118
GÉOCHIMIE MARINE
Le Ô"B est rapidement modifié, car l’essentiel du bore venant de l’eau de mer, il masque la
signature initiale de l’Elbe. La relation linéaire entre 1/[B] et ô“B indique que l’on a bien
un mélange à deux pôles : l’eau de l’Elbe, caractérisée par de faibles concentrations en sel
(< 0,5 %o) et en bore (0, 25 pg.kg’1) et un ôHB faible (Ô"B = 23,9 %o) et l’eau de mer caractérisée par des concentrations élevées en sel (S = 34,7) et en bore (4 700 pg/.kg1) et un ô"B
élevé (Ô"B = 40,9 %o). On est donc typiquement dans le cas d’un mélange conservatif à deux
pôles.
Exercice d'application : mélange en mer de Weddell (Weiss et al., 1979)
Sur le plateau ouest de la mer de Weddell, une faible fraction d’eau d’origine météoritique très
froide provenant de la fonte des glaciers antarctiques (ô18Og|acjcr = -50 %o) se mélange à l’eau de
mer (ô18O„u dc mcr = -0,35 %o), comme le montre la figure 3.20. Sachant que l’eau du plateau
ouest résultant de ce mélange a une signature isotopique (ô18Om = -0,5 %o), déterminez la
fraction d’eau provenant de la fonte des glaciers.
Réponse :
L’eau du plateau ouest a une signature isotopique intermédiaire entre l’eau de fonte et l’eau de
mer qui sont les pôles du mélange (figure 3.20). La fraction d’eau de fonte des glaciers dans
l’eau du plateau est donnée par l’équation 3.11b :
f
_ $
Oeaudemer
-o,5-(-0,35)
7glacier
ZIîsT
~ _w_Ln«l “ ’
” O glacier $ O eau de mer
^0 ( 0,35)
Dans cet exemple, les fractions d’eau (f) et d’oxygène constitutif de l’eau (f) venant de la fonte
du glacier sont identiques puisque la quantité d’oxygène dans H,O est pratiquement la même
dans 1 eau de mer et dans l’eau douce (elle est en fait un peu plus faible dans l’eau de mer à
cause de la dilution par le sel). Ce résultat sera repris dans le chapitre 10.
Figure 3.20. Bilan de la composition
isotopique durant la formation de l’eau
du plateau de la mer de Weddell.
Le ô'ieO de l’eau de plateau est le barycentre des ô”O de l’eau de fonte de la
glace et de I eau de mer, pondérées par
les proportions d’eau dans le mélange.
Mélanges non conservatifs
En utilisant 1 équation de conservation de la masse, nous avons implicitement supposé
que le mélange se fait de façon conservative, c’est-à-dire sans soustraction ou addition
supplémentaire de traceur. Dans un mélange non conservatif, une partie du traceur étudié
GÉOCHIMIE MARINE
Le Ô"B est rapidement modifié, car l’essentiel du bore venant de l’eau de mer, il masque la
signature initiale de l’Elbe. La relation linéaire entre 1/[B] et ô“B indique que l’on a bien
un mélange à deux pôles : l’eau de l’Elbe, caractérisée par de faibles concentrations en sel
(< 0,5 %o) et en bore (0, 25 pg.kg’1) et un ôHB faible (Ô"B = 23,9 %o) et l’eau de mer caractérisée par des concentrations élevées en sel (S = 34,7) et en bore (4 700 pg/.kg1) et un ô"B
élevé (Ô"B = 40,9 %o). On est donc typiquement dans le cas d’un mélange conservatif à deux
pôles.
Exercice d'application : mélange en mer de Weddell (Weiss et al., 1979)
Sur le plateau ouest de la mer de Weddell, une faible fraction d’eau d’origine météoritique très
froide provenant de la fonte des glaciers antarctiques (ô18Og|acjcr = -50 %o) se mélange à l’eau de
mer (ô18O„u dc mcr = -0,35 %o), comme le montre la figure 3.20. Sachant que l’eau du plateau
ouest résultant de ce mélange a une signature isotopique (ô18Om = -0,5 %o), déterminez la
fraction d’eau provenant de la fonte des glaciers.
Réponse :
L’eau du plateau ouest a une signature isotopique intermédiaire entre l’eau de fonte et l’eau de
mer qui sont les pôles du mélange (figure 3.20). La fraction d’eau de fonte des glaciers dans
l’eau du plateau est donnée par l’équation 3.11b :
f
_ $
Oeaudemer
-o,5-(-0,35)
7glacier
ZIîsT
~ _w_Ln«l “ ’
” O glacier $ O eau de mer
^0 ( 0,35)
Dans cet exemple, les fractions d’eau (f) et d’oxygène constitutif de l’eau (f) venant de la fonte
du glacier sont identiques puisque la quantité d’oxygène dans H,O est pratiquement la même
dans 1 eau de mer et dans l’eau douce (elle est en fait un peu plus faible dans l’eau de mer à
cause de la dilution par le sel). Ce résultat sera repris dans le chapitre 10.
Figure 3.20. Bilan de la composition
isotopique durant la formation de l’eau
du plateau de la mer de Weddell.
Le ô'ieO de l’eau de plateau est le barycentre des ô”O de l’eau de fonte de la
glace et de I eau de mer, pondérées par
les proportions d’eau dans le mélange.
Mélanges non conservatifs
En utilisant 1 équation de conservation de la masse, nous avons implicitement supposé
que le mélange se fait de façon conservative, c’est-à-dire sans soustraction ou addition
supplémentaire de traceur. Dans un mélange non conservatif, une partie du traceur étudié