248
GÉOCHIMIE MARINE
▲ Exercice 7. Le carbone anthropique dans l’océan Atlantique (Touratier et Goyet, 2004).
Afin de déterminer la quantité de carbone anthropique accumulée dans une masse d’eau, on
défini un nouveau traceur « TrOCA » (traceur combinant l’oxygène, le carbone inorganique et
l’alcalinité) :
TrOCA = O2 -
(CID - 0,5 Aie) -
Rc/0 (CID - 0,5 Aie)
où R, c et Rco représentent les rapports de Redfield (voir chapitre 2) entre l’azote et le carbone
et entre le carbone et l’oxygène. En choisissant des valeurs numériques légèrement différentes
de celles données au chapitre 2, on obtient :
TrOCA = O2 + (1/1,2) (CID - 0,5 Aie)
1) Expliquez le principe de construction de ce traceur. Que représente-t-il ? Selon vous, est-il
conservatif?
2) On définit également TrOCA0 qui est la valeur de TrOCA dans un océan à l’équilibre avec
une atmosphère contenant 280 ppmv de CO2. Pour quel type d’échantillonsTrOCA0 peut-il
être directement mesuré ?
3) En utilisant des échantillons de l’Atlantique Sud profond (entre 0 et 20° S) et des relations
entre la solubilité de l’oxygène et du carbone dans l’eau de mer avec la température, on
détermine que :
TrOCA0 = 1505 x e-(0/8”
où 9 est la température potentielle. En supposant qu’à ce jour, l’alcalinité de l’océan n’est
pas affectée par l’invasion du carbone anthropique, montrez que la quantité de carbone
anthropique (Cmi) absorbée par une masse d’eau est donnée par :
Cm = 1,2 (TrOCA-TrOCA0)
4) On s intéresse à des échantillons prélevés dans l’océan Atlantique (20° N, 66° O). Justifiez 1 intérêt de ce point d’échantillonnage et déterminez Cam pour les échantillons analysés
(Tableau 8.3). Comparez C, et les concentrations en CFC.
Tableau 8.3. Analyses d’eau de mer dans l'Atlantique Nord-Ouest.
Profondeur (m)
50
894
1 487
2 956
3 939
0(°C)
28,74
7,29
4,02
2,78
2,36
[OJ (nmol.kg ’)
205
140
250
265
267
Alcalinité (nmol.kg ')
2 353
2 320
2 317
2 322
2 327
CID (nmol.kg ’)
1 989
2 200
2 161
2 162
2 168
CFC-11 (pmol.kg')
1,612
0,141
0,781
0,371
0,407