Evaluation de la pénétration du carbone anthropique en Méditerranée | Résultats et discussions
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Caractéristiques biogéochimiques d’un tourbillon anticyclonique
Afin de mieux comprendre l’effet des structures à méso-échelle sur la distribution des
paramètres biogéochimiques, un intérêt particulier a été porté au tourbillon anticyclonique
détecté durant la campagne SOMBA aux alentours de 6° E de longitude. Néanmoins, il est
important de noter que la résolution spatiale des mesures n’est pas suffisante pour une
caractérisation complète du tourbillon observé.
La Figure 36 représente la distribution verticale des paramètres physiques et biogéochimiques
le long d’une section passant par le tourbillon. Cette structure anticyclonique est facilement
identifiable par un approfondissement local des isothermes et isohalines (donc isopycnes), qui
est particulièrement visible dans les 300 premiers mètres de la colonne d’eau. Cette zone est
caractérisée par des eaux homogènes et faiblement stratifiées. La même tendance est également
observée pour les paramètres du système des carbonates (AT, TCO2), ainsi que pour l’oxygène
dissous et les phosphates. D’une manière générale, les eaux de surface à l’intérieur du tourbillon
sont moins salées, plus chaudes et plus oxygénées, accompagnées de concentrations en AT et
TCO2 moins importantes. Les faibles concentrations de nutriments à l’intérieur des tourbillons
ont également été observées par Bosse (2015) dans une étude réalisée sur un tourbillon en mer
Ligure.
L’étude des profils verticaux des paramètres biogéochimiques à l’intérieur et à l’extérieur du
tourbillon anticyclonique (Figure 37) a révélé une distribution assez proche de ces paramètres,
surtout en profondeur où les eaux présentent moins de variabilité. Dans les eaux intermédiaires,
et particulièrement dans les eaux profondes (> 1000 m), le tourbillon anticyclonique (station 21, 2-2, 2-3, 2-4) est marqué par une concentration plus importante en silicates et des
concentrations légèrement moins importantes en phosphates (PO4
3) et nitrates (NO3
-
). Cette
tendance est accompagnée également par une légère désoxygénation. Cela laisse envisager que
le tourbillon piège des eaux relativement anciennes par rapport aux eaux avoisinantes.
Les plus faibles concentrations de sels nutritifs peuvent être expliquées par le faible taux de
minéralisation de la matière organique observé à l’intérieur des tourbillons anticycloniques de
la Méditerranée par Moutin et Prieur (2012). Ces auteurs expliquent cette tendance soit par de
faibles apports, soit par un temps insuffisant pour le processus de reminéralisation. Ils suggèrent
également que la sédimentation de la matière organique particulaire serait plus efficace dans la
séquestration du CO2 que l’export vertical du DOC (Carbone Organique Dissous) accumulé à
l’intérieur des tourbillons.
Les plus fortes concentrations de silicates peuvent être la signature caractéristique des eaux de
la zone et de la période de formation du tourbillon. Autrement dit, les eaux du tourbillon
auraient gardé les propriétés biogéochimiques propres à leur zone de formation (pour les
paramètres qui ne sont pas affectés par les processus de minéralisation de la matière organique).
Il se pourrait également que la minéralisation concerne des espèces plutôt à coquilles siliceuses
(e.g., diatomées). Des concentrations relativement élevées de silice biogénique ont également
été observées dans quelques zones de la Méditerranée (Crombet et al., 2011). Efrati et al. (2013)
ont reporté des concentrations relativement importantes de silicates dans un filament qui
s’étendait de la côte vers la mer ouverte dans le bassin Levantin. Ce filament semblait être un
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Caractéristiques biogéochimiques d’un tourbillon anticyclonique
Afin de mieux comprendre l’effet des structures à méso-échelle sur la distribution des
paramètres biogéochimiques, un intérêt particulier a été porté au tourbillon anticyclonique
détecté durant la campagne SOMBA aux alentours de 6° E de longitude. Néanmoins, il est
important de noter que la résolution spatiale des mesures n’est pas suffisante pour une
caractérisation complète du tourbillon observé.
La Figure 36 représente la distribution verticale des paramètres physiques et biogéochimiques
le long d’une section passant par le tourbillon. Cette structure anticyclonique est facilement
identifiable par un approfondissement local des isothermes et isohalines (donc isopycnes), qui
est particulièrement visible dans les 300 premiers mètres de la colonne d’eau. Cette zone est
caractérisée par des eaux homogènes et faiblement stratifiées. La même tendance est également
observée pour les paramètres du système des carbonates (AT, TCO2), ainsi que pour l’oxygène
dissous et les phosphates. D’une manière générale, les eaux de surface à l’intérieur du tourbillon
sont moins salées, plus chaudes et plus oxygénées, accompagnées de concentrations en AT et
TCO2 moins importantes. Les faibles concentrations de nutriments à l’intérieur des tourbillons
ont également été observées par Bosse (2015) dans une étude réalisée sur un tourbillon en mer
Ligure.
L’étude des profils verticaux des paramètres biogéochimiques à l’intérieur et à l’extérieur du
tourbillon anticyclonique (Figure 37) a révélé une distribution assez proche de ces paramètres,
surtout en profondeur où les eaux présentent moins de variabilité. Dans les eaux intermédiaires,
et particulièrement dans les eaux profondes (> 1000 m), le tourbillon anticyclonique (station 21, 2-2, 2-3, 2-4) est marqué par une concentration plus importante en silicates et des
concentrations légèrement moins importantes en phosphates (PO4
3) et nitrates (NO3
-
). Cette
tendance est accompagnée également par une légère désoxygénation. Cela laisse envisager que
le tourbillon piège des eaux relativement anciennes par rapport aux eaux avoisinantes.
Les plus faibles concentrations de sels nutritifs peuvent être expliquées par le faible taux de
minéralisation de la matière organique observé à l’intérieur des tourbillons anticycloniques de
la Méditerranée par Moutin et Prieur (2012). Ces auteurs expliquent cette tendance soit par de
faibles apports, soit par un temps insuffisant pour le processus de reminéralisation. Ils suggèrent
également que la sédimentation de la matière organique particulaire serait plus efficace dans la
séquestration du CO2 que l’export vertical du DOC (Carbone Organique Dissous) accumulé à
l’intérieur des tourbillons.
Les plus fortes concentrations de silicates peuvent être la signature caractéristique des eaux de
la zone et de la période de formation du tourbillon. Autrement dit, les eaux du tourbillon
auraient gardé les propriétés biogéochimiques propres à leur zone de formation (pour les
paramètres qui ne sont pas affectés par les processus de minéralisation de la matière organique).
Il se pourrait également que la minéralisation concerne des espèces plutôt à coquilles siliceuses
(e.g., diatomées). Des concentrations relativement élevées de silice biogénique ont également
été observées dans quelques zones de la Méditerranée (Crombet et al., 2011). Efrati et al. (2013)
ont reporté des concentrations relativement importantes de silicates dans un filament qui
s’étendait de la côte vers la mer ouverte dans le bassin Levantin. Ce filament semblait être un