L’EAU DE MER : BIEN PLUS QUE DE L’EAU SALÉE
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en surface) et la AABW (phosphate préformé = 1,6 pmol.kg’1, concentration forte car le
mélange vertical important remonte des eaux riches en PO3 et le manque de lumière limite
la photosynthèse et la consommation de PO3- en surface : les eaux quittent donc la surface
avec une forte concentration de PO3“). Cependant, il faut utiliser ce type de traceurs avec
prudence car ils dépendent de nombreuses hypothèses, en particulier sur les rapports de
Redfield. On préfère aujourd’hui le traceur PO4 à phosphate préformé : PO4 = [PO3-] + [OJ /
175 -1,95 pmol.kg-1 (ce qui correspond à un rapport de Redfield P/O de 1/—175 et à une
concentration de l’oxygène à saturation indépendante de la température). NADW et AABW
sont particulièrement bien identifiées sur la base du traceur PO4 (PO4 = 0,73 ± 0,03 pmol.kg-1
dans la NADW, PO4‘= 1,63 ± 0,03 pmol.kg-1 dans l’AABW).
De la même manière, on peut définir le nitrate préformé d’une masse d’eau. Ces
paramètres viennent augmenter le nombre de paramètres « conservatifs » utilisables pour
déterminer le nombre et les proportions de masses d’eau présentes dans un mélange donné,
à un endroit donné.
Variation horizontale et verticale des traceurs
Dans l’exemple précédent, nous avons interprété l’évolution des concentrations de
traceurs le long d’un profil vertical comme résultant de la combinaison du mélange des
masses d’eau et de l’activité biologique le long de ce profil. Or, nous avons vu au chapitre 1
que le mélange des masses d’eau ne se fait pas verticalement, mais essentiellement le long
des isopycnes notamment dans la thermocline où les gradients de densité sont très forts.
Quand une isopycne affleure à la surface de l’océan, sa concentration en PO|" est faible (eau
de surface) et sa concentration en O, est à l’équilibre avec l’atmosphère. Au fur et à mesure
que l’eau de mer se déplace en profondeur sur cette isopycne, sa concentration en PO4
augmente et sa concentration en O, diminue à cause de la reminéralisation (Figure 2.1 la-b).
En fait, un profil de concentration pris sur une verticale résulte de l’empilement d’isopycnes isolées de l’atmosphère et soumises à la reminéralisation depuis d’autant plus
longtemps qu’elles sont situées en profondeur (Figure 2.11c). Le long d’une isopycne, on
s’attend à obtenir une corrélation des concentrations en PO^~ et en O2 (Figure 2.12).
Exercice d’application : évolution des concentrations sur une surface isopycne
La figure 2.12 représente les concentrations en O2 et PO4‘ dans l’Atlantique Nord sur la surface
de densité o= 27,0.
a) À quelle latitude affleure cette surface ? Jusqu’à quelle profondeur la trouve-t-on ?
b) Déterminez le rapport de Redfield P/O.
Réponses :
a) On voit sur la figure 1.6 du chapitre 1 que cette surface arrive en contact avec l’atmosphère
vers 65°N et qu’elle plonge jusqu’à 600 m de profondeur vers 30°N.
b) Les concentrations s’alignent sur une droite de pente : A[PO^]/A[O
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en surface) et la AABW (phosphate préformé = 1,6 pmol.kg’1, concentration forte car le
mélange vertical important remonte des eaux riches en PO3 et le manque de lumière limite
la photosynthèse et la consommation de PO3- en surface : les eaux quittent donc la surface
avec une forte concentration de PO3“). Cependant, il faut utiliser ce type de traceurs avec
prudence car ils dépendent de nombreuses hypothèses, en particulier sur les rapports de
Redfield. On préfère aujourd’hui le traceur PO4 à phosphate préformé : PO4 = [PO3-] + [OJ /
175 -1,95 pmol.kg-1 (ce qui correspond à un rapport de Redfield P/O de 1/—175 et à une
concentration de l’oxygène à saturation indépendante de la température). NADW et AABW
sont particulièrement bien identifiées sur la base du traceur PO4 (PO4 = 0,73 ± 0,03 pmol.kg-1
dans la NADW, PO4‘= 1,63 ± 0,03 pmol.kg-1 dans l’AABW).
De la même manière, on peut définir le nitrate préformé d’une masse d’eau. Ces
paramètres viennent augmenter le nombre de paramètres « conservatifs » utilisables pour
déterminer le nombre et les proportions de masses d’eau présentes dans un mélange donné,
à un endroit donné.
Variation horizontale et verticale des traceurs
Dans l’exemple précédent, nous avons interprété l’évolution des concentrations de
traceurs le long d’un profil vertical comme résultant de la combinaison du mélange des
masses d’eau et de l’activité biologique le long de ce profil. Or, nous avons vu au chapitre 1
que le mélange des masses d’eau ne se fait pas verticalement, mais essentiellement le long
des isopycnes notamment dans la thermocline où les gradients de densité sont très forts.
Quand une isopycne affleure à la surface de l’océan, sa concentration en PO|" est faible (eau
de surface) et sa concentration en O, est à l’équilibre avec l’atmosphère. Au fur et à mesure
que l’eau de mer se déplace en profondeur sur cette isopycne, sa concentration en PO4
augmente et sa concentration en O, diminue à cause de la reminéralisation (Figure 2.1 la-b).
En fait, un profil de concentration pris sur une verticale résulte de l’empilement d’isopycnes isolées de l’atmosphère et soumises à la reminéralisation depuis d’autant plus
longtemps qu’elles sont situées en profondeur (Figure 2.11c). Le long d’une isopycne, on
s’attend à obtenir une corrélation des concentrations en PO^~ et en O2 (Figure 2.12).
Exercice d’application : évolution des concentrations sur une surface isopycne
La figure 2.12 représente les concentrations en O2 et PO4‘ dans l’Atlantique Nord sur la surface
de densité o= 27,0.
a) À quelle latitude affleure cette surface ? Jusqu’à quelle profondeur la trouve-t-on ?
b) Déterminez le rapport de Redfield P/O.
Réponses :
a) On voit sur la figure 1.6 du chapitre 1 que cette surface arrive en contact avec l’atmosphère
vers 65°N et qu’elle plonge jusqu’à 600 m de profondeur vers 30°N.
b) Les concentrations s’alignent sur une droite de pente : A[PO^]/A[O