Evaluation de la pénétration du carbone anthropique en Méditerranée | Résultats et discussions
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eux, quantifient la saturation du CaCO3. De faibles valeurs de ces facteurs impliquent une faible
capacité à tamponner les variations de TCO2 (ou d’AT), et vice versa.
Tableau 14: Statistiques descriptives des différents facteurs tampon calculés (le Facteur de Revelle
n’a pas d’unité ; les autres facteurs sont exprimés en µmol/kg)
Revelle
γTCO2
β TCO2
ω TCO2
γAT
βAT
ωAT
Min.
9,1
191,0
221,6
-403,3
-301,4
-336,1
251,5
1er quartile
10,8
206,4
242,9
-310,1
-251,3
-271,5
281,0
Médiane
11,2
208,9
246,8
-301,0
-246,8
-265,0
286,0
Moyenne
10,9
210,4
250,0
-308,3
-250,0
-269,8
293,0
Ecart-type
0,6
7
12,1
22,2
12,1
15,6
20,4
2ème quartile
11,3
211,3
251,3
-295,1
-242,9
-260,5
295,0
Max.
12,0
240,6
301,4
-263,8
-221,6
-235,6
380,0
En étudiant le Tableau 14, les facteurs γTCO2 et β TCO2 sont positifs et ω TCO2 est négatif ; lorsque
le TCO2 augmente, les concentrations de CO2 et de H
+
augmentent alors que celles des CO3
2diminuent. Le contraire est vrai pour les facteurs γAT et βAT qui sont négatifs et ωAT qui est
positif. En moyenne, la classification décroissante suivante peut se faire sur les valeurs absolues
des six facteurs tampon : |ω TCO2| > ωAT > |βAT| > (β TCO2 = - γAT ) > γTCO2. Ces résultats
correspondent à ceux d’Álvarez et al. (2014) pour toute la Méditerranée.
Le classement des facteurs suggère que la sensibilité des concentrations de CO2 aux
changements de TCO2 à AT constante est la plus importante (γTCO2 = 210,4 ± 7 µmol/kg). Les
échange air-mer seraient donc le facteur qui influence le plus les concentrations de CO2. En
2
ème
position viennent les changements de pH dus aux échanges air-mer de CO2 (β TCO2 = |γAT|
=250 ± 12 µmol/kg) ainsi que les changements de CO2 dus aux variations de l’AT, à TCO2
constant. Ce dernier cas nécessiterait un ajout d’acide ou de base dans le milieu marin, scénario
qui est très peu probable. En 3
ème
position, les changements du pH dus à l’addition d’acide/base
forte (peu probable également) (βAT =-269,8 ± 15,6 µmol/kg). En dernier lieu, il est clair que les
eaux du bassin Algérien ont une grande capacité à tamponner les changements de l’état de
saturation des eaux en carbonates de calcium dus aux additions d’un acide/base forte et aux
échanges air-mer de CO2 (ω TCO2 = -308,3 ± 22,2 µmol/kg; ωAT = 293 ± 20,4 µmol/kg). En d’autres
termes, les eaux méditerranéennes auraient une capacité importante à maintenir un état de
saturation stable en CaCO3.
L’analyse de la Figure 34 et la Figure 35 montre une légère tendance à l’augmentation de tous
les facteurs tampon en se dirigeant vers l’est du bassin Algérien. Cette tendance est beaucoup
plus marquée en se dirigeant vers le nord. Ceci implique que les eaux atlantiques voient leur
capacité à tamponner les variations d’AT (et/ou de TCO2) augmenter en gagnant les
caractéristiques méditerranéennes, le long de leur circuit cyclonique dans le bassin. Ces
variations latitudinales et longitudinales des facteurs sont observées en surface (0–150 m), là
où les eaux présentent la variabilité la plus importante de salinité et de température. Ces deux
facteurs sont connus pour conditionner la concentration de l’AT et du TCO2 (surtout la salinité)
ainsi que la solubilité du CO2 dans l’eau. Les eaux intermédiaires et profondes (150 m–fond)
exhibent une capacité tampon relativement constante (dans la même gamme), du fait de la
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eux, quantifient la saturation du CaCO3. De faibles valeurs de ces facteurs impliquent une faible
capacité à tamponner les variations de TCO2 (ou d’AT), et vice versa.
