The Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) and its variability has received considerable attention, motivated by its major role in the global climate system. Observations of AMOC strength at 26�N made by Rapid-WATCH (Rapid climate change - Will the Atlantic Thermohaline Circulation Halt) provide our best current estimate of the state of the AMOC. This study aims to improve understanding of ongoing measurements of AMOC variability made by Rapid-WATCH, and provide context for the 5-year timeseries presently available. The Rapid-WATCH system combines Gulf Stream transport, zonally integrated Ekman transport and mid-ocean transport observations at 26�N to assess AMOC strength. The Gulf Stream is found to possess a smooth annual cycle set by regional meridional wind stress, which is obscured on a year to year basis by internal ocean variability. Ekman transport possesses no dominant annual or semi-annual periodicity, and the seasonal cycle is obscured on a year to year basis by internal atmospheric variability largely related to fluctuations of the Azores high and the North Atlantic Oscillation. Sverdrup transport shows a dominant semi-annual periodicity which is strongly persistent from year to year but not seen in Rapid-WATCH measurements due to barotropic adjustment at these timescales. At interannual timescales, Sverdrup transport variability estimated from wind stress climatologies is found to exceed that of Gulf Stream variability, suggesting AMOC fluctuations of several Sverdrups have occurred over the past 30 years, partly related to the North Atlantic Oscillation. At decadal timescales, six hydrographic sections spread over half a century show that high latitude deep water mass changes have consistently spread to 24�N, with the DWBC their principal conduit into the 24�N section. Decadal changes in deep water transport of several Sverdrups are balanced by dynamic height changes close to the western boundary whilst water mass changes are largely density compensated.

Adjoint models calculate the exact sensitivity of an output function of a model to innitesimal perturbations in the forcing or initial conditions. In eddy resolving ocean models the presence of chaotic eddies is expected to lead to sensitivities to infinitesimal perturbations that are very dierent from the sensitivity to large perturbations and that no longer contain useful information. Previous studies disagree as to whether adjoint models can be used with eddy resolving ocean models on timescales longer than a few months. Here the MIT ocean general circulation model and its adjoint are used to look at the sensitivity of the time mean heat content, kinetic energy, available potential energy and thermocline depth to the sea surface temperature, zonal wind stress, and vertical diffusivity in an eddy resolving model of a zonally reentrant channel. Using the tangent linear model the non linear timescale of the eddy resolving model is estimated at around 200 days. The adjoint model is integrated over 278 days and 690 days to see whether useful information remains in the sensitivities calculated by the adjoint model for longer than the non linear timescale of the system. The usefulness of the information in the sensitivities calculated by the adjoint model is assessed by comparison with integrations of the full non linear forward model with large spatial scale perturbations to the forcing, finite difference gradient checks, and sensitivities calculated by an adjoint model in a non eddy resolving channel where the adjoint method is known to provide useful information. Finite difference gradients are found to be unsuitable for calculating sensitivities of time averaged climate quantities in an eddy resolving ocean model as they are also affected by chaos. Comparison of the sensitivities calculated by the adjoint model in the eddy and non eddy resolving models shows that information remains in the spatial structure of the adjoint model results in the eddy resolving model on a time scale of 278 days. In the non eddy resolving case the adjoint model results agree well with the perturbed forward model experiments, and are clearly climatically relevant on a timescale of 690 days. Use of a parameterisation scheme that reduces the eddy kinetic energy gives adjoint sensitivities that agree with well the perturbed forward model experiments after 690 days, although there are areas of extremely high adjoint sensitivity that may not be physically realistic. Without this parameterisation scheme, adjoint sensitivities involving dynamic variables grow exponentially with time as expected in a chaotic system, but at the end of the integration time of 690 days there is some agreement between the adjoint and forward model results for sensitivities involving thermodynamic variables only. These results show that even in the presence of chaotic eddies some useful information is retained in the adjoint model solution beyond the nonlinear timescale of the system.

