INTRODUCTION… …………………………………………………………………………………….1
CHAPITRE 1. GENERALITES……………………………………………………………………….. .2
1.1. Gaz à effet de serre et réchauffement climatique………………………………………………..2
1.1.1- Effet de serre naturel et effet de serre anthropique……………………………………….......2
1.1.2 - Evolution des teneurs de CO 2 dans l’atmosphère……………………………………….…..2
1.2. Du cycle naturel du carbone aux émissions anthropiques de CO 2 ……………………….......4
1.2.1- cycle naturel du carbone ………………………………………………………………….….....4
1.2.2 Les émissions anthropiques de CO 2 et leurs impacts sur le cycle du carbone…………...6
1.3. Carbone océanique…………………………………………………………………………….….7
1.3.1. Le système des carbonates………………………………………………………………….....8
1.3.1.1. Equilibre chimique entre les formes dissoutes………………………………………….…8
1.3.1.2. L’alcalinité…………………………………………………………………………………..….9
1.3.1.3. Le pH……………………………………………………………………………………….......9
1.3.1.4. La pression partielle du dioxyde de carbone……………………………………………. .10
1.4. Photosynthèse / respiration…………………………………………………………………..… 10
1.5. Dissolution / précipitation des carbonates de calcium……………………………………..... 11
1.6. Rapports élémentaires dis ‘de Redfield’……...……………………………………….…….... 11
1.7. Production primaire ………………………………………………………………………….… 12
CHAPITRE 2. HYDROLOGIE DE LA REGION ETUDIEE……………………………………. .13
2.1. Présentation de la zone d’étude……………………………………………………….………. 13
2.2. Météorologie, bilan hydrique et radiatif………………………………………………………....14
2.3. Hydrologie et circulation générale des eaux dans le bassin occidental………………….... 14
2.3.1. Circulation des eaux de surface et profonde dans la Méditerranée occidentale………..15
2.3.2. Eau Levantine Intermédiaire (LIW)…………………………………………………………...16
2.3.3 Eau profonde de la Méditerranée occidentale (WMDW) ……..…………………………….17
CHAPITRE 3. MATERIEL ET METHODES ………………………………………….………….. ..18
3.1. Les données utilisées ………………………………………………………………….………..18
3.2. Traitement des données …………………………………………………………………….…...20
3.2.1. Découpage de la zone d’étude ………………………………………………………... …....20
3.2.2. Réalisation des climatologies ………………………………………………………….……...20
3.2.3. Calculs effectués sur les données……………………………………………………….……25
3.2.3.1- Détermination de la couche de mélange océanique …………………………….……….25
.
3.2.3.2. Détermination de la production primaire ………………………………………….………. 26
3.2.3.3. Détermination de la production nouvelle et de la reminéralisation ……………………...26
3.2.3.4. Détermination du f ratio facteur de fertilité……………………………………….…………26
3.3. Description du modèle …………………………….………………….…………………………. 28
3.3.1. Le mélange vertical .………………………………………………….…………….………….. 30
3.2.3. Les processus biologiques ………………………….……………………….………………..30
3.3.3. Les effets du flux air-mer…………………………………………………………………….. 32
SOMMAIRE
CHAPITRE 1. GENERALITES……………………………………………………………………….. .2
1.1. Gaz à effet de serre et réchauffement climatique………………………………………………..2
1.1.1- Effet de serre naturel et effet de serre anthropique……………………………………….......2
1.1.2 - Evolution des teneurs de CO 2 dans l’atmosphère……………………………………….…..2
1.2. Du cycle naturel du carbone aux émissions anthropiques de CO 2 ……………………….......4
1.2.1- cycle naturel du carbone ………………………………………………………………….….....4
1.2.2 Les émissions anthropiques de CO 2 et leurs impacts sur le cycle du carbone…………...6
1.3. Carbone océanique…………………………………………………………………………….….7
1.3.1. Le système des carbonates………………………………………………………………….....8
1.3.1.1. Equilibre chimique entre les formes dissoutes………………………………………….…8
1.3.1.2. L’alcalinité…………………………………………………………………………………..….9
1.3.1.3. Le pH……………………………………………………………………………………….......9
1.3.1.4. La pression partielle du dioxyde de carbone……………………………………………. .10
1.4. Photosynthèse / respiration…………………………………………………………………..… 10
1.5. Dissolution / précipitation des carbonates de calcium……………………………………..... 11
1.6. Rapports élémentaires dis ‘de Redfield’……...……………………………………….…….... 11
1.7. Production primaire ………………………………………………………………………….… 12
CHAPITRE 2. HYDROLOGIE DE LA REGION ETUDIEE……………………………………. .13
2.1. Présentation de la zone d’étude……………………………………………………….………. 13
2.2. Météorologie, bilan hydrique et radiatif………………………………………………………....14
2.3. Hydrologie et circulation générale des eaux dans le bassin occidental………………….... 14
2.3.1. Circulation des eaux de surface et profonde dans la Méditerranée occidentale………..15
2.3.2. Eau Levantine Intermédiaire (LIW)…………………………………………………………...16
2.3.3 Eau profonde de la Méditerranée occidentale (WMDW) ……..…………………………….17
CHAPITRE 3. MATERIEL ET METHODES ………………………………………….………….. ..18
3.1. Les données utilisées ………………………………………………………………….………..18
3.2. Traitement des données …………………………………………………………………….…...20
3.2.1. Découpage de la zone d’étude ………………………………………………………... …....20
3.2.2. Réalisation des climatologies ………………………………………………………….……...20
3.2.3. Calculs effectués sur les données……………………………………………………….……25
3.2.3.1- Détermination de la couche de mélange océanique …………………………….……….25
.
3.2.3.2. Détermination de la production primaire ………………………………………….………. 26
3.2.3.3. Détermination de la production nouvelle et de la reminéralisation ……………………...26
3.2.3.4. Détermination du f ratio facteur de fertilité……………………………………….…………26
3.3. Description du modèle …………………………….………………….…………………………. 28
3.3.1. Le mélange vertical .………………………………………………….…………….………….. 30
3.2.3. Les processus biologiques ………………………….……………………….………………..30
3.3.3. Les effets du flux air-mer…………………………………………………………………….. 32
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