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GÉOCHIMIE MARINE
D’autres méthodes existent pour estimer la production de matière organique :
- dans un système bien stratifié, la diminution de la concentration des éléments nutritifs
(NO;, PO4V) dans la zone photique entre l’hiver et l’été traduit leur consommation par
le phytoplancton. Elle permet de calculer la production nouvelle de carbone en utilisant
les rapports de Redfield (voir chapitre 1) ;
- l’utilisation de pièges à particules permet d’estimer directement la production exportée
en dessous de la zone photique. Nous verrons au chapitre 9 que les résultats de pièges
sont à utiliser avec précaution.
7.4. Répartition globale de la photosynthèse et couleur de la mer
Nous avons vu au chapitre 1 que les vents à la surface de l’océan induisent des mouvements verticaux de l’eau appelés « pompage d’Ekman ». L’eau qui s’accumule dans les
gyres anticycloniques s’enfonce en profondeur (on dit que le pompage d’Ekman est dirigé
vers le bas), ce qui entraîne un approfondissement de la thermocline. Au contraire, dans
les zones de divergence, l’eau a tendance à remonter pour combler le vide (on dit que le
pompage d’Ekman est dirigé vers le haut), ce qui entraîne une remontée de la thermocline.
C’est le pompage d’Ekman qui permet ou qui inhibe l’alimentation de la couche de mélange
océanique en sels nutritifs. Un pompage d’Ekman dirigé vers le haut permet une remontée
d’eau profonde riche en éléments nutritifs vers la surface (on parle de zone d’upwelling). Au
contraire, un pompage d’Ekman dirigé vers le bas fait s’enfoncer des eaux de surface déjà
appauvries en éléments nutritifs et il est impossible pour les eaux plus profondes de remonter
pour alimenter la zone photique en éléments nutritifs. L’intensité de la photosynthèse est
donc directement reliée à ses mouvements verticaux.
Une image globale de la photosynthèse dans l’océan est obtenue en mesurant la couleur
de la mer à partir de satellites. Un capteur embarqué sur ces satellites observe la surface de
la mer éclairée par le soleil et analyse la lumière qu’elle réfléchit. En l’absence d’algue, la mer
parait bleue. La présence d’algues modifie la couleur de la mer car les algues contiennent
des pigments (notamment la chlorophylle) qui absorbent les rayonnements solaires bleus et
rouges, donnant à 1 océan une couleur verte. On peut déterminer la quantité de chlorophylle
présente à la surface de l’océan (le capteur ne voit pas au-delà de quelques mètres de profondeur). En sélectionnant soigneusement les longueurs d’onde observées, on peut déterminer
les types de pigments et donc les groupes de phytoplancton présents. Un algorithme prenant
en compte la quantité de chlorophylle et la quantité de lumière disponible permet d’estimer
la production primaire.
La figure 7.8 présente la concentration moyenne annuelle de la chlorophylle mesurée à
partir du satellite SeaWIFS. On observe en particulier :
autour de 1 équateur, les alizés entraînent les eaux de surface vers le nord et le sud, ce qui
provoque la remontée d eaux profondes riches en éléments nutritifs et un développement
du phytoplancton ;
GÉOCHIMIE MARINE
D’autres méthodes existent pour estimer la production de matière organique :
- dans un système bien stratifié, la diminution de la concentration des éléments nutritifs
(NO;, PO4V) dans la zone photique entre l’hiver et l’été traduit leur consommation par
le phytoplancton. Elle permet de calculer la production nouvelle de carbone en utilisant
les rapports de Redfield (voir chapitre 1) ;
- l’utilisation de pièges à particules permet d’estimer directement la production exportée
en dessous de la zone photique. Nous verrons au chapitre 9 que les résultats de pièges
sont à utiliser avec précaution.
7.4. Répartition globale de la photosynthèse et couleur de la mer
Nous avons vu au chapitre 1 que les vents à la surface de l’océan induisent des mouvements verticaux de l’eau appelés « pompage d’Ekman ». L’eau qui s’accumule dans les
gyres anticycloniques s’enfonce en profondeur (on dit que le pompage d’Ekman est dirigé
vers le bas), ce qui entraîne un approfondissement de la thermocline. Au contraire, dans
les zones de divergence, l’eau a tendance à remonter pour combler le vide (on dit que le
pompage d’Ekman est dirigé vers le haut), ce qui entraîne une remontée de la thermocline.
C’est le pompage d’Ekman qui permet ou qui inhibe l’alimentation de la couche de mélange
océanique en sels nutritifs. Un pompage d’Ekman dirigé vers le haut permet une remontée
d’eau profonde riche en éléments nutritifs vers la surface (on parle de zone d’upwelling). Au
contraire, un pompage d’Ekman dirigé vers le bas fait s’enfoncer des eaux de surface déjà
appauvries en éléments nutritifs et il est impossible pour les eaux plus profondes de remonter
pour alimenter la zone photique en éléments nutritifs. L’intensité de la photosynthèse est
donc directement reliée à ses mouvements verticaux.
Une image globale de la photosynthèse dans l’océan est obtenue en mesurant la couleur
de la mer à partir de satellites. Un capteur embarqué sur ces satellites observe la surface de
la mer éclairée par le soleil et analyse la lumière qu’elle réfléchit. En l’absence d’algue, la mer
parait bleue. La présence d’algues modifie la couleur de la mer car les algues contiennent
des pigments (notamment la chlorophylle) qui absorbent les rayonnements solaires bleus et
rouges, donnant à 1 océan une couleur verte. On peut déterminer la quantité de chlorophylle
présente à la surface de l’océan (le capteur ne voit pas au-delà de quelques mètres de profondeur). En sélectionnant soigneusement les longueurs d’onde observées, on peut déterminer
les types de pigments et donc les groupes de phytoplancton présents. Un algorithme prenant
en compte la quantité de chlorophylle et la quantité de lumière disponible permet d’estimer
la production primaire.
La figure 7.8 présente la concentration moyenne annuelle de la chlorophylle mesurée à
partir du satellite SeaWIFS. On observe en particulier :
autour de 1 équateur, les alizés entraînent les eaux de surface vers le nord et le sud, ce qui
provoque la remontée d eaux profondes riches en éléments nutritifs et un développement
du phytoplancton ;