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1.3.1.4. La pression partielle du dioxyde de carbone :
Le dioxyde de carbone est un gaz atmosphérique, sa pression partielle actuelle est de
385 µatm. Sa dissolution dans l’eau de mer obéit à la loi de Henry :
[CO 2 ] = K 0 ’ pCO 2
(15)
Avec :
[CO 2 ] : concentration du CO 2 dissous dans l’eau (mol kg
-1
)
pCO 2 : pression partielle du CO 2 dans l’atmosphère (atm).
K 0 ’
:
coefficient de solubilité du CO 2 (mol kg
-1 atm
-1
), il dépend de la
température et de la salinité.
Dans les conditions naturelles, l’équilibre océan- atmosphère n’est presque jamais
réalisé. Dans les eaux de surfaces, les phénomènes physiques et biologiques provoquent des
écarts à la saturation que la lenteur des échanges avec l’atmosphère ne parvient pas à résorber.
Quant aux eaux profondes elles sont complètement isolées de l’atmosphère. L’accumulation et
la décomposition de déchets organiques en leur sein provoquent des sursaturations qui peuvent
atteindre 2000 µatm, (COPIN MONTEGUT, 1998).
D’une manière générale, pCO 2 est estimé en supposant que CO 2 est un gaz parfait.
Lorsque CO 2 est considéré comme un gaz réel le terme de fugacité de CO 2 (fCO 2 ) est alors
employé. La fugacité d’un gaz non idéal est définie comme la pression f sous laquelle devrait
se trouver ce gaz s’il était parfait pour posséder la même enthalpie libre qu’il possède sous la
pression p.
Selon WEISS (1974 in ZEEBE and WOLF-GLADROW, 2001), la fugacité peut être
confondue avec la pression partielle pour les applications qui ne requièrent pas une précision
supérieure à 0.7%. Pour une échelle de température de 0C à 30C, fCO 2 est 3‰ à 4‰ plus
petite que pCO 2 à une pression constante de 1 atm. Pour pCO 2 égale à 360 µatm, la différence
n’est que de l’ordre de 1µatm (ZEEBE and WOLF-GLADROW, 2001).
Enfin, il est intéressant de noter que fCO 2 , pH, TCO 2 et AT sont des grandeurs
mesurables. La connaissance seulement de deux de ces paramètres permet d’en calculer les
autres à partir des constantes de dissociation de l’acide carbonique, l’acide borique, l’eau et
certains acides mineurs tels que l’acide phosphorique et silicique. (LEE and MILLERO, 1995). Il
faut aussi connaitre T et S bien sûr pour calculer les constantes.
1.4. Photosynthèse / respiration :
L’activité biologique se déroule dans la couche euphotique et est composée de deux
parties bien distinctes qui ont des effets opposés sur la pression partielle du CO 2 à la surface
des océans. D’une part, la photosynthèse par le phytoplancton transforme le CO 2 dissous et les
nutriments en matière organique ce qui entraîne une diminution de pCO 2 (pompe biologique).
D’autre part la formation des testes calcaires par certaines espèces autotrophes a pour
conséquence une augmentation de celui-ci,(Contre pompe des carbonates).
1.3.1.4. La pression partielle du dioxyde de carbone :
Le dioxyde de carbone est un gaz atmosphérique, sa pression partielle actuelle est de
385 µatm. Sa dissolution dans l’eau de mer obéit à la loi de Henry :
[CO 2 ] = K 0 ’ pCO 2
(15)
Avec :
[CO 2 ] : concentration du CO 2 dissous dans l’eau (mol kg
-1
)
pCO 2 : pression partielle du CO 2 dans l’atmosphère (atm).
K 0 ’
:
coefficient de solubilité du CO 2 (mol kg
-1 atm
-1
), il dépend de la
température et de la salinité.
Dans les conditions naturelles, l’équilibre océan- atmosphère n’est presque jamais
réalisé. Dans les eaux de surfaces, les phénomènes physiques et biologiques provoquent des
écarts à la saturation que la lenteur des échanges avec l’atmosphère ne parvient pas à résorber.
Quant aux eaux profondes elles sont complètement isolées de l’atmosphère. L’accumulation et
la décomposition de déchets organiques en leur sein provoquent des sursaturations qui peuvent
atteindre 2000 µatm, (COPIN MONTEGUT, 1998).
D’une manière générale, pCO 2 est estimé en supposant que CO 2 est un gaz parfait.
Lorsque CO 2 est considéré comme un gaz réel le terme de fugacité de CO 2 (fCO 2 ) est alors
employé. La fugacité d’un gaz non idéal est définie comme la pression f sous laquelle devrait
se trouver ce gaz s’il était parfait pour posséder la même enthalpie libre qu’il possède sous la
pression p.
Selon WEISS (1974 in ZEEBE and WOLF-GLADROW, 2001), la fugacité peut être
confondue avec la pression partielle pour les applications qui ne requièrent pas une précision
supérieure à 0.7%. Pour une échelle de température de 0C à 30C, fCO 2 est 3‰ à 4‰ plus
petite que pCO 2 à une pression constante de 1 atm. Pour pCO 2 égale à 360 µatm, la différence
n’est que de l’ordre de 1µatm (ZEEBE and WOLF-GLADROW, 2001).
Enfin, il est intéressant de noter que fCO 2 , pH, TCO 2 et AT sont des grandeurs
mesurables. La connaissance seulement de deux de ces paramètres permet d’en calculer les
autres à partir des constantes de dissociation de l’acide carbonique, l’acide borique, l’eau et
certains acides mineurs tels que l’acide phosphorique et silicique. (LEE and MILLERO, 1995). Il
faut aussi connaitre T et S bien sûr pour calculer les constantes.
1.4. Photosynthèse / respiration :
L’activité biologique se déroule dans la couche euphotique et est composée de deux
parties bien distinctes qui ont des effets opposés sur la pression partielle du CO 2 à la surface
des océans. D’une part, la photosynthèse par le phytoplancton transforme le CO 2 dissous et les
nutriments en matière organique ce qui entraîne une diminution de pCO 2 (pompe biologique).
D’autre part la formation des testes calcaires par certaines espèces autotrophes a pour
conséquence une augmentation de celui-ci,(Contre pompe des carbonates).