LES MODÈLES D’ADVECTION-DIFFUSION
189
dC
dC
dC
~Md^ ~VTy-W^S-^ (6-24)
Souvent, cette équation ne peut être résolue que par des méthodes numériques (Albarède,
1995). La comparaison des ordres de grandeur de ces différents termes permet fréquemment
de simplifier les choses (Exercice d’approfondissement 2). Nous allons nous restreindre à
des exemples à une dimension en présentant d’abord le transport du radium dans les eaux
côtières à l’état stationnaire, ce qui nous permettra de voir l’influence des différents termes
de l’équation. Puis nous aborderons le problème de la résolution de cette équation hors état
stationnaire dans le cas de la dispersion volontaire d’un traceur passif dans l’océan. Des
exemples spécifiques liés au transport par des éléments chimiques par les particules et au
transport dans les sédiments seront développés dans le chapitre 10.
Exemple 1 : le transport du radium dans les eaux côtières (Moore, 2000)
Les isotopes du radium sont utilisés pour caractériser le mélange de l’eau côtière et de
l’eau du large sur le plateau continental. On s’intéresse à la zone de la baie sud de l’Atlantique
(South Atlantic Bight) sur la côte est des États-Unis (Figure 6.7). La côte est séparée du Gulf
Stream par les eaux du plateau continental. Le temps de résidence de l’eau sur le plateau est
de l’ordre de quelques dizaines de jours, mais le rôle respectif de l’advection et de la diffusion
n’est pas clairement établi.
Le radium est un élément soluble qui possède quatre isotopes, tous radioactifs et produits
par désintégration d’isotopes du thorium : 223Ra (L,, = 11,4 j), 224Ra (T l/2 = 3,66 j), 226Ra
(Tj/2 = 1 620 a) et 228Ra (T V2 = 5,75 a). Le thorium étant très peu abondant dans l’eau de
mer, la production in situ d’isotopes du Ra dans l’eau de mer est faible (ou négligeable). Le
radium est apporté à l’océan au contact des réservoirs « solides » riches en thorium comme
les continents ou les sédiments.
Figure 6.7. Carte de la zone
d’échantillonnage.
La côte est bordée par les eaux du
plateau continental. Plus au large,
on trouve les eaux du Gulf Stream.
Sur chacun sur quatre transects
Perpendiculaires à la côte, les
quatre isotopes du Ra ont été
mesurés dans les eaux de surface.
Modifié d’après Moore, 2000.
189
dC
dC
dC
~Md^ ~VTy-W^S-^ (6-24)
Souvent, cette équation ne peut être résolue que par des méthodes numériques (Albarède,
1995). La comparaison des ordres de grandeur de ces différents termes permet fréquemment
de simplifier les choses (Exercice d’approfondissement 2). Nous allons nous restreindre à
des exemples à une dimension en présentant d’abord le transport du radium dans les eaux
côtières à l’état stationnaire, ce qui nous permettra de voir l’influence des différents termes
de l’équation. Puis nous aborderons le problème de la résolution de cette équation hors état
stationnaire dans le cas de la dispersion volontaire d’un traceur passif dans l’océan. Des
exemples spécifiques liés au transport par des éléments chimiques par les particules et au
transport dans les sédiments seront développés dans le chapitre 10.
Exemple 1 : le transport du radium dans les eaux côtières (Moore, 2000)
Les isotopes du radium sont utilisés pour caractériser le mélange de l’eau côtière et de
l’eau du large sur le plateau continental. On s’intéresse à la zone de la baie sud de l’Atlantique
(South Atlantic Bight) sur la côte est des États-Unis (Figure 6.7). La côte est séparée du Gulf
Stream par les eaux du plateau continental. Le temps de résidence de l’eau sur le plateau est
de l’ordre de quelques dizaines de jours, mais le rôle respectif de l’advection et de la diffusion
n’est pas clairement établi.
Le radium est un élément soluble qui possède quatre isotopes, tous radioactifs et produits
par désintégration d’isotopes du thorium : 223Ra (L,, = 11,4 j), 224Ra (T l/2 = 3,66 j), 226Ra
(Tj/2 = 1 620 a) et 228Ra (T V2 = 5,75 a). Le thorium étant très peu abondant dans l’eau de
mer, la production in situ d’isotopes du Ra dans l’eau de mer est faible (ou négligeable). Le
radium est apporté à l’océan au contact des réservoirs « solides » riches en thorium comme
les continents ou les sédiments.
Figure 6.7. Carte de la zone
d’échantillonnage.
La côte est bordée par les eaux du
plateau continental. Plus au large,
on trouve les eaux du Gulf Stream.
Sur chacun sur quatre transects
Perpendiculaires à la côte, les
quatre isotopes du Ra ont été
mesurés dans les eaux de surface.
Modifié d’après Moore, 2000.