The value of ocean diapycnal diffusivity (v) sets the rate at which dense bottom water can be mixed up through the stratified water column and thus plays an important role in the meridional overturning circulation (MOC). Previous idealised experiments and simplified theory suggest that the strength of the MOC and the ocean heat transport scale with the v. This study investigates the dependence of the MOC and other parameters on v using atmosphere-ocean general circulation models (AOGCM). Firstly, the dependence of the MOC strength on v is studied using a low resolution AOGCM with realistic geometry, FORTE, with spatially constant v values ranging from 0.1 cm2/s to an unrealistic high value of 5 cm2/s. At the cyclostationary state, global MOC strength is found to scale with v (in agreement with previous studies) according to a power law of 0.5. No power law is found for the MOC in the individual basins. The increase in MOC strength in the Atlantic and Pacific Oceans is associated with an increase in the ocean heat transport. The atmosphere responds to the change in the ocean state by a decrease of its energy transport and surface winds. Only a partial compensation is found between the ocean and atmosphere energy transport. The strength of v is found to have a strong impact on coupled phenomena, such as a cessation of El Niño at high v. Secondly, similar experiments are conducted with a state-of-the-art AOGCM, ECHAM5/ MPIOM. In this model, v is derived from a constant background diapycnal diffusion (b), wind induced mixing, the Richardson number and the convective adjustment. A set of 3 coupled experiments is conducted, with b = 0.1, 0.25 and 1 cm2/s. The scaling law from simple theory and the previous experiments with FORTE is not observed with this coupled model. At the cyclostationary state, the MOC strength weakens by 16% as b increases from 0.1 to 1 cm2/s. This behavior is not found when the experiments are repeated with an ocean-only model. The reduction in MOC in the coupled model is linked to a strong reduction in the convective mixing at high latitudes. The convective mixing is reduced by a continuous strong freshening in the Arctic region due to an increase in surface air temperature and melting of the sea-ice in the coupled experiments, which is not observed in the ocean-only experiments. The responses of the two coupled models show many similarities as b increases. Both models show convection in the Pacific for high values of b. The main difference is the response of the MOC in the Atlantic is linked to the different locations of the deep convection and their relative changes in the models. I conclude that the diapycnal mixing and the ocean-atmosphere interactions both control the strength of the MOC, and their influences cannot be considered separately.

Submarine flows can transport huge volumes of sediment across the large submarine fans that dominate many parts of the deep ocean floor. Active flow events are notoriously difficult to monitor directly, and therefore our understanding of such flows still strongly relies on the analysis of the deposits they leave behind. This thesis aims to investigate the transport and depositional processes, the stacking patterns and the time frequency distribution of turbidites and debrites deposited in the Miocene Marnoso Arenacea Formation (Italian Apennines). This location is unique because deposits from individual flow events (beds) can be traced for long distances, allowing the lateral and down flow evolution of single flow events to be analyzed in detail. Lateral changes in individual flow deposits are documented through extensive correlation of beds deposited in a stratigraphic interval below the most prominent Contessa Marker bed. The observed transitions in facies, and the external shape of different types of deposit, are used as an independent test of models that capture our understanding of submarine flow processes. This work highlights how deposits of submarine density flows can be complex, even in relatively simple basin plain settings. A single event can comprise different flow types, and transformations can occur between these flow types. The initial volume, sediment concentration and grain size (including the proportion of fine cohesive mud) control the external shape of the deposits. Low density turbidity currents deposit clean sandstone beds with an exponentially tapering shape, while coarser grained high density turbidity currents produce massive or parallel laminated layers that maintain their thickness for longer (10’s of kilometers) distances. Cohesive debris flows form istinctive ungraded mud-rich sandstone that can either pinch-out abruptly or gradually taper. Liquefied debris flows with elevated pore pressures can deposit clean (mud-poor) sand over large areas (up to 30 km) of the Marnoso Arenacea basin plain. This is suggested by the distinctive swirly, patchy fabric of a particular type of clean sandstone, that records pervasive liquefaction during the late stages of the flow, and confirmed by the rapid pinch-out geometry of flow deposits at their margins. Such debris flows most likely form through transformation from an initial high density turbidity current. A similar flow process may characterize the distal, rapid pinch out of sandstone lobes in Fan 4 of the Skoorsteenberg Formation (Karoo basin, South Africa). The observed stacking pattern of turbidite beds in a 530 meters thick stratigraphic section indicates a long-term clustering. Debrite intervals however occur randomly, and bed correlation suggest that almost every large volume flow deposited clean or muddy debrite (or both) intervals in different positions of the basin. Hemipelagic marl thickness is used as a proxy for time between flow events. The distribution of time between events is exponential, therefore related to a Poisson Process. This indicates that flow events (most likely triggered by submarine slope failures) occur independently one from the other through time.

