Etude de la pénétration du carbone anthropique dans le bassin Algérien | Matériel et méthodes
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Méthode TrOCA
Cette méthode se base sur l’hypothèse qu’en dessous de la couche de mélange, le TCO2 varie
avec l’oxydation de la matière organique et la dissolution des carbonates de calcium, elle a été
développée par (TOURATIER, et al., 2004) et repose sur le traceur quasi-conservatif TrOCA,
(Traceur Combinant Oxygène, Carbone inorganique dissous et Alcalinité).
Partant du paramètre du carbone inorganique dissous ; DIC ou TCO2
𝑇𝐶𝑂 2 =
𝐶
𝑂 2
. 𝑂 2 +
1
2
. [𝑇𝐴 +
𝑁
𝑂 2
. 𝑂 2 ] (21)
En réarrangeant cette équation et en appliquant les mêmes règles de construction que celles
développées par Broecker (1974) pour le NO et PO, Touratier et Goyet (2004) ont réussi
à définir un nouveau traceur quasi-conservatif TrOCA. Ce traceur est défini de la façon
suivante :
𝑇𝑟𝑂𝐶𝐴 = 𝑂 2 + 1,2. 𝑇𝐶𝑂 2 − 0,6. 𝑇𝐴 (22)
Ce traceur a été construit en utilisant les rapports molaires mis en jeu dans les processus de
dissolution des carbonates et reminéralisation de la matière organique. Les coefficients associés
au DIC et à l’alcalinité dans cette équation sont basés sur les rapports C/O2 = 123/-165
et N/O2 = 17,5/-165 déterminés par Körtzinger (2001). L’introduction du DIC dans la définition
de TrOCA en fait un traceur quasi-conservatif comme le traceur ΔC* de Gruber et al. (1996)
(LO MONACO, 2006).
L’accumulation totale de carbone anthropique (C
ant ) peut ainsi être déduite de l’augmentation
de TrOCA depuis l’ère préindustrielle, de la façon suivante (TOURATIER, et al., 2004) :
𝐶 𝐴𝑁𝑇 = 𝑇𝐶𝑂 2 − 𝑇𝐶𝑂 2
0 =
𝑇𝑟𝑂𝐶𝐴−𝑇𝑟𝑂𝐶𝐴 0
1,2
(23)
On définit le traceur conservatif TrOCA
0 qui est similaire au traceur TrOCA en excluant la
contribution anthropique (valeur préindustrielle du traceur TrOCA), et doit être déterminée afin
de quantifier le C
ant . (TOURATIER, et al., 2004) démontrent qu’il existe une bonne relation
entre la distribution de TrOCA dans l’océan et la température potentielle (θ), montrant une
diminution de ce dernier avec l’augmentation de (θ).
Ceci les a amené à proposer d’utiliser cette relation pour prédire la valeur préindustrielle de
TrOCA : TrOCA
0 = f(θ). Touratier et al en 2007 ont proposé une autre relation pour prédire
TrOCA
0 , ce dernier étant en fonction de θ et TA. Dans le cas de l’Atlantique, (TOURATIER,
et al., 2007) ont pris comme eau de référence des eaux qui se sont formées il y’a plus de 200
ans de la manière suivante :
𝑇𝑟𝑂𝐶𝐴
0 = 𝑒
(𝑏+𝑐𝜃+
𝑑
𝐴𝑇 2 ) (24)
Etant donné que le bassin Algérien (Méditerranée en général) semble complétement contaminé
par le CO2 anthropique, la méthode TrOCA ne pouvant s’adapter qu’à des zones qui contiennent
des eaux exempts de CO2 anthropique, l’estimation de TrOCA
0 se fait à partir de :
 𝑇𝐶𝑂 2
0 calculé à partir de 𝑇𝐴
0
et d’un pCO2 de 280 ppm ;
 𝑇𝐴
0 est calculée à partir de la régression (comme pour les 2 méthodes Chen et Gruber) ;