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GÉOCHIMIE MARINE
Vitesse du
piston
(cm.h’1)
Figure 8.10. Relation entre la vitesse du vent
et la vitesse du piston (yJ.
Triangle blanc : vp moyenne mesurée dans
l’Atlantique avec 222Rn (voir chapitre 5). Triangle
noir : mesure dans le nord du Pacifique avec
222Rn. Rond blanc : bilan global du ,4C naturel
(voir figure 8.9). Rond noir : bilan global du 14C
anthropique (Sweeney et a/., 2006). Grand carré
blanc : bilan du 14C anthropique en mer Rouge.
Petit carré blanc : mesure par vent fort en mer
d’Irlande. Les lignes représentent différentes
relations théoriques. Modifié d’après Sweeney
et al., 2007.
8.5. Temps d’équilibrage des gaz entre la couche mélangée
et l’atmosphère
Les échanges de gaz entre l’océan et l’atmosphère ne sont pas instantanés. Quand la
pression partielle d’un gaz est modifiée dans l’océan ou dans l’atmosphère, combien de
temps faut-il pour que l’équilibre entre ces deux réservoirs soit rétabli ? La réponse n’est pas
la même selon que l’on considère un gaz qui ne réagit pas avec l’eau de mer (comme O2)
ou CO,, qui est en équilibre chimique avec les ions carbonates et bicarbonates ou encore
l4CO,, qui représente une fraction mineure de CO,.
Figure 8.11. Représentation schématique
du réservoir considéré (couche mélangée
par exemple).
Considérons un réservoir contenant de l’eau de
mer de hauteur h et ayant une surface S en contact
avec l’atmosphère (Figure 8.11). Initialement, l’eau
de mer est à l’équilibre avec l’atmosphère. On perturbe l’équilibre en imposant une augmentation
permanente de la pression partielle dans l’atmosphère. Nous allons comparer le temps que l’eau de
mer met pour se rééquilibrer avec cette atmosphère
dans les cas de O2, de CO2 et de 14CO,.
Perturbation de l'oxygène
Nous avons vu au chapitre 4 que la constante de temps pour équilibrer la pression partielle de l’océan avec celle de l’atmosphère est kQ = DQ /(h.\z). Dans le cas présent, cela
correspond à un temps d’équilibrage de 17 jours.
GÉOCHIMIE MARINE
Vitesse du
piston
(cm.h’1)
Figure 8.10. Relation entre la vitesse du vent
et la vitesse du piston (yJ.
Triangle blanc : vp moyenne mesurée dans
l’Atlantique avec 222Rn (voir chapitre 5). Triangle
noir : mesure dans le nord du Pacifique avec
222Rn. Rond blanc : bilan global du ,4C naturel
(voir figure 8.9). Rond noir : bilan global du 14C
anthropique (Sweeney et a/., 2006). Grand carré
blanc : bilan du 14C anthropique en mer Rouge.
Petit carré blanc : mesure par vent fort en mer
d’Irlande. Les lignes représentent différentes
relations théoriques. Modifié d’après Sweeney
et al., 2007.
8.5. Temps d’équilibrage des gaz entre la couche mélangée
et l’atmosphère
Les échanges de gaz entre l’océan et l’atmosphère ne sont pas instantanés. Quand la
pression partielle d’un gaz est modifiée dans l’océan ou dans l’atmosphère, combien de
temps faut-il pour que l’équilibre entre ces deux réservoirs soit rétabli ? La réponse n’est pas
la même selon que l’on considère un gaz qui ne réagit pas avec l’eau de mer (comme O2)
ou CO,, qui est en équilibre chimique avec les ions carbonates et bicarbonates ou encore
l4CO,, qui représente une fraction mineure de CO,.
Figure 8.11. Représentation schématique
du réservoir considéré (couche mélangée
par exemple).
Considérons un réservoir contenant de l’eau de
mer de hauteur h et ayant une surface S en contact
avec l’atmosphère (Figure 8.11). Initialement, l’eau
de mer est à l’équilibre avec l’atmosphère. On perturbe l’équilibre en imposant une augmentation
permanente de la pression partielle dans l’atmosphère. Nous allons comparer le temps que l’eau de
mer met pour se rééquilibrer avec cette atmosphère
dans les cas de O2, de CO2 et de 14CO,.
Perturbation de l'oxygène
Nous avons vu au chapitre 4 que la constante de temps pour équilibrer la pression partielle de l’océan avec celle de l’atmosphère est kQ = DQ /(h.\z). Dans le cas présent, cela
correspond à un temps d’équilibrage de 17 jours.