Evaluation de la pénétration du carbone anthropique en Méditerranée | Matériel et méthodes
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2.2.3.4.2 Hypothèses
 Le cycle naturel du carbone été à l’état stationnaire avant l’apparition du carbone
anthropique ;
 Les rapports stœchiométriques sont constants dans le temps;
 Le transport d’eau se fait majoritairement le long des surfaces isopycnales (même densité) ;
 L’océan est à l’état d’équilibre.
 Le déséquilibre air-mer est resté relativement constant au niveau d’une zone de résurgence
d’une surface isopycnale particulière.
2.2.3.5 Méthode de Touratier et Goyet (TrOCA)
2.2.3.5.1 Principe
Touratier et Goyet développent, en 2004, un Traceur combinant Oxygène, Carbone et Alcalinité
total (TrOCA). Ce traceur semi-conservatif porte une information spatiale liée à l’origine des
masses d’eau et une information temporelle liée à l’invasion de carbone anthropique (Fig. 15).
TrOCA se base sur les rapports stoechiométriques. En utilisant une anotation symbolique (ψx) pour
les coefficients de l’équation d’oxydation de la matière organique, l’équation de Redfield peut être
réécrite de la façon suivante (Touratier et al., 2007):
[𝐶 (𝜓𝐶𝑂 2 ) 𝐻 (𝜓𝐻𝑃𝑂 4
2− +2𝜓 𝐻 2𝑂 +𝜓 𝐻 +)
𝑂 (2𝜓 𝐶𝑂 2 +3𝜓 𝑁𝑂 3
−+4𝜓𝐻𝑃𝑂 4
2− +𝜓 𝐻 2 𝑂 −2𝜓𝑂 2 )
𝑁 (𝜓 𝑁𝑂 3
−)
𝑃 (𝜓𝐻𝑃𝑂 4
2− ) ] +
⁡𝜓 𝑂 2 𝑂 2 ⇄⁡ 𝜓 𝐶𝑂 2 𝐶𝑂 2 + 𝜓 𝑁𝑂 3
− 𝑁𝑂 3
− + 𝜓 𝐻𝑃𝑂 4
2− 𝐻𝑃𝑂 4
2− + 𝜓 𝐻 2 𝑂 𝐻 2 𝑂 + 𝜓 𝐻 + 𝐻
+ …⁡(29) Équation 28: Réaction chimique de la reminéralisation de la matière organique
Touratier et Goyet (2004a) définissent le traceur TrOCA de la façon suivante:
𝑇𝑟𝑂𝐶𝐴 = 𝑂 2 + 𝑎⁡ (𝑇𝐶𝑂 2 −
1
2
𝐴𝑇) … (30) Équation 29 : Calcul du traceur TrOCA
Avec 𝑎 = ⁡
𝜓𝑂 2
𝜓𝐶𝑂 2 +
1
2
(𝜓𝐻 + −𝜓𝐻𝑃𝑂 4
2− )
… (31) Équation 30 : Calcul du terme "a"
Le traceur conservatif TrOCA
0 est similaire au traceur TrOCA en excluant la contribution
anthropique. TrOCA
0 représente la valeur préindustrielle du traceur TrOCA :
𝑇𝑟𝑂𝐶𝐴
0 = 𝑂 2
0 + 𝑎⁡ (𝑇𝐶𝑂 2
0 −
1
2
𝐴𝑇
0 ) … (32) Équation 31 : Calcul du traceur TrOCA préindus triel
Le carbone anthropique peut alors être exprimé par l’équation suivante :
𝐶 í µí°´í µí±›í µí𝑇𝑟𝑂𝐶𝐴 =
𝑇𝑟𝑂𝐶𝐴−𝑇𝑟𝑂𝐶𝐴 0
𝑎
… (33) Équation 32 : Calcul du carbone anthropique par la méthode TrOCA
Afin de déterminer le traceur TrOCA
0 , Touratier et Goyet (2004b) ont démontré qu’il existait une
bonne corrélation entre la distribution de TrOCA dans des eaux océaniques de référence exemptes
de C
ant
et la température potentielle (θ). Cette relation est une fonction exponentielle de la forme :
A.exp (-θ/B). Touratier et al. (2007) ont apporté une modification dans la détermination du TrOCA
0
en utilisant les traceurs 𝛥
14
C et CFC-11. En effet, ils proposent une équation améliorée basée sur θ
et l’AT :