Depuis le lancement du satellite TOPEX/POSEIDON au début des années quatre-vingt-dix, nos connaissances des courants observables à la surface de l'océan se sont grandement développées. Cependant, de nombreuses interrogations les concernant demeurent, l'objectif de cette thèse est donc de contribuer à une meilleure compréhension de leurs dynamiques. Les structures de grande échelle (supérieures à environ 500 kilomètres) sont particulièrement bien représentées par l'altimétrie satellitaire et constituent donc le sujet principal de cette thèse. Nous nous sommes principalement posés les trois questions suivantes : quelle est la structure verticale des courants observés en surface ? Comment expliquer la répartition de l'énergie spectrale associée ? Et enfin : l'instabilité barocline (de grande échelle) peut-elle être une source d'énergie de ces courants ? Ce qui suit est une brève description des résultats obtenus et de la méthodologie employée. La première partie de la thèse traite de la structure verticale des anomalies de courant de grande échelle observées dans l'altimétrie. Un modèle simple, se basant sur les équations quasi géostrophiques linéarisées autour d'un état de repos, est utilisé pour calculer la solution sous la surface à l'aide de données altimétriques et de données de stratification moyenne. Son fonctionnement est évalué, tout d'abord à l'aide de simulations numériques, puis ensuite grâce à une base de données de courantomètres. Le modèle donne des résultats corrects aux basses latitudes, là où le courant moyen et la topographie ont une influence mineure sur les anomalies de grande échelle. La deuxième partie s'intéresse à la modification des relations de dispersion des ondes de Rossby libres par une topographie et un courant moyen, tous les deux horizontalement et verticalement variables. Des cas idéalisés sont dans un premier temps étudiés afin de mieux comprendre les effets respectifs de chaque champ, puis le calcul est effectué sur une zone de l'Atlantique Nord et comparé à la répartition de l'énergie spectrale telle qu'observée dans l'altimétrie satellitaire. Les résultats suggèrent que l'effet de ces champs variables sur la propagation de ces ondes, comme explication de l'énergie spectrale trouvée en dehors des relations de dispersion (jusque-là calculées pour des champs constants dans la littérature sur le sujet), ne peut pas être écarté. Dans la dernière partie les modes instables et grande échelle de la circulation moyenne sont étudiés localement, dans des cadres idéalisés. Le calcul local est ensuite effectué, grâce à des données de la circulation moyenne, sur l'ensemble du globe. Les résultats révèlent que les zones les plus instables sont généralement situées aux basses latitudes et possèdent des temps de croissance compatibles avec un forçage des anomalies grande échelle observées à ces latitudes / No.

Parameterization of diapycnal mixing is required for accurate modeling of ocean circulation. Almost 50% of all warm Atlantic water flowing towards the Arctic and more than 20% of the returning cold water passes through the Faroese Channels. Diapycnal mixing in the Wyville Thomson Basin (WTB), at the centre of the Faroese Channels, removes heat from Atlantic water flowing northwards and preconditions the cooler waters flowing south over the Wyville Thomson Ridge (WTR). Direct measurements of the dissipation rate of turbulent kinetic energy (epsilon) were obtained from the WTB in September 2007 along with CTD, LADCP and mooring data. Microstructure profiles to a depth of 800m were used to estimate diapycnal diffusivity from epsilon. Large values of epsilon (10-5 Wkg-1) were observed and diffusivity (10-2m2s-1) calculated at approximately 500m depth in a water column depth of 900m. Elevated values coincided with a very strong thermocline between surface Atlantic and cold deep waters in the WTB. Oscillations within mooring data show large O (100m) vertical displacements of the thermocline with a semidiurnal period, hence generation and breaking of tidally forced internal waves by interaction with the ridge topography is proposed as an explanation for observed high diffusivity. Non-hydrostatic 2D model data are used to explore generation and breaking mechanisms of such waves and it is shown that the WTR is an effective generator of internal tides and furthermore that baroclinic energy is trapped and dissipated within the WTB. Conservative calculation of a basin-wide diffusivity (2.51 x 10-4 m2s-1) exceeds that required to maintain global ocean circulation, but heat flux into the dense layer (~14 Wm-2) is found to influence the Faroe-Bank Channel outflow volume by <2%.

