Contribution à la quantification du CO2 anthropique en mer Méditerranée et en mer de Ross

par Nadira Aït-Ameur

Thèse de doctorat en Océanographie

Sous la direction de Catherine Goyet.

Soutenue en 2007

à Perpignan , dans le cadre de École doctorale Énergie environnement (Perpignan) .


  • Résumé

    Pour contribuer à une meilleure connaissance du rôle des océans dans la séquestration de l’excès de CO2 atmosphérique (CO2 anthropique), nous avons quantifié ce dernier en mer de Ross et en Méditerranée. En mer de Ross, les concentrations en CO2 anthropique dans les eaux du plateau (500-800m) sont de 28 ± 2 µmol/kg et, dans les eaux de fond (1500-1800m), de 7 ± 2 µmol/kg. En 150 ans les eaux du plateau ont séquestré en moyenne 8,57. 10-4 ± 3. 10-4 GtC/an, ce qui représente près de 4% du CO2 anthropique séquestré par l’ensemble de l’océan Austral. Les eaux du plateau circulant le long de la pente continentale entraînent 38% de ce CO2 vers les eaux de fond (1800m), contribuant ainsi à sa séquestration à long terme. Dans le bassin nord ouest de la Méditerranée, les eaux intermédiaires et profondes sont plus riches en CO2 anthropique avec une moyenne de 64,4 ± 5 µmol/kg dans les eaux intermédiaires et de 72,6 ± 5 µmol/kg dans les eaux profondes. La modification de la circulation des eaux dans le bassin est (EMT, Eastern Mediterranean Transient) a appauvri les eaux intermédiaires en CO2 anthropique (-8 µmol/kg en 10 ans). Dans le golfe du Lion, les apports du Rhône influencent la distribution de la fCO2 et les échanges air-mer en CO2. Au terme des 4 mois d’investigation le golfe du Lion apparaît, en moyenne, comme une faible source de CO2 pour l’atmosphère, avec un flux net de + 17,7 mmol/m2/jour. En mer de Ross comme en mer Méditerranée, la circulation des masses d’eau est le principal processus impliqué dans la séquestration du CO2 anthropique à long terme : en raison de la formation des eaux profondes et de leur export en profondeur vers la circulation globale pour la mer de Ross ; en raison du temps de résidence des eaux et des échanges au détroit de Gibraltar pour la Méditerranée. La proportion de CO2 anthropique dans le flux de carbone total exporté vers l’océan Atlantique est de 4,8% (0,03 à 0,06 GtC/an). La Méditerranée est ainsi un bassin de concentration et une source de CO2 anthropique pour l’océan Atlantique.

  • Titre traduit

    Contribution to the estimate of anthropogenic CO2 uptake by the Ross Sea and the Mediterranean Sea


  • Résumé

    In order to improve our understanding of the role of the ocean in the uptake of excess CO2, we estimate the anthropogenic CO2 concentrations in the Ross Sea and in the Mediterranean Sea. In the Ross Sea the different water masses are invaded by anthropogenic CO2 with a mean concentration of 28 ± 2 µmol/kg in the shelf waters (500-800m) and 7 ± 2 µmol/kg in the deep waters (1500-1800m). Since the beginning of the industrialisation the waters stored 8. 57 10-4 ± 3 10-4 GtC/year which represent approximately 4% of the Austral ocean uptake. The shelf water circulation on the shelf break provides approximately 38% the anthropogenic CO2 to the deep water contributing to its long term storage. In the Western Mediterranean Sea, the intermediate (400-800m) and deep waters (2000m) are characterized by high anthropogenic carbon concentrations with a mean of 64. 4 ± 4 µmol/kg in the intermediate waters and 72. 6 ± 5 µmol/kg in the deep waters. The modification of the circulation that affected the eastern basin (EMT, Eastern Mediterranean Transient) seems to affect also the anthropogenic CO2 storage in the western basin leading to a decrease of 8 µmol/kg in the intermediate water over the last decade. In the gulf of Lion the distribution of fCO2 and the air-sea CO2 exchange are influenced by riverine (Rhone) input. During our investigation this area appears to be a slight source of CO2 for the atmosphere with a mean net flux of +17. 7 mmol/m2/day. In the Mediterranean Sea as in the Ross Sea, the formation of deep water and water circulation are the main processes involved in sequestration of anthropogenic CO2: the Ross Sea shelf water spreading to the deep ocean and the Mediterranean water residence time with its exchange with the Atlantic Ocean. The anthropogenic CO2 exported from the Mediterranean Sea to the Atlantic Ocean represents up to 4. 8% (0. 03 to 0. 06 GtC/year) of the total CO2 exported. The Mediterranean Sea is thus a significant source of anthropogenic CO2 to the Atlantic Ocean. It seems to be a concentration basin where, as a consequence of their long residence time, the deep waters are enriched in anthropogenic CO2.

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Informations

  • Détails : 1 vol.(139 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 126-139

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  • Bibliothèque : Université Perpignan Via Domitia. Service commun de la documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH 2007 AITA
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