Evaluation de la pénétration du carbone anthropique en Méditerranée | Généralités
19
1 GENERALITES
Le Carbone
Cette partie sera consacrée au devenir du CO2 dissous dans l’eau de mer, ce qui implique des
rappels sur les échanges air-mer, la solubilité des gaz et les équilibres chimiques des différentes
formes du carbone. Nous examinerons, par la suite, comment les pompes physique et biologique
assurent le transfert du carbone échangé avec l’atmosphère vers les eaux profondes et le sédiment.
Cette capacité de l’océan à emmagasiner une partie du CO2 hors de la couche superficielle
d’échange permanent avec l’atmosphère définit la capacité de ce puits à absorber une partie de
l’excès de CO2 (carbone anthropique).
1.1.1 Cycle du carbone
1.1.1.1 Cycle global
Sur terre, le carbone circule d’un réservoir à un autre à des vitesses et sous des formes diverses,
certains compartiments constituant des réserves plus ou moins importantes, plus ou moins durables,
plus ou moins accessibles. Le carbone se rencontre sous forme de dioxyde de carbone dans
l’atmosphère et dans l’océan, de molécules organiques dans la biosphère continentale et aquatique,
et enfin, comme composant minéral de matériaux solides carbonatés dans les sols, les sédiments et
les roches (Guy et Saugier, 2008).
D'un point de vue quantitatif, pour les années 2004 à 2013, 32,6±1,5Gt (1Gt =10
15 g) de CO2 sont
émises annuellement par la combustion du charbon et du pétrole, et 3,3±1,8Gt par la déforestation.
La moitié de ces émissions anthropiques de CO2 restent stockées dans l'atmosphère, soit environ
15,8±0,4Gt. Cela signifie que la différence, soit environ 20,1Gt, est absorbée par les deux autres
réservoirs qui sont en contact avec l'atmosphère: l'océan qui absorbe environ 9,5±1,8Gt de carbone
par an (Le Quéré et al., 2014) et la biosphère continentale qui absorbe le reste, soit 10,6±1,8Gt
(Tab.1 et Fig.1). Le niveau futur du CO2 atmosphérique dépend de l'évolution de ces processus de
régulation: on peut par exemple supposer qu'un océan plus chaud absorbera moins de carbone, mais
qu'au contraire la végétation continentale pourra croître de manière plus importante dans une
atmosphère plus riche en dioxyde de carbone.
Tableau 1: Bilan global de carbone en Gt C/an (Denman et al., 2007)
1980-1989
1990-1999
2000-2005
Augmentation atmosphérique
3,3 ± 0,1
3,2 ± 0,1
4,1 ± 0,1
Emissions (fossiles + ciment)
5,4 ± 0,3
6,4 ± 0,4
7,2 ± 0,3
Flux net océan-atmosphère
-1,8 ± 0,8
-2,2 ± 0,4
-2,2 ± 0,5
Flux net terre-atmosphère
-0,3 ± 0,9
-1,0 ± 0,6
-0,9 ± 0,6
Ainsi fractionné :
Changement d’usage des terres
Puits terrestre résiduel (puits manquant)
1,4 (0,4 à 2,3)
-1,7 (-3,4 à 0,2)
1,6 (0,5 à 2,7)
-2,6 (-4,3 à -0,9)
-
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1 GENERALITES
Le Carbone
Cette partie sera consacrée au devenir du CO2 dissous dans l’eau de mer, ce qui implique des
rappels sur les échanges air-mer, la solubilité des gaz et les équilibres chimiques des différentes
formes du carbone. Nous examinerons, par la suite, comment les pompes physique et biologique
assurent le transfert du carbone échangé avec l’atmosphère vers les eaux profondes et le sédiment.
Cette capacité de l’océan à emmagasiner une partie du CO2 hors de la couche superficielle
d’échange permanent avec l’atmosphère définit la capacité de ce puits à absorber une partie de
l’excès de CO2 (carbone anthropique).
1.1.1 Cycle du carbone
1.1.1.1 Cycle global
Sur terre, le carbone circule d’un réservoir à un autre à des vitesses et sous des formes diverses,
certains compartiments constituant des réserves plus ou moins importantes, plus ou moins durables,
plus ou moins accessibles. Le carbone se rencontre sous forme de dioxyde de carbone dans
l’atmosphère et dans l’océan, de molécules organiques dans la biosphère continentale et aquatique,
et enfin, comme composant minéral de matériaux solides carbonatés dans les sols, les sédiments et
les roches (Guy et Saugier, 2008).
D'un point de vue quantitatif, pour les années 2004 à 2013, 32,6±1,5Gt (1Gt =10
15 g) de CO2 sont
émises annuellement par la combustion du charbon et du pétrole, et 3,3±1,8Gt par la déforestation.
La moitié de ces émissions anthropiques de CO2 restent stockées dans l'atmosphère, soit environ
15,8±0,4Gt. Cela signifie que la différence, soit environ 20,1Gt, est absorbée par les deux autres
réservoirs qui sont en contact avec l'atmosphère: l'océan qui absorbe environ 9,5±1,8Gt de carbone
par an (Le Quéré et al., 2014) et la biosphère continentale qui absorbe le reste, soit 10,6±1,8Gt
(Tab.1 et Fig.1). Le niveau futur du CO2 atmosphérique dépend de l'évolution de ces processus de
régulation: on peut par exemple supposer qu'un océan plus chaud absorbera moins de carbone, mais
qu'au contraire la végétation continentale pourra croître de manière plus importante dans une
atmosphère plus riche en dioxyde de carbone.
Tableau 1: Bilan global de carbone en Gt C/an (Denman et al., 2007)
1980-1989
1990-1999
2000-2005
Augmentation atmosphérique
3,3 ± 0,1
3,2 ± 0,1
4,1 ± 0,1
Emissions (fossiles + ciment)
5,4 ± 0,3
6,4 ± 0,4
7,2 ± 0,3
Flux net océan-atmosphère
-1,8 ± 0,8
-2,2 ± 0,4
-2,2 ± 0,5
Flux net terre-atmosphère
-0,3 ± 0,9
-1,0 ± 0,6
-0,9 ± 0,6
Ainsi fractionné :
Changement d’usage des terres
Puits terrestre résiduel (puits manquant)
1,4 (0,4 à 2,3)
-1,7 (-3,4 à 0,2)
1,6 (0,5 à 2,7)
-2,6 (-4,3 à -0,9)
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