L’océan Austral est une composante essentielle de l’océan planétaire. Sa structure annulaire lui permet d’assurer le caractère global de la circulation océanique. Il est soumis à des conditions atmosphériques extrêmes, et les flux air-mer intenses qui s’établissent à sa surface ont un rôle majeur dans la formation et la transformation des masses d’eau. L’océan Austral participe donc activement à la circulation méridienne de retournement, au piégeage du gaz carbonique contenu par l’atmosphère et à sa restitution, et aux bilans globaux d’un grand nombre d’éléments biogéochimiques.Cette thèse s’intéresse donc à l’évaluation des transferts méridiens de surface dans l’océan Austral à partir de l’altimétrie satellitale. Ces données fournissent une série temporelle bidimensionnelle de la dynamique océanique à la résolution de la méso-échelle et se sont montrées très précieuses dans le cadre de nombreuses études sur circulation de l’océan. Une connaissance plus quantitative de la phénoménologie des transferts méridiens à travers l’océan Austral conduira à une meilleure estimation de la circulation dans cet océan, de sa cellule méridienne de surface et de sa cellule méridienne intermédiaire, de la fermeture de la circulation du retournement méridien (MOC, pour Meridional Overturning Circulation) et du rôle de cet océan dans la circulation globale et le climat terrestre.Le courant Circumpolaire Antarctique (ACC, pour Antarctic Circumpolar Current) est une composante dynamique cruciale de l’océan Austral. L'ACC s’articule en jets, positionnés autour d’un ensemble de fronts dont la définition n’est pas unique dans la littérature. L’identification fine des fronts qui forment l’ACC et ses limites nord et sud demeure donc un problème complexe, bien qu’elle soit essentielle pour mieux identifier les échanges réalisés dans la direction qui leur est transverse.Le premier objectif de cette thèse est donc de proposer pour ces fronts une qualification la plus objective précise, afin de pouvoir caractériser leur continuité dans le temps et dans l’espace. Notre travail s’appuie sur les séries altimétriques observées depuis l’espace, car elles offrent l’avantage d’une bonne résolution spatiale sur une longue durée. Le niveau de la mer caractérise par ailleurs la dynamique océanique intégrée sur une échelle verticale plus large, donc a priori plus robuste, que la simple surface océanique. Trois méthodes, indépendantes dans leur formalisme, sont ainsi implémentées pour répondre à ce premier objectif : cartes d’exposants de Lyapunov, traitement d’images par des analyses en ondelettes et travail direct sur l’intensité du courant géostrophique de surface.Une fois définis, ces fronts permettent d’asseoir une géométrie de référence pour l’ACC. La mise en évidence de brèches dans leur agencement zonal, c’est-à-dire de discontinuités dans le temps ou dans l’espace permet de distinguer des lieux privilégiés pour des échanges cross-frontaux. Dans les couches de surfaces de l’océan Austral, les échanges méridiens peuvent avoir lieu par des transferts dans la couche d’Ekman, ou par des structures à méso-échelle, voire à plus fine échelle. Puisque des estimations du transport d’Ekman ont déjà été dérivées à partir de données de vent satellitales et numériques et puisque la résolution de l’altimétrie satellitale ne permet pas encore d’étudier la subméso-échelle océanique de manière satisfaisante, nous nous intéressons aux échanges réalisés par les tourbillons de méso-échelle. Nous réalisons donc un diagnostic fin de l’activité de méso-échelle à partir du recensement et du suivi des tourbillons dans l’océan Austral, sur la base d’une détection de contours fermés dans des cartes journalières de niveau de la mer absolu. Nous détaillons la géographie et le comportement de l’activité de méso-échelle dans une sous-région de l’océan Austral entourant le sud du continent africain.[…] / No

Les ondes internes sont omniprésentes dans les océans. Cette thèse analyse le cycle de vie des ondes internes et l'impact du déferlement de ces ondes sur le mélange turbulent dans deux bassins océaniques, aux caractéristiques contrastées, l'Arctique et l'Indien. Ces deux régions sont en effet aux antipodes de la circulation thermohaline avec l'océan Arctique lieu de formations d'eaux denses et l'Océan Indien région d'upwelling d'eaux denses. L'analyse de données de mouillage recueillies dans le Sud-Ouest de l'Océan Indien au niveau d'une dorsale océanique révèle la présence d'une forte marée interne. Cette marée interne montre une focalisation de l'énergie sous forme de 'rayons' dont la propagation est fortement influencée par les structures de méso-échelle. Malgré ce fort signal de marée interne, nous mettons en évidence la contribution majeure des ondes internes de fréquence proche-inertielle au mélange turbulent. Aux hautes latitudes l'analyse des séries temporelles recueillies au cours de trois printemps consécutifs dans le Storfjord, un fjord Arctique dans l'archipel Svalbard, montre la forte variabilité des ondes en fonction de la stratification et par conséquent un impact variable de ces ondes en terme de mélange turbulent. Les flux de chaleur diffusifs induits par le déferlement de ces ondes sont enfin estimés dans ces deux régions, permettant ainsi de replacer ces résultats dans le contexte global de la