Etude de la distribution du δ CDIC dans l`océan et évaluation de la

Etude de la distribution du δ13CDIC dans l’océan et évaluation de la
composante anthropique du CO2
Racapé Virginie,
Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques,
Institut Pierre Simon Laplace, Université Pierre et Marie Curie (LOCEAN- IPSL-UPMC),
Paris.
Résumé :
La composition en isotope stable du carbone inorganique dissous (δ13CDIC) dans l’océan est
un traceur semi-conservatif utile pour étudier le cycle du carbone, sa composante anthropique
ou encore la paléo-circulation. La distribution moyenne annuelle de ce traceur est relativement
bien documentée depuis la surface jusqu’au fond, mais sa variabilité temporelle nécessite
d’être complétée. Basée sur de nouvelles observations acquises dès la fin des années 90 et
jusqu’en 2012, cette étude décrit et interprète la variabilité saisonnière, interannuelle à
décennale du δ13CDIC dans trois régions océaniques: le gyre subpolaire Nord-Atlantique
(NASPG), le golfe de Guinée et les secteurs Sud-Ouest et Austral de l’océan Indien. Dans les
eaux de surface de ces régions, l’amplitude saisonnière du δ13CDIC varie de 0‰ à 1‰ et
reflète la balance locale entre l’activité biologique et la dynamique océanique. Négligeables
sur un court terme, les échanges air-mer de CO2 incluent une contribution anthropique
importante qui modifie le δ13CDIC à plus long terme, mais qui peut être masquée (océan
Indien) ou amplifiée (NASPG) par la variabilité naturelle. Pour les études globales du
carbone, la diminution du δ13CDIC liée à la pénétration du carbone anthropique (Cant) dans les
eaux de surface, connue sous le terme d’effet Suess océanique, apporte une contrainte
supplémentaire pour mieux séparer cette variabilité naturelle du signal anthropique. Basés sur
un modèle de régression linéaire multiple étendue (eMLR), l’effet Suess océanique et
l’accumulation du carbone anthropique ont été conjointement évalués dans deux des régions
clés pour le stockage du Cant : le NASPG et le Sud-Ouest de l’océan Indien. Dans le NASPG,
les résultats révèlent un changement anthropique de -0.013‰ (µmol kg-1)-1 qui confirme le
faible renouvellement des eaux denses de la Mer du Labrador depuis le début des années 90.
Dans l’océan Indien, ce changement anthropique, de l’ordre de -0.021‰ (µmol kg-1)-1 met en
évidence la stabilité du temps de résidence des eaux de surface de la région. Ces résultats ont
été comparés au modèle NEMO-PISCES de l’IPSL. Bien que le cycle saisonnier du δ13CDIC
soit largement sous-estimé par le modèle dans certaines régions océaniques (2 à 3 fois),
l’évaluation du signal anthropique est comparable aux résultats obtenus dans cette étude.
Mots clés : carbone 13, effet Suess océanique, carbone anthropique, saisonnalité, océan
Indien, golfe de Guinée, Gyre Subpolaire Nord-Atlantique, eMLR