Chapitre I
Généralités
11
I.3.1. La photosynthèse
La conversion du CO 2 dissous en carbone organique entraîne une baisse de TCO 2 sans
modifier l’alcalinité. La transformation de
en acides aminés augmente légèrement l’Alc.
Compte tenu du rapport de Redfield N/C = 1/106, l'effet de cette variation d'alcalinité sur
pCO 2 est faible par rapport celui de la variation de TCO 2 . La baisse de TCO 2 et
l'augmentation d’Alc font toutes les 2 diminué [CO 2 ] (Eqt. 11a). La photosynthèse entraîne
donc la diminution de pCO 2 edm .
I.3.2. la reminéralisation
Inversement, lors de la minéralisation de la matière organique les organismes vivants, le
carbone et l'azote organiques sont transformés en CO 2 et en NO 3
-
, ce qui induit
l’augmentation de TCO 2 et la baisse d’Alc. Ceci se traduit par une augmentation de CO 2
dissous et de pCO 2 edm dès que la respiration prend le pas sur la photosynthèse comme c'est le
cas dans les eaux profondes, on note l’effet de la photosynthèse en surface et de la respiration
en profondeur. On retourne à la situation hivernale par le mélange vertical des eaux.
I.3.3. la formation de coquilles en carbonate de calcium (CaCO 3 )
Certains micro-organismes (par exemple coccolithophoridés) fabriquent des coquilles en
carbonate de calcium (CaCO 3 ) suivant la réaction:
avec précipitation d'un solide
La fabrication de CaCO 3 , diminue l'alcalinité 2 fois plus vite que TCO 2 (1 ion CO 3
2- porte 2
charges négatives). Il y a donc une augmentation de CO 2 dissous et de P CO2
edm
. Malgré la
diminution de TCO 2 , la précipitation de CaCO 3 produit du CO 2 car la consommation de la
base CO 3
2rend le milieu plus acide. On peut s’en convaincre en réécrivant la formation du
carbonate de calcium sous la forme :
La formation d'une mole de CaCO3 s'accompagne donc de la diminution d'une mole de TCO2
et de deux moles d'alcalinité, ce qui a pour effet d'augmenter pCO2. Ce mécanisme est appelé
parfois "la contre-pompe des carbonates".
I.3.4. la dissolution de CaCO 3
Inversement, les coquilles de CaCO 3 peuvent se redissoudre à très grande profondeur (La
majeure partie de ces tests se redissolvent, en restituant des ions CO 3
2- et Ca
2+ au milieu
marin, sous une profondeur critique localisée bien en-dessous de la zone euphotique) ce qui
entraîne alors une diminution de CO 2 dissous et de pCO 2 edm grâce à l’augmentation
d’alcalinité.
Dans les eaux de surface, il y a un antagonisme entre la photosynthèse qui réduit pCO 2 edm et
la formation de CaCO 3 qui l'augmente. On estime que les micro-organismes ayant des tests en
CaCO 3 utilisent 4 fois moins de carbone pour fabriquer leurs tests que pour synthétiser de la
matière organique. L'effet de la photosynthèse est donc prédominant. Il l’est d’autant plus que
Généralités
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I.3.1. La photosynthèse
La conversion du CO 2 dissous en carbone organique entraîne une baisse de TCO 2 sans
modifier l’alcalinité. La transformation de
en acides aminés augmente légèrement l’Alc.
Compte tenu du rapport de Redfield N/C = 1/106, l'effet de cette variation d'alcalinité sur
pCO 2 est faible par rapport celui de la variation de TCO 2 . La baisse de TCO 2 et
l'augmentation d’Alc font toutes les 2 diminué [CO 2 ] (Eqt. 11a). La photosynthèse entraîne
donc la diminution de pCO 2 edm .
I.3.2. la reminéralisation
Inversement, lors de la minéralisation de la matière organique les organismes vivants, le
carbone et l'azote organiques sont transformés en CO 2 et en NO 3
-
, ce qui induit
l’augmentation de TCO 2 et la baisse d’Alc. Ceci se traduit par une augmentation de CO 2
dissous et de pCO 2 edm dès que la respiration prend le pas sur la photosynthèse comme c'est le
cas dans les eaux profondes, on note l’effet de la photosynthèse en surface et de la respiration
en profondeur. On retourne à la situation hivernale par le mélange vertical des eaux.
I.3.3. la formation de coquilles en carbonate de calcium (CaCO 3 )
Certains micro-organismes (par exemple coccolithophoridés) fabriquent des coquilles en
carbonate de calcium (CaCO 3 ) suivant la réaction:
avec précipitation d'un solide
La fabrication de CaCO 3 , diminue l'alcalinité 2 fois plus vite que TCO 2 (1 ion CO 3
2- porte 2
charges négatives). Il y a donc une augmentation de CO 2 dissous et de P CO2
edm
. Malgré la
diminution de TCO 2 , la précipitation de CaCO 3 produit du CO 2 car la consommation de la
base CO 3
2rend le milieu plus acide. On peut s’en convaincre en réécrivant la formation du
carbonate de calcium sous la forme :
La formation d'une mole de CaCO3 s'accompagne donc de la diminution d'une mole de TCO2
et de deux moles d'alcalinité, ce qui a pour effet d'augmenter pCO2. Ce mécanisme est appelé
parfois "la contre-pompe des carbonates".
I.3.4. la dissolution de CaCO 3
Inversement, les coquilles de CaCO 3 peuvent se redissoudre à très grande profondeur (La
majeure partie de ces tests se redissolvent, en restituant des ions CO 3
2- et Ca
2+ au milieu
marin, sous une profondeur critique localisée bien en-dessous de la zone euphotique) ce qui
entraîne alors une diminution de CO 2 dissous et de pCO 2 edm grâce à l’augmentation
d’alcalinité.
Dans les eaux de surface, il y a un antagonisme entre la photosynthèse qui réduit pCO 2 edm et
la formation de CaCO 3 qui l'augmente. On estime que les micro-organismes ayant des tests en
CaCO 3 utilisent 4 fois moins de carbone pour fabriquer leurs tests que pour synthétiser de la
matière organique. L'effet de la photosynthèse est donc prédominant. Il l’est d’autant plus que