circulation thermohaline. / Internal waves are ubiquitous in the ocean, and play a key role in the global overturning circulation. This thesis analyzes the life cycle of internal waves in two distinct ocean basins: the Arctic and Indian Oceans. Hydrographic and velocity data are used to study the generation, propagation, and dissipation of internal waves in these two ocean basins. In the Indian Ocean, an area of mixing-driven upwelling, mooring data reveal the presence of a strong internal tide propagating as tidal beams above the Southwest Indian Ridge in the Indian Ocean basin. These tidal beams show a strong vertical structure, and their path of propagation is highly dependent on the mesoscale activity in the region. Despite this strong internal tide signal, however, mixing in the region is dominated by inertial internal waves. On the other side of the globe, in a region of deep water formation, shipboard data from four short time series from three consecutive springs in Storfjorden, an Arctic fjord in the Svalbard Archipelago, reveal a link between the vertical structure of the stratification profile and mixing in the Arctic. These environmental conditions, the changing mesoscale in the Indian Ocean, and the changing stratification in the Arctic Ocean, greatly impact the generation, propagation, and dissipation of internal waves, and subsequent turbulent mixing in theses two ocean basins.

La production primaire (PP) dans l'Océan Austral joue un rôle crucial dans la capacité des océans à absorber le carbon atmosphérique. Elle est caractérisée par une forte limitation en Fer et par un cycle saisonnier très marqué, présentant un bloom planctonique en fin d'hiver, plus ou moins intense selon les régions. Ma thèse est centrée sur la compréhension des mécanismes qui contrôlent ce bloom et sa variabilité, ainsi que sur les éléments, présents et futurs, qui contrôlent son intensité. J'ai abordé le premier aspect (phénologie et mécanismes) en mettant en place une approche mécaniste basée sur une nouvelle configuration du modèle biogéochimique PISCES forcé par un environnement physique 1D idéalisé. Cette méthodologie m'a permis de réconcilier les différentes théories sur la formation des blooms aux hautes-latitudes, d'identifier les spécificités du bloom de l'Océan Austral et de proposer des critères adaptés à sa détection dans les observations. En outre, les résultats de cette étude de modélisation ont été confrontés à ceux issues d'une deuxième approche, basée sur des observations satellitaires, ce qui a permis la localisation géographique des différentes phénologies de bloom que j'ai identifiées dans l'Océan Austral. Pour répondre au deuxième aspect (altération et changements futurs), j'ai également suivi une double approche. J'ai d'abord examiné comment les limitations par la lumière et par le fer se combinent, via la variabilité du cycle saisonnier du mélange vertical, et pilotent ainsi la production primaire dans l'Océan Austral actuel à l'aide de la configuration idéalisée présentée plus haut. Dans un deuxième temps, cette analyse a permis d'aider à l’interprétation des variations de PP observées dans les projections climatiques issues de 8 modèles couplés (CMIP5). L'ensemble de mes résultats permet de mieux comprendre les processus physiques et biologiques qui contrôlent la croissance du phytoplancton dans l'Océan Austral et d'appréhender comment la modification de ces processus peut entraîner des altérations de la PP dans une région clé pour l'évolution future du climat. / Primary production (PP) in the Southern Ocean (SO) plays a crucial role on atmospheric carbon uptake. PP in this ocean is highly iron-limited and presents a marked seasonal cycle. Such a seasonal cycle has a strong productive phase in late winter, called bloom, which distribution and intensity is highly variable. My PhD focus on two specific aspects of the PP in the SO: first, the mechanisms that drive such a bloom and its dynamics and, second, the elements able to control the bloom intensity at present and in the future. The first aspect (bloom phenology and mechanisms) was addressed by setting up a mechanistic approach based on a novel model configuration: a complex biogeochemical model (PISCES) forced by a 1D idealised physical framework. This methodology allowed me to conciliate the different bloom formation theories and to identify the SO bloom specificities. Moreover, I proposed how to use different bloom detection criteria to properly identify bloom from observations. Such criteria were then tested in a complementary observation-based approach (with satellite and in-situ data) to characterise different bloom phenologies and its spatial distribution in the SO. The second aspect (bloom intensity and future change) was also addressed by a twofold approach. First, using the 1D model, I studied how seasonal variability of vertical mixing combine light and Fe limitation to drive PP. Secondly, I used such an analysis to interpret PP trends observed in 8 coupled model climatic projections (CMIP5 models). My PhD thesis results allow for a better understanding of the physical and biological processes controlling phytoplankton growth. My conclusions also suggest how an alteration of these processes by Climate Change may influence PP in the whole SO, a key region for future climate evolution.

