GÉNÉRALITÉS
11
1.2.2 Le flux de CO2 à l’interface océan-atmosphère
Il existe à l’interface océan-atmosphère une couche limite dans laquelle l’écoulement est
laminaire (dans la même direction). Les transferts de matière à travers cette couche se font par
diffusion moléculaire ; l’épaisseur de cette couche est de l’ordre de quelques dizaines de
micromètres. (Roy-Barman, et al., 2011)
Lorsqu'une eau de mer de surface, est sous-saturée ou sursaturée en CO2, elle peut échanger
du gaz avec l'atmosphère selon cette équation :
í µí°¹ = í µí°¾([í µí°¶í µí± 2 ] ° − [í µí°¶í µí± 2 ]) = í µí°¾ × í µí°¾ 0 (í µí±í µí°¶í µí± 2 − í µí±í µí°¶í µí± 2
° )
13
F est le flux de carbone (nombre de moles traversant l'unité de surface par unité de temps).
pCO2 est la pression partielle dans l'atmosphère, [CO2]° la concentration qu'aurait l'eau de mer
si elle était en équilibre de saturation avec l'atmosphère ; pCO2 et [CO2] sont la pression partielle
et la concentration en CO2 effective de l'eau de mer. K est le coefficient de transfert (dimension
d'une vitesse) et K0 le coefficient de solubilité du dioxyde de carbone (mol kg
-1 atm
-1 ) (CopinMontégut, 2000)
1.3 Effet de la biologie sur le système des carbonates
L’activité biologique via la photosynthèse utilise des nutriments dont les nitrates (NO3
-
) ce qui
modifie l'équilibre électrochimique entre les espèces (variation des charges négatives). En fait,
la réserve alcaline des carbonates (mesure de la charge des ions carbonates et bicarbonate)
baisse. Donc, TA diminue légèrement. En outre, le principal effet de l'activité biologique est la
diminution du DIC. Cela s'accompagne d'une baisse de l'abondance des ions bicarbonates, d'une
augmentation des ions carbonates et, surtout, d'une diminution de la pression partielle du CO2
à la surface de l'océan, (Rangama, 2004)
La formation des coquilles elle se fait selon cette équation :
í µí°¶í µí±
2+ + 2í µí°»í µí°¶í µí± 3
− ↔ í µí°¶í µí±í µí°¶í µí± 3 + í µí°¶í µí± 2 + í µí°» 2 í µí±
14
í µí°¶í µí±
2+ + í µí°¶í µí± 3
2− ↔ í µí°¶í µí±í µí°¶í µí± 3 + í µí°¶í µí± 2 Kps
15
Kps : Constante de solubilité de carbonate de calcium
La fabrication de CaCO3 diminue l’alcalinité deux fois plus vite que le DIC (un ion CO3
2- porte
deux charge négatives pour un seul atome de carbone) et augmente le CO2 dissous et le
pCO2(EDM) ; malgré la diminution du DIC, la précipitation de CaCO3 produit du CO2 car la
consommation de la base CO3
2- rend le milieu plus acide. (Roy-Barman, et al., 2011)
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1.2.2 Le flux de CO2 à l’interface océan-atmosphère
Il existe à l’interface océan-atmosphère une couche limite dans laquelle l’écoulement est
laminaire (dans la même direction). Les transferts de matière à travers cette couche se font par
diffusion moléculaire ; l’épaisseur de cette couche est de l’ordre de quelques dizaines de
micromètres. (Roy-Barman, et al., 2011)
Lorsqu'une eau de mer de surface, est sous-saturée ou sursaturée en CO2, elle peut échanger
du gaz avec l'atmosphère selon cette équation :
í µí°¹ = í µí°¾([í µí°¶í µí± 2 ] ° − [í µí°¶í µí± 2 ]) = í µí°¾ × í µí°¾ 0 (í µí±í µí°¶í µí± 2 − í µí±í µí°¶í µí± 2
° )
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F est le flux de carbone (nombre de moles traversant l'unité de surface par unité de temps).
pCO2 est la pression partielle dans l'atmosphère, [CO2]° la concentration qu'aurait l'eau de mer
si elle était en équilibre de saturation avec l'atmosphère ; pCO2 et [CO2] sont la pression partielle
et la concentration en CO2 effective de l'eau de mer. K est le coefficient de transfert (dimension
d'une vitesse) et K0 le coefficient de solubilité du dioxyde de carbone (mol kg
-1 atm
-1 ) (CopinMontégut, 2000)
1.3 Effet de la biologie sur le système des carbonates
L’activité biologique via la photosynthèse utilise des nutriments dont les nitrates (NO3
-
) ce qui
modifie l'équilibre électrochimique entre les espèces (variation des charges négatives). En fait,
la réserve alcaline des carbonates (mesure de la charge des ions carbonates et bicarbonate)
baisse. Donc, TA diminue légèrement. En outre, le principal effet de l'activité biologique est la
diminution du DIC. Cela s'accompagne d'une baisse de l'abondance des ions bicarbonates, d'une
augmentation des ions carbonates et, surtout, d'une diminution de la pression partielle du CO2
à la surface de l'océan, (Rangama, 2004)
La formation des coquilles elle se fait selon cette équation :
í µí°¶í µí±
2+ + 2í µí°»í µí°¶í µí± 3
− ↔ í µí°¶í µí±í µí°¶í µí± 3 + í µí°¶í µí± 2 + í µí°» 2 í µí±
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í µí°¶í µí±
2+ + í µí°¶í µí± 3
2− ↔ í µí°¶í µí±í µí°¶í µí± 3 + í µí°¶í µí± 2 Kps
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Kps : Constante de solubilité de carbonate de calcium
La fabrication de CaCO3 diminue l’alcalinité deux fois plus vite que le DIC (un ion CO3
2- porte
deux charge négatives pour un seul atome de carbone) et augmente le CO2 dissous et le
pCO2(EDM) ; malgré la diminution du DIC, la précipitation de CaCO3 produit du CO2 car la
consommation de la base CO3
2- rend le milieu plus acide. (Roy-Barman, et al., 2011)