Etude de la pénétration du carbone anthropique dans le bassin Algérien | Résultats et discussions
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Les résultats des trois méthodes révèlent une forte pénétration du carbone anthropique dans le
bassin Algérien. Les concentrations les plus élevées (77,048 µmol/kg pour TrOCA, 50,726
µmol/kg pour Gruber, et 29,662 µmol/kg pour Chen) s’observent au niveau des eaux
intermédiaires (de 150 à 1500m). Les minimums de concentration en carbone anthropique sont
localisés dans la partie Ouest du bassin (5,297 µmol/kg pour Chen, 8,831 µmol/kg pour Gruber,
et 15,657 µmol/kg pour TrOCA) entre 0°E et 2°E.
Le fait que les eaux du bassin Algérien se trouvent toutes contaminées par le carbone
anthropique jusqu’aux profondeurs maximales, n’est pas une preuve de la rapidité de
pénétration du C
ant
, ceci peut s’expliquer par la vitesse de renouvellement des eaux en
méditerranée (~100 ans), donc depuis le début de l’ère industrielle (1750), les eaux
méditerranéennes ont eu le temps de se renouveler au moins 3 fois.
Critique des méthodes
Hypothèse de stationnarité
Les trois méthodes présentées reposent sur plusieurs hypothèses communes, parmi lesquelles
l’hypothèse de stationnarité qui est à la base de toutes les méthodes directes de calcul du carbone
anthropique (C
ant ). En effet, la définition du carbone anthropique repose elle-même sur une telle
hypothèse puisque les estimations de C
ant
représentent l’augmentation de DIC par rapport à sa
distribution préindustrielle (DIC
PI = DIC - C
ant ). Pour déterminer DIC
PI en se basant sur les
observations contemporaines, on doit considérer que l’océan opère à l’état stationnaire.
L’utilisation des relations empiriques pour déterminer les préformés et TrOCA
0 en fonction de
traceurs océaniques tels que T, S, ou les sels nutritifs revient à supposer que les mécanismes
physiques et biogéochimiques qui normalement évoluent de façon naturelle ou en réponse au
changement climatique sont restés constants après la révolution industrielle. Les estimations de
C
ant sont ainsi obtenues en négligeant la variabilité naturelle du système océaniques et les effets
indirects de l’augmentation du CO2 atmosphérique (LO MONACO, 2006).
Alcalinité
La deuxième hypothèse sur laquelle sont basées les méthodes C
0 , ΔC*, et TrOCA concerne
l’alcalinité que l’on considère constante dans le temps malgré l’invasion de CO2 anthropique.
Cette hypothèse est basée sur le fait que l’océan de surface présente généralement un excès de
carbonates par rapport au CO2. Ainsi, l’augmentation de pCO2 ne devrait pas avoir de
conséquence directe sur l’alcalinité de surface (LO MONACO, 2006). Or ces dernières années
les mesures effectuées dans différentes région de l’océan global montrent une tendance vers
une légère acidification (FEELY, et al., 2008).
Mélange des masses d’eau
Si Gruber avait pensé à développer la méthode de ΔC* c’était pour s’affranchir du problème du
mélange des masses d’eau. Le modèle initial qui a été utilisé par Sabine et al. (1999) prend en
compte de manière implicite le mélange isopycnal de deux masses d’eau. Pour prendre en
compte plusieurs eaux sources, Sabine et al. (2002) ont proposé une version étendue de
la méthode ΔC* qui inclut une analyse OMP (Optimum Multi-Parameter). L’analyse OMP a
été utilisée pour affiner la prévision du déséquilibre air-mer de CO2 en représentant le mélange
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Les résultats des trois méthodes révèlent une forte pénétration du carbone anthropique dans le
bassin Algérien. Les concentrations les plus élevées (77,048 µmol/kg pour TrOCA, 50,726
µmol/kg pour Gruber, et 29,662 µmol/kg pour Chen) s’observent au niveau des eaux
intermédiaires (de 150 à 1500m). Les minimums de concentration en carbone anthropique sont
localisés dans la partie Ouest du bassin (5,297 µmol/kg pour Chen, 8,831 µmol/kg pour Gruber,
et 15,657 µmol/kg pour TrOCA) entre 0°E et 2°E.
Le fait que les eaux du bassin Algérien se trouvent toutes contaminées par le carbone
anthropique jusqu’aux profondeurs maximales, n’est pas une preuve de la rapidité de
pénétration du C
ant
, ceci peut s’expliquer par la vitesse de renouvellement des eaux en
méditerranée (~100 ans), donc depuis le début de l’ère industrielle (1750), les eaux
méditerranéennes ont eu le temps de se renouveler au moins 3 fois.
Critique des méthodes
Hypothèse de stationnarité
Les trois méthodes présentées reposent sur plusieurs hypothèses communes, parmi lesquelles
l’hypothèse de stationnarité qui est à la base de toutes les méthodes directes de calcul du carbone
anthropique (C
ant ). En effet, la définition du carbone anthropique repose elle-même sur une telle
hypothèse puisque les estimations de C
ant
représentent l’augmentation de DIC par rapport à sa
distribution préindustrielle (DIC
PI = DIC - C
ant ). Pour déterminer DIC
PI en se basant sur les
observations contemporaines, on doit considérer que l’océan opère à l’état stationnaire.
L’utilisation des relations empiriques pour déterminer les préformés et TrOCA
0 en fonction de
traceurs océaniques tels que T, S, ou les sels nutritifs revient à supposer que les mécanismes
physiques et biogéochimiques qui normalement évoluent de façon naturelle ou en réponse au
changement climatique sont restés constants après la révolution industrielle. Les estimations de
C
ant sont ainsi obtenues en négligeant la variabilité naturelle du système océaniques et les effets
indirects de l’augmentation du CO2 atmosphérique (LO MONACO, 2006).
Alcalinité
La deuxième hypothèse sur laquelle sont basées les méthodes C
0 , ΔC*, et TrOCA concerne
l’alcalinité que l’on considère constante dans le temps malgré l’invasion de CO2 anthropique.
Cette hypothèse est basée sur le fait que l’océan de surface présente généralement un excès de
carbonates par rapport au CO2. Ainsi, l’augmentation de pCO2 ne devrait pas avoir de
conséquence directe sur l’alcalinité de surface (LO MONACO, 2006). Or ces dernières années
les mesures effectuées dans différentes région de l’océan global montrent une tendance vers
une légère acidification (FEELY, et al., 2008).
Mélange des masses d’eau
Si Gruber avait pensé à développer la méthode de ΔC* c’était pour s’affranchir du problème du
mélange des masses d’eau. Le modèle initial qui a été utilisé par Sabine et al. (1999) prend en
compte de manière implicite le mélange isopycnal de deux masses d’eau. Pour prendre en
compte plusieurs eaux sources, Sabine et al. (2002) ont proposé une version étendue de
la méthode ΔC* qui inclut une analyse OMP (Optimum Multi-Parameter). L’analyse OMP a
été utilisée pour affiner la prévision du déséquilibre air-mer de CO2 en représentant le mélange