Distribution des paramètres du carbone et du flux de CO<sub>2</sub> à l'interface air-mer dans l'Est de l'Atlantique tropical - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2011

Surface CO2 parameters and air-sea CO2 flux distribution in the eastern equatorial Atlantic Ocean

Distribution des paramètres du carbone et du flux de CO2 à l'interface air-mer dans l'Est de l'Atlantique tropical

Résumé

Six cruises have been carried out in the eastern equatorial Atlantic between June 2005 and September 2007 which main aim is to study the distribution of the carbon parameters, the process induced their variability and to estimate the air-sea CO2 flux. 195 surface seawater samples were taken for Total Alkalinity (TA) and Dissolved Inorganic Carbon (DIC) analyses. During these cruises a strong north-south gradient is observed in sea surface temperature (SST), sea surface salinity (SSS), DIC and TA. Low (or high) surface salinity waters are associated with low (or high) TA and low (high) DIC. They are observed north of the equator (0°-6°N) in the Guinea current, whereas higher concentrations are observed south of the equator in the South Equatorial current. As no significant temporal variability has been observed for TA and DIC, the whole dataset has been used to determine robust relationships between TA and SSS, and between DIC and SSS and Sea Surface Temperature (SST).TA-SSS and DIC-SST-SSS relationships are determined and used to calculate surface fCO2. Monthly maps of the mean fCO2 are obtained, on a one degree grid, using SST and SSS fields for the region 10°W-10°E, 6°N-10°S from June to November during the period of 2005 to 2007. The monthly mean flux of CO2 ranges from 1.69 ±1.94 mmol m−2 d−1 in November to 2.78 ±1.65 mmol m−2 d−1 in August over the region. These results allowed the comparison of our air -sea CO2 flux and those of climatology by using the same gas exchange coefficient. Our air -sea CO2 flux estimated show a stronger gradient between northern and southern waters than the climatology, probably due to a lack of data in the climatology as well as its 4° latitude by 5° longitude resolution. However, the two methods of estimates the air -sea CO2 flux converge to the eastern equatorial Atlantic is a CO2 source for the atmosphere.
De juin 2005 à septembre 2007, six campagnes océanographiques ont été effectuées dans l'Est de l'Atlantique Tropical afin d'étudier principalement la distribution spatio-temporelle des paramètres du carbone océanique, les processus induisant leur variabilité et d'estimer les flux air -mer de CO2. 195 échantillons d'eau de mer de surface prélevés ont servi à l'analyse de l'alcalinité totale (TA) et le carbone inorganique dissous (DIC). Les distributions de la température de surface de la mer (SST), de la salinité de surface de la mer (SSS), de DIC et de TA ont permis de mettre en évidence un gradient nord -sud entre les eaux du nord et celles du sud du bassin. En effet, aux faibles (ou fortes) Salinités sont associées les faibles (ou fortes) TA et DIC. Dans la partie nord de la zone (0°-6°N) précisément dans le courant de Guinée apparaissent les faibles salinités, alcalinités et carbone inorganique, tandis que les fortes concentrations de ces paramètres sont observées au sud de l'équateur (0°-10°S) dans les eaux du courant sud équatorial. Toutefois, la SST présente une distribution contrastée à celles des autres paramètres. Aucune variabilité temporelle significative n'apparaissant dans les distributions de TA et DIC, l'ensemble des données des campagnes a été alors utilisé pour déterminer des relations empiriques uniques entre TA et SSS, et entre DIC, SSS et SST. Ces relations validées ont conduit au calcul de la fugacité de CO2. Des cartes mensuelles de fCO2 moyennes ont été établies, sur une grille de 1° latitude x 1° longitude, en utilisant des champs de données de SST et de SSS pour la zone de 10°E-10°W, 6°N-10°S pour la période de 2005 à 2007 des mois de juin à novembre. Le flux air-mer moyen mensuel de CO2 varie de 1,69 ±1,94 mmol m-2 d-1 (Novembre) à 2,78 ±1,65 mmol m-2 d-1 (août) pour toute la région. Ces résultats ont permis la comparaison de nos flux air-mer et ceux de climatologie par l'utilisation du même coefficient d'échange. Nos flux air-mer estimés montrent un gradient plus important entre les eaux du nord et celles du sud de l'équateur que les estimations climatologiques. Cette différence est probablement due au nombre peu élevé de données en climatologie et aussi à la mauvaise résolution de sa grille (4° de latitude x 5° de longitude). Toutefois, les deux méthodes d'estimation de flux air -mer s'accordent que la zone de l'Est de l'Atlantique tropical est une source de CO2 pour l'atmosphère.
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Dates et versions

tel-00945786 , version 1 (13-02-2014)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00945786 , version 1

Citer

Kouakou Urbain Koffi. Distribution des paramètres du carbone et du flux de CO2 à l'interface air-mer dans l'Est de l'Atlantique tropical. Sciences de l'environnement. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2011. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00945786⟩
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