Les échanges de chaleur entre les océans Indiens et Atlantiques sont étroitement liés à la circulation globale et au climat. Ceux-ci sont principalement réalisés par les Anneaux des Aiguilles (AR pour "Agulhas Rings'') qui sont étudiés dans cette thèse à l'aide de cartes quotidiennes d'altimétrie satellitaire et de profils hydrologiques de flotteurs Argo.En développant et appliquant l'algorithme d'identification et de suivi des tourbillons TOEddies à 24 années de cartes de la topographie dynamique absolue, nous estimons les origines, les trajectoires et la durée de vie des AR. La principale nouveauté réside dans la détection de nombreux événements de fractionnement et de fusion des tourbillons. Cette innovation conduit à la définition d'un réseau de trajectoires au lieu d'une identification biunivoque entre un tourbillon et une trajectoire. Les résultats ainsi obtenus diffèrent considérablement des évaluations précédentes en connectant des tourbillons formés dans l'océan Indien en amont du courant des Aiguilles à d'autres dans le courant du Brésil.La collocation des segments reconstruits des trajectoires des AR avec les profileurs Argo donne accès à leur structure thermohaline ce qui permet d'en estimer l'évolution au cours de leur propagation. En particulier, nous montrons la modification d'un AR passant d'une structure de surface à une de sub-surface dû à sa subduction lors de son entrée dans le gyre subtropical de l'Atlantique Sud. Cette transformation se traduit par la création de deux cœurs d'eau Modale qui concentrent la majeure partie du contenu de chaleur de cet AR.Enfin, une estimation de la répartition géographique de plusieurs AR est obtenue à partir des tourbillons détectés dans le bassin du Cap et dans l'océan Atlantique Sud. Cette répartition géographique montre que, en général, les AR subductent lorsqu'ils quittent le bassin du Cap. De plus, pour chaque tourbillon suffisamment échantillonné par les flotteurs Argo, nous estimons son anomalie de contenu thermique calculée en fonction de son environnement. Ces anomalies s'avèrent être importantes tout au long de leur trajectoire bien que les AR perdent de la chaleur en se propageant. En combinant des méthodes eulériennes et lagrangiennes, nous estimons le transport de chaleur en sub-surface effectué par les AR lors de leur propagation dans l'Atlantique Sud. / The Indo-Atlantic interocean heat exchanges are tightly linked to global ocean circulation and climate. They are principally achieved by the Agulhas Rings (AR) which are investigated in this thesis by means of 24 years of daily satellite-altimetry maps and Argo floats profiles.By applying the TOEddies eddy identification and tracking algorithm, developped in this study, to daily maps of Absolute Dynamical Topography (ADT), we estimate Agulhas Rings origins, paths and lifetime. The main novelty lies in the detection of numerous eddy splitting and merging events that leads to the definition of a network of trajectories instead of a biunivocal identification between an eddy with a single trajectory. The results obtained by the network differ considerably with previous estimates connecting eddies formed in the Indian Ocean upstream of the Agulhas Current to eddies in the Brazil Current.The collocation of the reconstructed segments of AR trajectories with Argo profiling floats gives access to their thermohaline structure which allows to estimate their in-route evolution. In particular, we show modification of an AR, transitioning from a surface to a subsurface intensified eddy while it subduct when entering the South Atlantic subtropical gyre. This transformation results in the creation of two Mode Water cores which concentrate most of the heat content of this AR.Finally, an estimate of AR geographical distribution was obtained from the numerous eddies detected in the Cape Basin and South Atlantic Ocean. It shows that AR generally subduct when they leave the Cape Basin. Moreover, for each eddy sufficiently sampled by Argo floats, we were able to estimate its heat content anomaly with respect of the environment. AR heat content anomalies result to be important all along their trajectories even if they release heat along their path. Combining both eulerian and lagrangian methods, we estimate the sub-surface heat transport achieved by their AR while they propagate in the South Atlantic.