Tableau 14: Statistiques descriptives des différents facteurs tampon calculés (le Facteur de Revelle
n’a pas d’unité ; les autres facteurs sont exprimés en µmol/kg)
Revelle
γTCO2
β TCO2
ω TCO2
γAT
βAT
ωAT
Min.
9,1
191,0
221,6
-403,3
-301,4
-336,1
251,5
1er quartile
10,8
206,4
242,9
-310,1
-251,3
-271,5
281,0
Médiane
11,2
208,9
246,8
-301,0
-246,8
-265,0
286,0
Moyenne
10,9
210,4
250,0
-308,3
-250,0
-269,8
293,0
Ecart-type
0,6
7
12,1
22,2
12,1
15,6
20,4
2ème quartile
11,3
211,3
251,3
-295,1
-242,9
-260,5
295,0
Max.
12,0
240,6
301,4
-263,8
-221,6
-235,6
380,0
En étudiant le Tableau 14, les facteurs γTCO2 et β TCO2 sont positifs et ω TCO2 est négatif ; lorsque
le TCO2 augmente, les concentrations de CO2 et de H
+
augmentent alors que celles des CO3
2diminuent. Le contraire est vrai pour les facteurs γAT et βAT qui sont négatifs et ωAT qui est
positif. En moyenne, la classification décroissante suivante peut se faire sur les valeurs absolues
des six facteurs tampon : |ω TCO2| > ωAT > |βAT| > (β TCO2 = - γAT ) > γTCO2. Ces résultats
correspondent à ceux d’Álvarez et al. (2014) pour toute la Méditerranée.
Le classement des facteurs suggère que la sensibilité des concentrations de CO2 aux
changements de TCO2 à AT constante est la plus importante (γTCO2 = 210,4 ± 7 µmol/kg). Les
échange air-mer seraient donc le facteur qui influence le plus les concentrations de CO2. En
2
ème
position viennent les changements de pH dus aux échanges air-mer de CO2 (β TCO2 = |γAT|
=250 ± 12 µmol/kg) ainsi que les changements de CO2 dus aux variations de l’AT, à TCO2
constant. Ce dernier cas nécessiterait un ajout d’acide ou de base dans le milieu marin, scénario
qui est très peu probable. En 3
ème
position, les changements du pH dus à l’addition d’acide/base
forte (peu probable également) (βAT =-269,8 ± 15,6 µmol/kg). En dernier lieu, il est clair que les
eaux du bassin Algérien ont une grande capacité à tamponner les changements de l’état de
saturation des eaux en carbonates de calcium dus aux additions d’un acide/base forte et aux
échanges air-mer de CO2 (ω TCO2 = -308,3 ± 22,2 µmol/kg; ωAT = 293 ± 20,4 µmol/kg). En d’autres
termes, les eaux méditerranéennes auraient une capacité importante à maintenir un état de
saturation stable en CaCO3.
L’analyse de la Figure 34 et la Figure 35 montre une légère tendance à l’augmentation de tous
les facteurs tampon en se dirigeant vers l’est du bassin Algérien. Cette tendance est beaucoup
plus marquée en se dirigeant vers le nord. Ceci implique que les eaux atlantiques voient leur
capacité à tamponner les variations d’AT (et/ou de TCO2) augmenter en gagnant les
caractéristiques méditerranéennes, le long de leur circuit cyclonique dans le bassin. Ces
variations latitudinales et longitudinales des facteurs sont observées en surface (0–150 m), là
où les eaux présentent la variabilité la plus importante de salinité et de température. Ces deux
facteurs sont connus pour conditionner la concentration de l’AT et du TCO2 (surtout la salinité)
ainsi que la solubilité du CO2 dans l’eau. Les eaux intermédiaires et profondes (150 m–fond)
exhibent une capacité tampon relativement constante (dans la même gamme), du fait de la