Evaluation de la pénétration du carbone anthropique en Méditerranée | Résultats et discussions
72
3.1.4 Calcul des âges et du déséquilibre moyen
Afin d’appliquer la méthode de Gruber, la détermination de l’âge des différentes gammes de
densité et de leur déséquilibre moyen est indispensable.
Les âges des principales masses d’eau pour les années 2000 (M51/2) et 2010 (M84/3), en utilisant
les trois méthodes de datation testées (T/He, pCFC-12 et pSF6), sont reportés en Annexe 11. Les
résultats de la méthode retenue (pCFC-12) sont présentés dans le tableau n°7.
Une fois avoir attribué un âge à chaque gamme de densité, les données historiques des pCO2
atmosphériques permettent de remonter à la pression partielle de CO2 de la masse d’eau lorsqu’elle
été en contact avec l’atmosphère. Cette donnée, associée à l’alcalinité totale préformée
préindustrielle permet le calcul du C
0,t et par-là, le calcul du ∆C
dis . Les ∆C
dis obtenus sont alors
moyennés sur chaque gamme de densité. Au total, (22) gammes de densité (ou surfaces
isopycnales) sont considérées. Ces dernières sont réparties entre le bassin oriental (14 et 10 gammes
pour l’année 2000 et 2010, respectivement) et le bassin occidental (8 et 12 gammes pour l’année
2000 et 2010, respectivement). Les résultats obtenus sont présentés sur le tableau n°7.
Nous remarquons, d’une manière générale, que le déséquilibre présente des valeurs négatives. Cela
signifie que les masses d’eau été en sous-saturation par rapport à l’atmosphère avant de plonger.
En effet, les épisodes de formation d’eaux profondes en Méditerranée sont caractérisés par des
températures très basses qui favorisent la diffusion du CO2 à l’intérieur de la mer.
Les eaux les plus vieilles semblent présenter les déséquilibres les plus faibles. Une hypothèse
éventuelle pour l’explication de ce constat serait la lenteur de la mise en équilibre des
concentrations de CO2 à l’interface air-mer qui est d’autant plus ressentit avec l’augmentation
continue des concentrations atmosphériques en CO2. En outre, les valeurs du déséquilibre du bassin
occidental sont relativement proches (l’écart ne dépasse pas 20µmol/kg), en raison probablement
du renouvellement rapide de ces eaux.
De plus, les écarts-type sont relativement faibles pour le bassin occidental et oriental à l’exception
des premières gammes de densité des eaux intermédiaires du bassin Est. Cela pourrait s’expliquer
par la dominance d’un mélange isopycnal des masses d’eau méditerranéennes avec un mélange
complexe (iso et diapycnal) au niveau des eaux intermédiaires du bassin oriental.
Tableau 7 : Gammes de densité avec âge et ∆C
dis moyen correspondants
Gamme σ
(kg.m
-3 )
Age CFC-12 (an)
Gamme Moy
∆C
dis moy
(µmol/kg)
Nbre
M51-2
(automne
2001)
Bassin
W
Eaux de
surface
25,67994-27,79964
0-7,5
3,5
-16,6±2,35
4
28,29233-28,63975 10,5-15,5
11,2
-21,1±2,7
16
Eaux
intermédiaires
28,71498-28,94385 14,5-15,5
15
-18,2±2,5
42
29-29,04849
20,5-23,5
21,8
-15,1±2,4
62
29,06856-29,09613 22,5-25,5
24,2
-12,4±2
144
72
3.1.4 Calcul des âges et du déséquilibre moyen
Afin d’appliquer la méthode de Gruber, la détermination de l’âge des différentes gammes de
densité et de leur déséquilibre moyen est indispensable.
Les âges des principales masses d’eau pour les années 2000 (M51/2) et 2010 (M84/3), en utilisant
les trois méthodes de datation testées (T/He, pCFC-12 et pSF6), sont reportés en Annexe 11. Les
résultats de la méthode retenue (pCFC-12) sont présentés dans le tableau n°7.
Une fois avoir attribué un âge à chaque gamme de densité, les données historiques des pCO2
atmosphériques permettent de remonter à la pression partielle de CO2 de la masse d’eau lorsqu’elle
été en contact avec l’atmosphère. Cette donnée, associée à l’alcalinité totale préformée
préindustrielle permet le calcul du C
0,t et par-là, le calcul du ∆C
dis . Les ∆C
dis obtenus sont alors
moyennés sur chaque gamme de densité. Au total, (22) gammes de densité (ou surfaces
isopycnales) sont considérées. Ces dernières sont réparties entre le bassin oriental (14 et 10 gammes
pour l’année 2000 et 2010, respectivement) et le bassin occidental (8 et 12 gammes pour l’année
2000 et 2010, respectivement). Les résultats obtenus sont présentés sur le tableau n°7.
Nous remarquons, d’une manière générale, que le déséquilibre présente des valeurs négatives. Cela
signifie que les masses d’eau été en sous-saturation par rapport à l’atmosphère avant de plonger.
En effet, les épisodes de formation d’eaux profondes en Méditerranée sont caractérisés par des
températures très basses qui favorisent la diffusion du CO2 à l’intérieur de la mer.
Les eaux les plus vieilles semblent présenter les déséquilibres les plus faibles. Une hypothèse
éventuelle pour l’explication de ce constat serait la lenteur de la mise en équilibre des
concentrations de CO2 à l’interface air-mer qui est d’autant plus ressentit avec l’augmentation
continue des concentrations atmosphériques en CO2. En outre, les valeurs du déséquilibre du bassin
occidental sont relativement proches (l’écart ne dépasse pas 20µmol/kg), en raison probablement
du renouvellement rapide de ces eaux.
De plus, les écarts-type sont relativement faibles pour le bassin occidental et oriental à l’exception
des premières gammes de densité des eaux intermédiaires du bassin Est. Cela pourrait s’expliquer
par la dominance d’un mélange isopycnal des masses d’eau méditerranéennes avec un mélange
complexe (iso et diapycnal) au niveau des eaux intermédiaires du bassin oriental.
Tableau 7 : Gammes de densité avec âge et ∆C
dis moyen correspondants
Gamme σ
(kg.m
-3 )
Age CFC-12 (an)
Gamme Moy
∆C
dis moy
(µmol/kg)
Nbre
M51-2
(automne
2001)
Bassin
W
Eaux de
surface
25,67994-27,79964
0-7,5
3,5
-16,6±2,35
4
28,29233-28,63975 10,5-15,5
11,2
-21,1±2,7
16
Eaux
intermédiaires
28,71498-28,94385 14,5-15,5
15
-18,2±2,5
42
29-29,04849
20,5-23,5
21,8
-15,1±2,4
62
29,06856-29,09613 22,5-25,5
24,2
-12,4±2
144