Evaluation de la pénétration du carbone anthropique en Méditerranée | Matériel et méthodes
72
L’alcalinité préindustrielle préformée est calculée à partir de l’équation suivante (±RMSD), qui
a été déduite précédemment à partir des données de surface de la campagne SOMBA :
AT°= 93,779 S – 0,57 θ – 1004,765 (± 7,5 µmol/kg)
(22)
Les concentrations d’oxygène préformé sont assimilées à une sous-saturation des eaux de 4
%. Cette valeur correspond aux observations moyennes au site DYFAMED pour la période
hivernale, entre Février 1998 et Février 2000 (Copin-Montégut et Bégovic, 2002). Ce site étant
implanté prêt de la zone de formation d’eaux profondes du bassin occidental de la Méditerranée,
il devrait représenter les caractéristiques des eaux préformées qu’on retrouve dans le bassin
Algérien. Cette sous-saturation des eaux en oxygène a été également confirmée par Coppola et
al. (2018), qui ont étendu l’étude précédente sur une période de 20 ans. La concentration de
l’oxygène à saturation est calculée par l’équation proposée par Benson et Krause (1984).
Les rapports molaires utilisés pour le calcul de la contribution biologique varient selon les
auteurs. En effet, Brewer (1978) utilise ceux de Redfield et al. (1963) : C/N/P = 106/16/1;
Touratier et Goyet (2004a) et Friis (2006) optent pour l’utilisation des rapports molaires de
Körtzinger et al. (2001) ; Touratier et al. (2012) utilisent les rapports molaires calculés à l’aide
des mesures de sels nutritifs de la campagne BOUM. En effet, en pratique, les rapports
stœchiométriques ne sont pas forcément « redfieldiens ». Ceci est démontré par plusieurs études
qui se sont intéressées à différentes régions océaniques (Anderson et Sarmiento, 1994;
Boulahdid et Minster, 1989; Körtzinger et al., 2001; Minster et Boulahdid, 1987; Takahashi et
al., 1985).
Dans la suite de cette thèse, ce sont les rapports d’Anderson (1995) qui sont utilisés. Selon cet
auteur, la composition de la matière phytoplanctonique proposée par Redfield et al. (1963),
C106H263O110N16P, surestime la composante en Oxygène et en Hydrogène du phytoplancton.
Les rapports stœchiométriques corrigés sont de l’ordre de C:N:P:O2=106:16:1:-150.
2.4.2.1.2 Carbone préformé préindustriel
L’approche de Chen et Millero (1979) et de ses dérivées, telle que celle proposée par Lo
Monaco et al. (2005), estiment le C
0,PI
en considérant les caractéristiques d’une masse d’eau de
référence, non contaminée par le C
ant
. En raison de son faible facteur de Revelle, associé à son
court temps de renouvellement des eaux, toutes les eaux de la Méditerranée sont déjà
contaminées par le C
ant
. De ce fait, il est nécessaire de développer une autre approche afin
d’estimer la composante préindustrielle du TCO2. Afin de prendre en considération les
caractéristiques particulières de la Méditerranée, le carbone préformé préindustriel (C
0,PI
), qui
désigne la concentration de TCO2 en équilibre avec l’atmosphère préindustrielle, peut être
déterminé en considérant une pression partielle du CO2 préindustrielle de 280 ppm et une
alcalinité préformée constante, déduite par régression multiparamétrique en fonction des
données de surface (0–150 m) des traceurs conservatifs (salinité et température) (Equation 22).
En effet, Copin-Montégut et Bégovic (2002) ainsi que Hassoun et al. (2015a) ont observé que
l’AT peut être considérée comme conservative en Méditerranée.
Deux études réalisées au site DYFAMED, la première de 1995 à 1997 (Hood et Merlivat, 2001),
la deuxième de 1998 à 2000 (Copin-Montégut et al., 2004), montrent que les eaux de la zone
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L’alcalinité préindustrielle préformée est calculée à partir de l’équation suivante (±RMSD), qui
a été déduite précédemment à partir des données de surface de la campagne SOMBA :
AT°= 93,779 S – 0,57 θ – 1004,765 (± 7,5 µmol/kg)
(22)
Les concentrations d’oxygène préformé sont assimilées à une sous-saturation des eaux de 4
%. Cette valeur correspond aux observations moyennes au site DYFAMED pour la période
hivernale, entre Février 1998 et Février 2000 (Copin-Montégut et Bégovic, 2002). Ce site étant
implanté prêt de la zone de formation d’eaux profondes du bassin occidental de la Méditerranée,
il devrait représenter les caractéristiques des eaux préformées qu’on retrouve dans le bassin
Algérien. Cette sous-saturation des eaux en oxygène a été également confirmée par Coppola et
al. (2018), qui ont étendu l’étude précédente sur une période de 20 ans. La concentration de
l’oxygène à saturation est calculée par l’équation proposée par Benson et Krause (1984).
Les rapports molaires utilisés pour le calcul de la contribution biologique varient selon les
auteurs. En effet, Brewer (1978) utilise ceux de Redfield et al. (1963) : C/N/P = 106/16/1;
Touratier et Goyet (2004a) et Friis (2006) optent pour l’utilisation des rapports molaires de
Körtzinger et al. (2001) ; Touratier et al. (2012) utilisent les rapports molaires calculés à l’aide
des mesures de sels nutritifs de la campagne BOUM. En effet, en pratique, les rapports
stœchiométriques ne sont pas forcément « redfieldiens ». Ceci est démontré par plusieurs études
qui se sont intéressées à différentes régions océaniques (Anderson et Sarmiento, 1994;
Boulahdid et Minster, 1989; Körtzinger et al., 2001; Minster et Boulahdid, 1987; Takahashi et
al., 1985).
Dans la suite de cette thèse, ce sont les rapports d’Anderson (1995) qui sont utilisés. Selon cet
auteur, la composition de la matière phytoplanctonique proposée par Redfield et al. (1963),
C106H263O110N16P, surestime la composante en Oxygène et en Hydrogène du phytoplancton.
Les rapports stœchiométriques corrigés sont de l’ordre de C:N:P:O2=106:16:1:-150.
2.4.2.1.2 Carbone préformé préindustriel
L’approche de Chen et Millero (1979) et de ses dérivées, telle que celle proposée par Lo
Monaco et al. (2005), estiment le C
0,PI
en considérant les caractéristiques d’une masse d’eau de
référence, non contaminée par le C
ant
. En raison de son faible facteur de Revelle, associé à son
court temps de renouvellement des eaux, toutes les eaux de la Méditerranée sont déjà
contaminées par le C
ant
. De ce fait, il est nécessaire de développer une autre approche afin
d’estimer la composante préindustrielle du TCO2. Afin de prendre en considération les
caractéristiques particulières de la Méditerranée, le carbone préformé préindustriel (C
0,PI
), qui
désigne la concentration de TCO2 en équilibre avec l’atmosphère préindustrielle, peut être
déterminé en considérant une pression partielle du CO2 préindustrielle de 280 ppm et une
alcalinité préformée constante, déduite par régression multiparamétrique en fonction des
données de surface (0–150 m) des traceurs conservatifs (salinité et température) (Equation 22).
En effet, Copin-Montégut et Bégovic (2002) ainsi que Hassoun et al. (2015a) ont observé que
l’AT peut être considérée comme conservative en Méditerranée.
Deux études réalisées au site DYFAMED, la première de 1995 à 1997 (Hood et Merlivat, 2001),
la deuxième de 1998 à 2000 (Copin-Montégut et al., 2004), montrent que les eaux de la zone