Miléna
Bégovic
Contibution à l'étude du système
des carbonates en Méditerranée - Distribution
et variation spatio-temporelle de la pression partielle de
CO2 dans les eaux superficielles du bassin liguro provencal
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Ecole doctorale :
École Doctorale des Sciences de l'Environnement
Discipline:
Océanologie, météorologie et environnement
Directeur de Thèse :
Claire Copin-Montégut
Jury:
Monsieur le Pr. A. SALIOT
Madame le Pr. C. GOYET
Monsieur Y. DANDONNEAU
Madame L. MERLIVAT
Monsieur le Pr. B. COSTE
Madame C. COPIN-MONTÉGUT
Date de soutenance:
le 20 septembre 2001 à 14 heures
Lieu :
Laboratoire d'Océanographie de Villefranche
06230 Villefranche-sur-mer
e-mail:
milena@obs-vlfr.fr
web associé:
http://www.obs-vlfr.fr
Résumé
On admet que l'océan absorbe environ 30% de l'excès
de dioxyde de carbone (CO2) atmosphérique d'origine anthropique.
Une évaluation plus précise de ce pourcentage est actuellement
très difficile. Des prévisions sont tentées à
travers des modèles, mais la modélisation des échanges
air-mer se heurte encore à de nombreuses inconnues: répartition
des pressions partielles de CO2 dans les océans, vitesse d'échange,
rôle de la production biologique.Il y a un besoin urgent de données
pour valider les modèles et pour résoudre les différentes
échelles spatio-temporelles des variabilités de CO2 liées
à des processus physiques et biologiques. L'exemple de la Méditerranée
offre un cadre favorable pour une telle démarche, car elle réunit
sur une zone relativement peu étendue un échantillonnage
assez complet de la diversité des processus qui interviennent
dans le cycle du carbone à l'échelle globale.
Nous avons abordé cette étude en un point fixe du bassin
Liguro-Provençal dans le cadre du programme JGOFS "Dyfamed".
Les mesures mensuelles de pCO2 faites en surface pendant deux années,
mettent en évidence la très grande variabilité
spatio-temporelle de pCO2 aussi bien à l'échelle d'une
heure qu'à l'échelle de quelques jours. Malgré
cette variabilité, les mesures mensuelles ont permis d'observer
un cycle bien défini de pCO2 dans les eaux de surface, d'une
amplitude de l'ordre de 120 µatm. L'analyse des processus responsables
des variations saisonnières du cycle de pCO2 au site Dyfamed
permet de mettre en place des relations saisonnières empiriques
entre la distribution de pCO2 et celles d'autres paramètres,
dans le but d'extrapoler à une autre région les résultats
obtenus au site Dyfamed à l'aide de paramètres plus couramment
mesurés ou que l'on peut obtenir à partir de mesures satellitales.
A partir de l'analyse de la distribution superficielle de pCO2 à
une plus large étendue de la Méditerranée, il est
apparu impossible d'établir une relation unique traduisant les
variations spatio-temporelles de pCO2, et qui permettrait ainsi de prédire
la répartition de pCO2 à l'échelle de la Méditerranée.
La principale limite actuelle réside dans le fait qu'il faudrait
avoir des mesures de pCO2 à plusieurs saisons et si possible
dans tous les bassins.
Blabla
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(english)
TITLE :Spatio-temporal variations in the partial pressure
of CO2 in surface waters of the central Northwestern Mediterranean Sea.
ABSTRACT:
Approximately 60% of the anthropogenically produced
carbon dioxide (CO2) currently accumulates in the atmosphere, with the
remainder transferred largely to the ocean. The magnitude of the oceanic
sink is uncertain. Several models have predicted an increase in the
upper layer ocean carbon dioxide content, but the oceanic CO2 uptake
is poorly constrained due to sparse pCO2 datasets on relevant time and
space scales. Actually, physical and biological processes contribute
to the large spatial and temporal variability of pCO2. The example of
a semi-enclosed sea such as the Mediterranean Sea offers the opportunity
of a complete sampling of the various processes controlling the carbon
cycle at a global scale.
This study is based on two-year's monthly measurements of CO2 system
parameters at the Fr-JGOFS Dyfamed site. We observed that seawater pCO2
was highly variable on different timescales, ranging from diel to seasonal.
However the annual cycle of pCO2 at Dyfamed was well defined, with a
change of about 120 µatm. The quantification of the contributions
of the various processes governing the seasonal cycle of pCO2, has led
to the establishment of empirical relationships between pCO2 and surface
seawater properties. This allows for the extrapolation of the results
obtained at the Dyfamed site over wider spatial scales which are not
covered by the relevant data, by using remotely sensed measurements.
A synthesis of existing transect cruises provides means of assessing
the robustness of these pCO2-surface property relationships across the
Mediterranean Sea. The major limitation in the prediction of the spatial
distribution of pCO2 arises from the lack of data at different seasons
over the various basins of the Mediterranean.