Evaluation de la pénétration du carbone anthropique en Méditerranée | Résultats et discussions
94
McNeil et al. (2003) estiment à partir d’études de modèle que le changement séculaire actuel de la
circulation océanique dû au réchauffement climatique altère le piégeage du carbone de seulement
1%. Matsumoto et Gruber (2005) ont aussi démontré que les changements de la circulation
océanique et de la biogéochimie ont relativement peu d’impact sur l’estimation du C
ant .
Un mixing isopycnal
Les effets de la diffusion et du mixing d’une masse d’eau initiale avec d’autres masses d’eau de
différentes origines lors de sa plongée sont négligés. En d’autres termes, le transport est supposé
s’effectuer principalement sur des surfaces isopycnales. Ce point a été vivement critiqué,
notamment par Shiller (1981), Shiller (1982) et Broecker et al. (1985). En effet, Shiller (1981) a
noté que la back-calculation des nitrates préformés en utilisant une méthode analogue, a donné des
valeurs différentes le long du parcours de la masse d’eau alors que les nitrates préformés devraient
présenter la même valeur. Il a pris cela comme étant l’évidence que le mixing de différentes masses
d’eau durant leur transit vers le fond peut facilement affecter les méthodes de back-calculation.
De plus, plusieurs études sur terrain ont démontré que le mixing diapycnal ne peut pas être négligé
dans certaines régions océaniques : McDougall et Whitehead (1984) ont mis l’accent sur l’effet
prédominant du mixing diapycnal affectant le cheminement vers le nord des AABW (AntArctic
Bottom Water) au nord de l’équateur. Après la réalisation une expérimentation de libération de
traceurs, Ledwell et al. (2000) ont démontré que le mixing diapycnal augmente considérablement
à travers une grande partie de la colonne d’eau à l’est du bassin brésilien.
L’étude hydrologique, présentée plus haut, confirme la complexité des mélanges en Méditerranée,
notamment par la difficulté rencontrée lors de la détermination des différentes eaux-type de cette
mer qui est constituée beaucoup plus d’eaux de mélange. Plusieurs auteurs se sont penchés sur
l’importance de ce mélange au niveau de régions spécifiques de la Méditerranée (Sparnocchia et
al., 1999 ; Sparnocchia et al., 1994 ).
Cela dit, il devrait être possible d’éliminer les effets du mixing par l’utilisation de variantes
d’analyses multiparamétriques du mixing des masses d’eau (Méthode MIX) ou par l’utilisation
d’un modèle de mélange en complément des techniques de back-calculation (Gruber, 1998).
Rapports molaires constants
Parmi les hypothèses communes des méthodes d’estimation du C
ant , on considère que les éléments
C, O et N sont liés par des rapports fixes, c’est-à-dire constants dans l’espace et dans le temps (on
rejoint ici l’hypothèse de stationnarité). Or, différentes études ont montré que ces rapports molaires
peuvent varier avec la profondeur et l’invasion de CO2 anthropique (e.g. Körtzinger et al., 2001).
D’après Thomas et Ittekkot (2001), les ratios comprenant le carbone sont plus sujets aux erreurs
du fait qu’ils sont généralement dérivés à partir de la relation (TCO2/O2) observée durant la
photosynthèse ou à partir d’hypothèses stœchiométriques au lieu de l’être à partir de mesures
directes de TCO2. Plusieurs des observations qui ont été reportées, fournissent l’évidence que ces
94
McNeil et al. (2003) estiment à partir d’études de modèle que le changement séculaire actuel de la
circulation océanique dû au réchauffement climatique altère le piégeage du carbone de seulement
1%. Matsumoto et Gruber (2005) ont aussi démontré que les changements de la circulation
océanique et de la biogéochimie ont relativement peu d’impact sur l’estimation du C
ant .
Un mixing isopycnal
Les effets de la diffusion et du mixing d’une masse d’eau initiale avec d’autres masses d’eau de
différentes origines lors de sa plongée sont négligés. En d’autres termes, le transport est supposé
s’effectuer principalement sur des surfaces isopycnales. Ce point a été vivement critiqué,
notamment par Shiller (1981), Shiller (1982) et Broecker et al. (1985). En effet, Shiller (1981) a
noté que la back-calculation des nitrates préformés en utilisant une méthode analogue, a donné des
valeurs différentes le long du parcours de la masse d’eau alors que les nitrates préformés devraient
présenter la même valeur. Il a pris cela comme étant l’évidence que le mixing de différentes masses
d’eau durant leur transit vers le fond peut facilement affecter les méthodes de back-calculation.
De plus, plusieurs études sur terrain ont démontré que le mixing diapycnal ne peut pas être négligé
dans certaines régions océaniques : McDougall et Whitehead (1984) ont mis l’accent sur l’effet
prédominant du mixing diapycnal affectant le cheminement vers le nord des AABW (AntArctic
Bottom Water) au nord de l’équateur. Après la réalisation une expérimentation de libération de
traceurs, Ledwell et al. (2000) ont démontré que le mixing diapycnal augmente considérablement
à travers une grande partie de la colonne d’eau à l’est du bassin brésilien.
L’étude hydrologique, présentée plus haut, confirme la complexité des mélanges en Méditerranée,
notamment par la difficulté rencontrée lors de la détermination des différentes eaux-type de cette
mer qui est constituée beaucoup plus d’eaux de mélange. Plusieurs auteurs se sont penchés sur
l’importance de ce mélange au niveau de régions spécifiques de la Méditerranée (Sparnocchia et
al., 1999 ; Sparnocchia et al., 1994 ).
Cela dit, il devrait être possible d’éliminer les effets du mixing par l’utilisation de variantes
d’analyses multiparamétriques du mixing des masses d’eau (Méthode MIX) ou par l’utilisation
d’un modèle de mélange en complément des techniques de back-calculation (Gruber, 1998).
Rapports molaires constants
Parmi les hypothèses communes des méthodes d’estimation du C
ant , on considère que les éléments
C, O et N sont liés par des rapports fixes, c’est-à-dire constants dans l’espace et dans le temps (on
rejoint ici l’hypothèse de stationnarité). Or, différentes études ont montré que ces rapports molaires
peuvent varier avec la profondeur et l’invasion de CO2 anthropique (e.g. Körtzinger et al., 2001).
D’après Thomas et Ittekkot (2001), les ratios comprenant le carbone sont plus sujets aux erreurs
du fait qu’ils sont généralement dérivés à partir de la relation (TCO2/O2) observée durant la
photosynthèse ou à partir d’hypothèses stœchiométriques au lieu de l’être à partir de mesures
directes de TCO2. Plusieurs des observations qui ont été reportées, fournissent l’évidence que ces