Evaluation de la pénétration du carbone anthropique en Méditerranée | Matériel et méthodes
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Test 3– L’hypothèse d’un équilibre air-mer en oxygène est discutée, ici, en calculant le
carbone anthropique avec une sous-saturation en oxygène de 2 %. Les concentrations
d’oxygène en surface peuvent être contre balancées par la pompe physique (vents
intenses), qui tendrait à ramener les eaux à un état proche de l’équilibre.
Test 4– Choix du TCO2 préindustriel préformé : Selon Taillandier et al. (2012), le
gradient air-mer de la pCO2 a drastiquement changé en raison de l’augmentation des pCO2
atmosphériques entre les années 1980 et 2000. Ceci suggère que la sous-saturation
hivernale de la Méditerranée occidentale est en train de diminuer avec l’augmentation de
la pCO2 atmosphérique. Afin d’estimer l’erreur associée à la pCO2 considérée dans cette
étude, une sous-saturation de 20 µatm est testée (pCO2=260 µatm).
L’erreur aléatoire de l’estimation du C
ant
est déduite par propagation des erreurs, selon la
formule décrite par Gruber et al. (1996), en supposant que les erreurs sont indépendantes les
unes des autres : ( σ = 1,6 µmol/kg, σ
= 4,9 µmol/kg, σ = 2 µmol/kg, σ =
7,5µmol/kg, σ = 3,3 µmol/kg, σ , = 3 µmol/kg, σ
= 0,0816, σ
= 0,0097
)
(Tableau 8).
Tableau 8 : Erreurs associées au calcul du carbone anthropique par la méthode MCM
Erreur (σ)
Valeur
Méthode d’estimation
σ
1,6 µmol/kg Précision de la mesure d’oxygène dissous
σ
4,9 µmol/kg
RMSD entre les valeurs de l’oxygène préformé utilisées et celles du
paramétrage testé (Tableau 9.1)
σ
2 µmol/kg
Précision de la mesure d’Alcalinité Totale
σ
7,5 µmol/kg RMSD de l’Equation 22
σ
3,3 µmol/kg Précision de la mesure du carbone inorganique total
σ ,
3 µmol/kg
Erreur déduite par la méthode utilisée par Gruber et al, (1996), en
considérant une régression multiparamétrique linéaire de C
0,PI
(C
0,PI
=68,517 Sp -10,707 θ+0,004 UAO - 270,013), tirée des données
de la campagne SOMBA. L’erreur considérée est le résiduel entre le
C
0,PI
calculé et celui linéarisé (RMSDmoyen= 1,5 µmol/kg;
RMSDmax= 5 µmol/kg)
σ
0,0816
Erreur estimée par la propagation des erreurs de l’incertitude sur les
rapports molaires (C, N et O2), donnés par Anderson (1995)
σ
0,0097
L’erreur résultante sur le C
ant
est de 8,3 µmol/kg, avec un maximum de 12,6 µmol/kg (en
prenant en considération les valeurs de σ , et σ du Tableau 9.1). L’incertitude retenue
est de ± 10 µmol/kg, ce qui correspond à 9,2 % des valeurs calculées de C
ant
.
Le Tableau 9 rapporte les RMSD entre le paramétrage sélectionné et les tests de sensibilité
réalisés sur les quatre paramètres cités plus haut. Le choix des rapports stœchiométriques induit
l’erreur la plus faible sur le calcul du C
ant
(2,2 µmol/kg). L’oxygène préformé et l’AT viennent
en deuxième position avec une incertitude du même ordre (3 µmol/kg). Le choix du C
0,PI
, quant
à lui, induit une erreur allant jusqu’à 9,4 µmol/kg. Néanmoins, les résultats des tests de
sensibilité (Tableau 9.2) montrent clairement que les erreurs systématiques liées à l’estimation
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Test 3– L’hypothèse d’un équilibre air-mer en oxygène est discutée, ici, en calculant le
carbone anthropique avec une sous-saturation en oxygène de 2 %. Les concentrations
d’oxygène en surface peuvent être contre balancées par la pompe physique (vents
intenses), qui tendrait à ramener les eaux à un état proche de l’équilibre.
Test 4– Choix du TCO2 préindustriel préformé : Selon Taillandier et al. (2012), le
gradient air-mer de la pCO2 a drastiquement changé en raison de l’augmentation des pCO2
atmosphériques entre les années 1980 et 2000. Ceci suggère que la sous-saturation
hivernale de la Méditerranée occidentale est en train de diminuer avec l’augmentation de
la pCO2 atmosphérique. Afin d’estimer l’erreur associée à la pCO2 considérée dans cette
étude, une sous-saturation de 20 µatm est testée (pCO2=260 µatm).
L’erreur aléatoire de l’estimation du C
ant
est déduite par propagation des erreurs, selon la
formule décrite par Gruber et al. (1996), en supposant que les erreurs sont indépendantes les
unes des autres : ( σ = 1,6 µmol/kg, σ
= 4,9 µmol/kg, σ = 2 µmol/kg, σ =
7,5µmol/kg, σ = 3,3 µmol/kg, σ , = 3 µmol/kg, σ
= 0,0816, σ
= 0,0097
)
(Tableau 8).
Tableau 8 : Erreurs associées au calcul du carbone anthropique par la méthode MCM
Erreur (σ)
Valeur
Méthode d’estimation
σ
1,6 µmol/kg Précision de la mesure d’oxygène dissous
σ
4,9 µmol/kg
RMSD entre les valeurs de l’oxygène préformé utilisées et celles du
paramétrage testé (Tableau 9.1)
σ
2 µmol/kg
Précision de la mesure d’Alcalinité Totale
σ
7,5 µmol/kg RMSD de l’Equation 22
σ
3,3 µmol/kg Précision de la mesure du carbone inorganique total
σ ,
3 µmol/kg
Erreur déduite par la méthode utilisée par Gruber et al, (1996), en
considérant une régression multiparamétrique linéaire de C
0,PI
(C
0,PI
=68,517 Sp -10,707 θ+0,004 UAO - 270,013), tirée des données
de la campagne SOMBA. L’erreur considérée est le résiduel entre le
C
0,PI
calculé et celui linéarisé (RMSDmoyen= 1,5 µmol/kg;
RMSDmax= 5 µmol/kg)
σ
0,0816
Erreur estimée par la propagation des erreurs de l’incertitude sur les
rapports molaires (C, N et O2), donnés par Anderson (1995)
σ
0,0097
L’erreur résultante sur le C
ant
est de 8,3 µmol/kg, avec un maximum de 12,6 µmol/kg (en
prenant en considération les valeurs de σ , et σ du Tableau 9.1). L’incertitude retenue
est de ± 10 µmol/kg, ce qui correspond à 9,2 % des valeurs calculées de C
ant
.
Le Tableau 9 rapporte les RMSD entre le paramétrage sélectionné et les tests de sensibilité
réalisés sur les quatre paramètres cités plus haut. Le choix des rapports stœchiométriques induit
l’erreur la plus faible sur le calcul du C
ant
(2,2 µmol/kg). L’oxygène préformé et l’AT viennent
en deuxième position avec une incertitude du même ordre (3 µmol/kg). Le choix du C
0,PI
, quant
à lui, induit une erreur allant jusqu’à 9,4 µmol/kg. Néanmoins, les résultats des tests de
sensibilité (Tableau 9.2) montrent clairement que les erreurs systématiques liées à l’estimation