Chapitre III
Matériel et Méthodes
25
3.2.1 Calcul de PCO 2 et TCO 2
Nous indiquons ci-dessous les calculs à effectuer pour déterminer la pression de CO 2 et le
carbone inorganique dissous totale (TCO 2 ) par calcul, à partir du pH, de l'alcalinité totale, de
la température, et de la salinité en utilisant les constantes de dissociation de Mehrbach (1973)
et le coefficient de solubilité du CO 2 de Weiss (1974). Un programme informatisé FORTRAN
permet d'effectuer tous ces calculs.
Le carbone inorganique dissous totale (TCO 2 )
Selon Dickson l’alcalinité totale est une somme de contribution ionique diverse :
AT = [HCO 3
−
] + 2[CO 3
2−
] + [B(OH) 4
−
] + [OH
− ] −[H
+ ] F − [HSO 4
−
] − [HF]
(14)
Le carbone inorganique dissous (TCO 2 ) est défini comme la somme de toutes les formes
dissoutes de carbone inorganique (en µmol.kg-1):
TCO 2 = [CO 2 ] + [HCO 3
−
] + [CO 3
2−
]
(07)
On commence par calculer l'alcalinité des carbonates :
AC = [HCO 3
−
] + 2[CO 3
2−
]
(24)
Avec :
• [HCO 3
−
] =(TCO 2 *K 1 *[H
+ ] SWS )/ ( [H
+
]
2 +K1*[H
+
] SWS +K 1 *K 2 )
(25)
• [CO 3
2−
] = TCO 2 *K 1 *K 2 /( [H
+
]
2
SWS +K 1 *[H
+
] SWS +K 1 *K 2 )
(26)
A partir de (14) et (24)
AT = AC + ([B(OH) 4
−
] + [OH
− ] −[H
+ ] F − [HSO 4
−
] − [HF])
(27)
Les concentrations des espèces non-carbonatées ([B(OH) 4
−
] , [OH
− ] ,[H
+ ] F ,[HSO 4
−
] ,
[HF]) qui contribuent à l’Alcalinité totale sont calculées en utilisant les expressions de
conservation de la masse et leurs constantes de dissociation appropriées qui sont données
dans l’annexe II.
[B(OH) 4
−
] = B T / (1+ [H
+ ] T / K B )
(28)
[OH
− ] − [H
+ ] F = K W /[H
+ ] F −[H
+ ] F
(29)
[HSO 4
−
] = S T / (1+K S / [H
+ ] F )
(30)
[HF]= F T /(1+K F /[H
+ ] T )
(31)
Le carbone inorganique dissous total (TCO 2 ) en µmole/kg est déduit des équations
précédentes par la relation suivante :
TCO 2 = (AT + S T /(1+K S /[H
+ ] F ) + F T /(1+K F /[H
+ ] F ) + [H
+ ] F − K W /[H
+ ] F
− B T / (1+ [H
+ ] F / K B ))*(1 + [H
+ ] SWS / K 1 + K 2 /[H
+ ] SWS )/(2+2K2/[H
+ ] SWS )
(32)
Remarque : le pH est mesuré sur l’échelle des protons libres (pH F ) puis converti aux autres
échelles pour les calculs.
Matériel et Méthodes
25
3.2.1 Calcul de PCO 2 et TCO 2
Nous indiquons ci-dessous les calculs à effectuer pour déterminer la pression de CO 2 et le
carbone inorganique dissous totale (TCO 2 ) par calcul, à partir du pH, de l'alcalinité totale, de
la température, et de la salinité en utilisant les constantes de dissociation de Mehrbach (1973)
et le coefficient de solubilité du CO 2 de Weiss (1974). Un programme informatisé FORTRAN
permet d'effectuer tous ces calculs.
Le carbone inorganique dissous totale (TCO 2 )
Selon Dickson l’alcalinité totale est une somme de contribution ionique diverse :
AT = [HCO 3
−
] + 2[CO 3
2−
] + [B(OH) 4
−
] + [OH
− ] −[H
+ ] F − [HSO 4
−
] − [HF]
(14)
Le carbone inorganique dissous (TCO 2 ) est défini comme la somme de toutes les formes
dissoutes de carbone inorganique (en µmol.kg-1):
TCO 2 = [CO 2 ] + [HCO 3
−
] + [CO 3
2−
]
(07)
On commence par calculer l'alcalinité des carbonates :
AC = [HCO 3
−
] + 2[CO 3
2−
]
(24)
Avec :
• [HCO 3
−
] =(TCO 2 *K 1 *[H
+ ] SWS )/ ( [H
+
]
2 +K1*[H
+
] SWS +K 1 *K 2 )
(25)
• [CO 3
2−
] = TCO 2 *K 1 *K 2 /( [H
+
]
2
SWS +K 1 *[H
+
] SWS +K 1 *K 2 )
(26)
A partir de (14) et (24)
AT = AC + ([B(OH) 4
−
] + [OH
− ] −[H
+ ] F − [HSO 4
−
] − [HF])
(27)
Les concentrations des espèces non-carbonatées ([B(OH) 4
−
] , [OH
− ] ,[H
+ ] F ,[HSO 4
−
] ,
[HF]) qui contribuent à l’Alcalinité totale sont calculées en utilisant les expressions de
conservation de la masse et leurs constantes de dissociation appropriées qui sont données
dans l’annexe II.
[B(OH) 4
−
] = B T / (1+ [H
+ ] T / K B )
(28)
[OH
− ] − [H
+ ] F = K W /[H
+ ] F −[H
+ ] F
(29)
[HSO 4
−
] = S T / (1+K S / [H
+ ] F )
(30)
[HF]= F T /(1+K F /[H
+ ] T )
(31)
Le carbone inorganique dissous total (TCO 2 ) en µmole/kg est déduit des équations
précédentes par la relation suivante :
TCO 2 = (AT + S T /(1+K S /[H
+ ] F ) + F T /(1+K F /[H
+ ] F ) + [H
+ ] F − K W /[H
+ ] F
− B T / (1+ [H
+ ] F / K B ))*(1 + [H
+ ] SWS / K 1 + K 2 /[H
+ ] SWS )/(2+2K2/[H
+ ] SWS )
(32)
Remarque : le pH est mesuré sur l’échelle des protons libres (pH F ) puis converti aux autres
échelles pour les calculs.