La baie de Marseille, impactée par la métropole urbanisée et industrialisée d'Aix-Marseille, reçoit de grandes quantités de matières organiques et inorganiques provenant des effluents urbains et est soumise à de fortes émissions anthropiques de dioxyde de carbone (CO2). Le CO2 est considéré comme le principal gaz à effet de serre et est responsable de l'acidification des océans. Compte tenu des scénarios futurs d’augmentation des émissions de CO2 et d’apports des effluents urbains, il est urgent d’évaluer l’impact de cette augmentation d’apports de carbone sur l’écosystème marin de la baie de Marseille. L’objectif de ce projet est d’améliorer, par une approche de modélisation, la connaissance de l’impact de l’acidification sur les changements de structure des communautés planctoniques marines de la baie de Marseille, afin d’émettre des recommandations en matière de surveillance des espèces concernées. Pour ce faire, un modèle d’écosystème planctonique (Eco3M-CarbOx) contenant une représentation des variables du système des carbonates (alcalinité totale : AT, carbone inorganique dissous : DIC, pH et pression partielle de CO2 : pCO2) a d’abord été implémenté et utilisé en version adimensionnelle (en un point de la baie de Marseille, en surface). Après évaluation, Eco3M-CarbOx a permis d’obtenir une première représentation des variables du système des carbonates à la station SOLEMIO, station représentative de la baie de Marseille (Lajaunie-Salla et al., 2021). Afin d’accroitre la biodiversité fonctionnelle au sein de la communauté modélisée de plancton marin, le modèle Eco3M-CarbOx a servi de base à l’implémentation du modèle Eco3M_MIX-CarbOx qui contient en plus, un compartiment mixotrophe permettant ainsi d’étudier pour la première fois ce type d’organisme en baie de Marseille (Barré et al., 2023 ; 2024a). Par la suite le modèle Eco3M-CarbOx, présentant un temps de calcul plus court que le modèle Eco3M_MIX-CarbOx, a été couplé au modèle hydrodynamique à trois dimensions MARS3D-RHOMA afin de réaliser d’une part des simulations « historiques » (période 2017 - 2021) et d’autre part des prévisions décennales sur 30 ans (2021-2050) basées sur les scénarios de changement climatique optimiste (RCP 2.6) et pessimiste (RCP 8.5) : •Les simulations historiques avaient notamment pour objectifs : (i) de choisir la paramétrisations des forçages la plus réaliste, (ii) d’évaluer le modèle en comparant les résultats obtenus aux mesures disponibles dans la zone, et (iii) de mettre en évidence le statut de la baie vis-à-vis de la concentration en CO2 (source ou puits de CO2) et du point de vue trophique (NCP). Ces simulations ont ainsi permis de démontrer que la baie se comportait globalement comme un puits de CO2 sur la période étudiée et que les processus hétérotrophes y étaient dominants. •Les prévisions décennales ont été réalisées afin d’estimer l'état futur du système des carbonates et des microorganismes marins. Les simulations effectuées ont ainsi permis d’étudier l’évolution des propriétés de la baie pendant les 30 prochaines années, mettant en évidence, entre autres, une augmentation de la température et une diminution du pH dans les eaux de surface de la baie. Ces derniers résultats restent cependant à être utilisés avec précaution et doivent être interprétés en tenant compte des limitations de l’approche utilisée. Les résultats des modèles disponibles à la fin du projet, constituent un outil utile pour les acteurs régionaux en charge de la gestion de la baie de Marseille afin d’évaluer l’efficacité de leurs actions présentes, d’affiner la connaissance d’évolutions décennales spécifiques à la région côtière Marseillaise, et d’appréhender la mise en place de nouvelles actions en matière de protection de l'écosystème marin. Un résumé exécutif, rassemblant l’essentiel des résultats et analyses a également été rédigé à l’attention des gestionnaires (Barré et al., 2024c).