. This review paper aims to provide a review of the state of current functioning and responses of Mediterranean marine biogeochemical cycles and ecosystems with respect to key natural and anthropogenic drivers and to consider the ecosystems’ responses to likely changes in physical, chemical and socio-economical forcings induced by global change and by growing anthropogenic pressure at the regional scale. The current knowledge on and expected changes due to single forcing (hydrodynamics, solar radiation, temperature and acidification, chemical contaminants) and combined forcing (nutrient sources and stoichiometry, extreme events) affecting the biogeochemical fluxes and ecosystem functioning are explored. Expected changes in biodiversity resulting from the combined action of the different forcings are proposed. Finally, modeling capabilities and necessity for modeling are presented. A synthesis of our current knowledge of expected changes is proposed, highlighting relevant questions for the future of the Mediterranean ecosystems that are current research priorities for the scientific community. Finally, we discuss how these priorities can be approached by national and international multi-disciplinary research, which should be implemented on several levels, including observational studies and modeling at different temporal and spatial scales.

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Title: Marine ecosystems’ responses to climatic and anthropogenic forcings in the Mediterranean
Creators - without role: Cecile Guieu - Université Sorbonne Nouvelle
Xavier Durrieu de Madron - Centre de Formation et de Recherche sur les Environnements Méditerranéens
Pascal Conan - Sorbonne Université
Frédéric Gazeau - Sorbonne Université
Claude Estournel - Université de Toulouse
R. Sempéré - Centre de Gestion Scientifique
D. Cossa - Ifremer
Fabrizio d'Ortenzio - Laboratoire d’Océanographie de Villefranche
Christophe Rabouille - Centre de Gestion Scientifique
L. Stemmann - Sorbonne Université
S. Bonnet - Centre de Gestion Scientifique
F. Diaz - Centre de Gestion Scientifique
Philippe Koubbi - Université Sorbonne Nouvelle
O. Radakovitch - Sustainable Europe Research Institute
Marcel Babin - Université Sorbonne Nouvelle
Melika Baklouti - Centre de Gestion Scientifique
C. Bancon-Montigny - Université de Montpellier, Hydrosciences Montpellier - HSM
Sauveur Belviso - Ipso Facto
N. Bensoussan - Ipso Facto
B. Bonsang - Centre de Gestion Scientifique
Ioanna Bouloubassi - Université Sorbonne Nouvelle
Christian Brunet - Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques
J.-F. Cadiou - Ifremer
F. Carlotti - Centre de Gestion Scientifique
M. Chami - Université Sorbonne Nouvelle
S. Charmasson - Ifremer
B. Charrière - Centre de Gestion Scientifique
J. Dachs - Consejo Superior de Investigaciones Científicas
David Doxaran - Université Sorbonne Nouvelle
J.-C. Dutay - Centre de Gestion Scientifique
F. Elbaz-Poulichet - Université de Montpellier, Hydrosciences Montpellier - HSM
M. Eléaume - Université de Montpellier
F. Eyrolles - Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire
C. Fernandez - Sorbonne Université
S. Fowler - Centre National de la Recherche Scientifique
P. Francour - Université Côte d'Azur
J.C. Gaertner - Centre de Gestion Scientifique
R. Galzin - Université de Perpignan
S. Gasparini - Université Sorbonne Nouvelle
J.-F. Ghiglione - Université Sorbonne Nouvelle
J.-L. Gonzalez - Ifremer
Catherine Goyet - Université de Perpignan
L. Guidi - Université Sorbonne Nouvelle
K. Guizien - Université Sorbonne Nouvelle
L.-E. Heimbürger - Laboratoire d’Océanographie de Villefranche
S.H.M. Jacquet - Laboratoire d'Océanographie Physique et Biogéochimique
W.H. Jeffrey - University West
F. Joux - Université Sorbonne Nouvelle
P. Le Hir - Ifremer
K. Leblanc - Centre de Gestion Scientifique
D. Lefèvre - Centre de Gestion Scientifique
C. Lejeusne - Centre de Gestion Scientifique
R. Lemé - Université Sorbonne Nouvelle
M.-D. Loÿe-Pilot - École Normale Supérieure - PSL
M. Mallet - Université de Toulouse
Laurence Méjanelle - Université Sorbonne Nouvelle
F. Mélin - Centre National de la Recherche Scientifique
C. Mellon - Ifremer
B. Mérigot - Centre de Gestion Scientifique
P.-L. Merle - Observatoire de la Côte d’Azur
C. Migon - Université Sorbonne Nouvelle
W.L. Miller - University of Georgia
Laurent Mortier - Université Sorbonne Nouvelle
B. Mostajir - Université de Montpellier
L. Mousseau - Université Sorbonne Nouvelle
T. Moutin - Centre de Gestion Scientifique
J. Para - Centre de Gestion Scientifique
T. Pérez - Centre de Gestion Scientifique
Anne Petrenko - Centre de Gestion Scientifique
J.-C. Poggiale - Centre de Gestion Scientifique
L. Prieur - Sorbonne Université
M. Pujo-Pay - Sorbonne Université
P. Raimbault - Centre de Gestion Scientifique
A.P. Rees - Plymouth Marine Laboratory
Céline Ridame - Sorbonne Université
J.-F. Rontani
Diana Ruiz-Pino - Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques
Marie-Alexandrine Sicre - Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques
Vincent Taillandier - Université Sorbonne Nouvelle
C. Tamburini - Centre de Gestion Scientifique
T. Tanaka - Université Sorbonne Nouvelle
Isabelle Taupier-Letage - Ifremer
Marc Tedetti - Centre de Gestion Scientifique
Pierre Testor - Université Sorbonne Nouvelle
H. Thébault - Ifremer
B. Thouvenin - Ifremer
F. Touratier - Université de Perpignan
Jacek Tronczynski - Ifremer
Caroline Ulses - Université de Toulouse
France van Wambeke - Centre de Gestion Scientifique
Vincent Vantrepotte - Ipso Facto
Sandrine Vaz - Centre de Formation et de Recherche sur les Environnements Méditerranéens
Romaric Verney - Ifremer
Publication Details: Progress in Oceanography, Vol.91(2), pp.97-166
Identifiers: 9933950209311
Academic Unit: Observation Spatiale, Modèles et Science Impliquée - ESPACE DEV; Hydrosciences Montpellier - HSM
Language: English
Resource Type: Journal article
Local Fields: hal-03452771