LES MODÈLES EN BOÎTE
169
- ô 3He, . = + 750 %
hydroth
- 4He . = 4He . , = 1,7 x lO^mol.nr3
surface profond
J
- (3He/4He). . = 1,18 x 10’5 moLmol'1
v
z hydroth
3
- flux d’3He hydrothermal : 3-FhydruIh = 19 mol.a-1
- volume mer Rouge profonde : K = 1,74 x 105 km3
Déterminez le temps de résidence de l’eau profonde en mer Rouge.
Réponse :
4He est l’isotope majeur de l’hélium. L’activité hydrothermale étant permanente en mer Rouge,
on considère que le système est à l’état stationnaire. On utilise donc l’équation 5.21b. ’He et
4He n’étant ni radioactifs ni consommés par les êtres vivants, il n’y a pas de terme puits dans
les eaux profondes. Le flux F d’hélium par les fluides hydrothermaux est un terme source :
4F
3F
_
hydroth _
hydroth
S “ V
~ (3He/4He). . . x F
p
x
z hydroth
p
L’équation 5.21b se réduit donc à :
k x [4He] . x (ô3He rf-ô3He . J
e
L
J surf
\
surf
profond/
’F
+ ------ ----------- x (ô’He. . . - Ô’He . .) = 0
/ 3tt \
\
hydrorh
profond/
x V
-
'4He/ . „ '
Q OU :
hydroth
(5.22)
(5.23)
3F hydroth
soit : k e
1
7 ans
(‘HeU* *
^3^ehydrorh
^Cprofond
Ô’He
-Ô’He . .
surface
profond
(5.24)
Le temps de résidence de l’eau profonde estimé par l’hélium est donc de 7 ans.
Les isotopes de He n’étant pas radioactifs, ils ne permettent pas de déterminer directement ke
Ils servent seulement à faire le lien entre le flux hydrothermal, qui est connu, et le flux d’He
apporté par la plongée des eaux de surface que l’on veut déterminer.
Cas du ,4C
L’évolution du A14C de l’eau de mer de surface dans la zone de formation des eaux profondes
(golfe de Suez) est déterminée en analysant le A14C des bandes de croissance annuelle de
coraux vivant dans les eaux de surface (Figure 5.6).
Figure 5.6. Évolution du A14C des eaux
de surface.
Ronds noirs : analyse de corail d’âge
connu. Courbe continue grise : approximation de l’évolution de A,4C utilisée
dans le modèle. Courbe pointillée noire :
évolution de A,4C des eaux profondes
modélisée (Éq. 5.26).
169
- ô 3He, . = + 750 %
hydroth
- 4He . = 4He . , = 1,7 x lO^mol.nr3
surface profond
J
- (3He/4He). . = 1,18 x 10’5 moLmol'1
v
z hydroth
3
- flux d’3He hydrothermal : 3-FhydruIh = 19 mol.a-1
- volume mer Rouge profonde : K = 1,74 x 105 km3
Déterminez le temps de résidence de l’eau profonde en mer Rouge.
Réponse :
4He est l’isotope majeur de l’hélium. L’activité hydrothermale étant permanente en mer Rouge,
on considère que le système est à l’état stationnaire. On utilise donc l’équation 5.21b. ’He et
4He n’étant ni radioactifs ni consommés par les êtres vivants, il n’y a pas de terme puits dans
les eaux profondes. Le flux F d’hélium par les fluides hydrothermaux est un terme source :
4F
3F
_
hydroth _
hydroth
S “ V
~ (3He/4He). . . x F
p
x
z hydroth
p
L’équation 5.21b se réduit donc à :
k x [4He] . x (ô3He rf-ô3He . J
e
L
J surf
\
surf
profond/
’F
+ ------ ----------- x (ô’He. . . - Ô’He . .) = 0
/ 3tt \
\
hydrorh
profond/
x V
-
'4He/ . „ '
Q OU :
hydroth
(5.22)
(5.23)
3F hydroth
soit : k e
1
7 ans
(‘HeU* *
^3^ehydrorh
^Cprofond
Ô’He
-Ô’He . .
surface
profond
(5.24)
Le temps de résidence de l’eau profonde estimé par l’hélium est donc de 7 ans.
Les isotopes de He n’étant pas radioactifs, ils ne permettent pas de déterminer directement ke
Ils servent seulement à faire le lien entre le flux hydrothermal, qui est connu, et le flux d’He
apporté par la plongée des eaux de surface que l’on veut déterminer.
Cas du ,4C
L’évolution du A14C de l’eau de mer de surface dans la zone de formation des eaux profondes
(golfe de Suez) est déterminée en analysant le A14C des bandes de croissance annuelle de
coraux vivant dans les eaux de surface (Figure 5.6).
Figure 5.6. Évolution du A14C des eaux
de surface.
Ronds noirs : analyse de corail d’âge
connu. Courbe continue grise : approximation de l’évolution de A,4C utilisée
dans le modèle. Courbe pointillée noire :
évolution de A,4C des eaux profondes
modélisée (Éq. 5.26).