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Theses

Trace metals distributions in the Southern Ocean: Kerguelen Plateau process study

Résumé : La concentration atmosphérique de dioxyde de carbone (CO2) est d'un grand intérêt pour les scientifiques puisque la plus grande contribution au forçage radiatif total de la Terre est due à l'augmentation de la concentration atmosphérique de CO2 depuis 1750 (GIEC 2013). En effet, de 1750 à 2011, les émissions anthropiques de CO2 ont libéré 555 gigatonnes de carbone (GtC) qui se sont accumulées au sein de différents écosystèmes et principalement dans l'atmosphère (240 GtC), 160 GtC se sont accumulées dans les écosystèmes terrestres naturels et 155 GtC ont été absorbées par l'océan (GIEC 2013). Deux processus conduisent au transfert de CO2 de l'atmosphère vers l'océan : la pompe à carbone physique et la pompe à carbone biologique (Fig. I.1) : la première est initialisée par l'océan de surface, qui échange constamment des gaz et de la chaleur avec la basse atmosphère. La solubilité du CO2 dans l'eau de mer augmente lorsque la température diminue. Ainsi, aux hautes latitudes, les basses températures, les vents forts et les vagues favorisent le transfert du CO2 dans l'océan. Ensuite, le CO2 est exporté sous la surface de l'océan par le biais de l'enfoncement des eaux froides riches en CO2. Cette élimination physique du CO2 est également appelée "pompe de solubilité". Lorsque ces eaux froides reviennent à la surface de l'océan et se réchauffent à nouveau, elles libèrent du CO2 dans l'atmosphère. Ensuite, la pompe de carbone biologique organique est initialisée dans l'océan de surface par le phytoplancton, qui assimile le carbone (C) par photosynthèse, convertissant le CO2 et l'eau en matière organique et en oxygène. Ce processus élimine le CO2 aqueux de la couche euphotique, où la lumière pénètre à la surface de la mer, et conduit au stockage d'environ 20 % de l'inventaire de C de surface à l'intérieur de l'océan (Laws et al., 2000 ; Falkowski, 2002). En outre, le C peut également être fixé par les coraux, les foraminifères, les coccolithophores ou les mollusques et crustacés sous forme de carbonate de calcium pour former une couche protectrice ou des coquilles. Cependant, ce processus est contrebalancé par la production d'acide carbonique, qui augmente la concentration de CO2 dans l'eau de mer en initiant un flux diffusif de CO2 de l'océan vers l'atmosphère, appelé contre-pompe à carbonate. Ce sont les raisons pour lesquelles la pompe biologique de C est un régulateur clé du cycle global du C. En son absence, la concentration atmosphérique de CO2 augmenterait d'environ 50 % (200 ppmv), une fraction considérable par rapport aux 400 ppmv actuels (Falkowski, 2002).
Mots-clés : Métaux traces
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https://hal.univ-brest.fr/tel-02554922
Contributor : Luis Tito de Morais <>
Submitted on : Thursday, April 30, 2020 - 10:11:50 AM
Last modification on : Tuesday, June 23, 2020 - 3:39:09 AM

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Fabien Quéroué. Trace metals distributions in the Southern Ocean: Kerguelen Plateau process study. Ocean, Atmosphere. Université de Bretagne Occidentale (UBO), Brest; University of Tasmania (UTAS), 2014. English. ⟨tel-02554922⟩

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