Evaluation de la pénétration du carbone anthropique en Méditerranée | Matériel et méthodes
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Ces méthodes directes sont divisées en trois catégories: les méthodes se basant sur les séries
temporelles, les méthodes empiriques et les méthodes déductives. Le principe ainsi que les
avantages et inconvénients de chaque méthode sont renvoyés en annexe 5.
2.2.1 Evolution des méthodes directes
Bien que les concepts biogéochimiques à la base de la technique de back-calculation soient connus
depuis au moins un demi-siècle, les premières estimations de carbone anthropique dans l’océan
datent seulement de la fin des années 1970 avec l’acquisition des données GEOSECS. En effet,
pour mettre en pratique le principe de back-calculation, il a fallu attendre de disposer de mesures
biogéochimiques suffisamment précises pour permettre de séparer la part anthropique du carbone
inorganique total, le carbone anthropique représentant moins de 5% du TCO2 (Lo Monaco, 2006).
La méthode directe initiale mise au point pour l’estimation de l’invasion du CO2 anthropique,
publiée indépendamment par Brewer (1978) et Chen et Millero (1979), fut appliquée à l’océan
Atlantique. Cette approche a été testée, par la suite, dans différentes régions océaniques, surtout
par Chen et collaborateurs en y apportant quelques améliorations (e.g. Poisson et Chen, 1987;
Chen, 1993a, Chen, 1993b). Cependant, la méthode de Chen ayant aussi attiré de vives critiques
(e.g. Shiller, 1981 ; Shiller, 1982 ; Broecker et al., 1985), elle fut laissée de côté pendant presque
quinze ans au bénéfice des méthodes indirectes. La technique de back-calculation est réapparue
dans les années 1990 avec l’acquisition d’un nouveau jeu de données global de plus haute précision
(WOCE/JGOFS).
Dans cette même période, la méthode de Chen a été reprise par Gruber pour être modifiée de
manière à se débarrasser de certaines hypothèses dont la validité avaient été remise en cause,
donnant ainsi naissance à une deuxième méthode : la méthode du ∆C* basée sur un traceur semiconservatif í µí»¥C* et sur le calcul de l’âge des masses d’eau. Cette nouvelle méthode, aussi appelée
méthode de Gruber, a d’abord été testée dans l’Océan Atlantique Nord (Gruber et al., 1996), puis
dans tout le bassin Atlantique (Gruber, 1998). Sabine et al. (2004) éttend cette méthode à l’échelle
globale en donnant une estimation de l’inventaire total du C
ant
dans l’océan pour l’année de
référence 1994 de 118 ± 19 Pg de carbone.
Plus récemment, Thomas et Ittekkot (2001) ont développé un modèle plus simple que celui de
Gruber qui requière des données de température, de salinité, de pCO2 atmosphérique et d’âge pour
l’estimation du C
ant . Cette approche qui a d’abord été appliquée sur deux sections de WOCE dans
l’Atlantique Nord, a été étendue, par la suite, à l’échelle globale par les mêmes auteurs.
Peng et al. (1998) proposent une autre sorte de modèle qui consiste en une comparaison entre deux
périodes de temps différentes dans l’océan indien. La différence est considérée refléter le piégeage
de CO2 anthropique sur cette période de temps.
L’année suivante, Goyet et al. (1999) développent une autre approche basée sur une analyse
multiparamétrique optimale du mixing, plus connue sous le nom de la méthode MIX. En utilisant
les données de la section WOCE I1 (nord de l’océan Indien).
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Ces méthodes directes sont divisées en trois catégories: les méthodes se basant sur les séries
temporelles, les méthodes empiriques et les méthodes déductives. Le principe ainsi que les
avantages et inconvénients de chaque méthode sont renvoyés en annexe 5.
2.2.1 Evolution des méthodes directes
Bien que les concepts biogéochimiques à la base de la technique de back-calculation soient connus
depuis au moins un demi-siècle, les premières estimations de carbone anthropique dans l’océan
datent seulement de la fin des années 1970 avec l’acquisition des données GEOSECS. En effet,
pour mettre en pratique le principe de back-calculation, il a fallu attendre de disposer de mesures
biogéochimiques suffisamment précises pour permettre de séparer la part anthropique du carbone
inorganique total, le carbone anthropique représentant moins de 5% du TCO2 (Lo Monaco, 2006).
La méthode directe initiale mise au point pour l’estimation de l’invasion du CO2 anthropique,
publiée indépendamment par Brewer (1978) et Chen et Millero (1979), fut appliquée à l’océan
Atlantique. Cette approche a été testée, par la suite, dans différentes régions océaniques, surtout
par Chen et collaborateurs en y apportant quelques améliorations (e.g. Poisson et Chen, 1987;
Chen, 1993a, Chen, 1993b). Cependant, la méthode de Chen ayant aussi attiré de vives critiques
(e.g. Shiller, 1981 ; Shiller, 1982 ; Broecker et al., 1985), elle fut laissée de côté pendant presque
quinze ans au bénéfice des méthodes indirectes. La technique de back-calculation est réapparue
dans les années 1990 avec l’acquisition d’un nouveau jeu de données global de plus haute précision
(WOCE/JGOFS).
Dans cette même période, la méthode de Chen a été reprise par Gruber pour être modifiée de
manière à se débarrasser de certaines hypothèses dont la validité avaient été remise en cause,
donnant ainsi naissance à une deuxième méthode : la méthode du ∆C* basée sur un traceur semiconservatif í µí»¥C* et sur le calcul de l’âge des masses d’eau. Cette nouvelle méthode, aussi appelée
méthode de Gruber, a d’abord été testée dans l’Océan Atlantique Nord (Gruber et al., 1996), puis
dans tout le bassin Atlantique (Gruber, 1998). Sabine et al. (2004) éttend cette méthode à l’échelle
globale en donnant une estimation de l’inventaire total du C
ant
dans l’océan pour l’année de
référence 1994 de 118 ± 19 Pg de carbone.
Plus récemment, Thomas et Ittekkot (2001) ont développé un modèle plus simple que celui de
Gruber qui requière des données de température, de salinité, de pCO2 atmosphérique et d’âge pour
l’estimation du C
ant . Cette approche qui a d’abord été appliquée sur deux sections de WOCE dans
l’Atlantique Nord, a été étendue, par la suite, à l’échelle globale par les mêmes auteurs.
Peng et al. (1998) proposent une autre sorte de modèle qui consiste en une comparaison entre deux
périodes de temps différentes dans l’océan indien. La différence est considérée refléter le piégeage
de CO2 anthropique sur cette période de temps.
L’année suivante, Goyet et al. (1999) développent une autre approche basée sur une analyse
multiparamétrique optimale du mixing, plus connue sous le nom de la méthode MIX. En utilisant
les données de la section WOCE I1 (nord de l’océan Indien).