24 millions d'observations de CO2 océanique dans la base internationale SOCAT
Publié par Adrien le 07/06/2018 à 00:00
Source: CNRS-INSU
La dernière version de la base internationale de données SOCAT (Surface ocean CO2 atlas) a été rendue publique le 19 juin 2018. Cette base, qui rassemble maintenant 24 millions d'observations du dioxyde de carbone dans les eaux de surface de l'océan (Océans stylisé Ωcéans est un documentaire français réalisé par Jacques Perrin et Jacques Cluzaud dont le tournage a commencé en 2004 et produit en 2009.) mondial, est le fruit (En botanique, le fruit est l'organe végétal protégeant la graine. Caractéristique des Angiospermes, il succède à la fleur par transformation du pistil. La paroi de...) d'une collaboration internationale initiée en 2007 et à laquelle participe le Laboratoire d'océanographie (L’océanographie (de « océan » et du grec γρ?φειν / gráphein, écrire) est l'étude des océans et des mers de la Terre. Les océanographes étudient un très grand nombre de sujets,...) et du climat (Le climat correspond à la distribution statistique des conditions atmosphériques dans une région donnée pendant une période de temps donnée. Il se distingue de la...): expérimentation (L'expérimentation est une méthode scientifique qui consiste à tester par des expériences répétées la validité d'une hypothèse et à obtenir des...) et approches numériques (LOCEAN/IPSL, SU / CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).) / MNHN / IRD).


Distribution des observations de fugacité du CO2 (fCO2, µatm) à la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement confondu avec sa mesure, sa...) de l'océan (Un océan est souvent défini, en géographie, comme une vaste étendue d'eau salée. En fait, il s'agit plutôt d'un volume, dont l'eau est en permanence...) intégrées cette année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié à la révolution de la Terre autour du Soleil.) dans la base SOCAT. Les carrés symbolisent les capteurs (Un capteur est un dispositif qui transforme l'état d'une grandeur physique observée en une grandeur utilisable, exemple : une tension électrique, une hauteur de mercure, une...) de CO2 sur des mouillages. Le niveau de CO2 dans l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) approchant aujourd'hui 410 ppm, les zones en bleu-vert (resp. jaune-orange-rouge) indiquent que l'océan agit en qualité de puits de CO2 (resp. source).
L'océan, par sa capacité à absorber chaque année environ 25-30% des émissions anthropiques de CO2 et plus de 90% de la chaleur (Dans le langage courant, les mots chaleur et température ont souvent un sens équivalent : Quelle chaleur !) en excès, joue (La joue est la partie du visage qui recouvre la cavité buccale, fermée par les mâchoires. On appelle aussi joue le muscle qui sert principalement à ouvrir et fermer la bouche et à mastiquer.) un rôle crucial pour réguler le changement climatique. Sur 645 PgC (Peta-gramme de Carbone) injectés par les activités humaines depuis 1750, on estime que l'océan en a absorbé environ 160 PgC, limitant l'impact des émissions de CO2 sur le changement climatique. Sans ce puits de carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12,0107.) océanique, la concentration de CO2 dans l'atmosphère serait aujourd'hui d'environ 490 ppm. Une conséquence directe des émissions anthropiques de CO2 et de leur absorption ( En optique, l'absorption se réfère au processus par lequel l'énergie d'un photon est prise par une autre entité, par exemple, un atome qui fait une transition entre deux...) par les océans conduit au phénomène d'acidification (diminution du pH) dont les impacts sur les écosystèmes marins restent à évaluer. Aussi, le pH des océans est maintenant reconnu, au même titre que la température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de froid et de chaud, provenant du transfert de...) ou le niveau de la mer (Le niveau de la mer est la hauteur moyenne de la surface de la mer, par rapport à un niveau de référence adéquat.), comme une des 7 variables témoin du changement global (Global Climate Indicator).

Dans ce contexte (Le contexte d'un évènement inclut les circonstances et conditions qui l'entourent; le contexte d'un mot, d'une phrase ou d'un texte inclut les mots qui l'entourent. Le concept de contexte issu traditionnellement de...), il est important d'estimer, et suivre d'année en année, le puits de carbone océanique global. Pour cela il est nécessaire de disposer d'observations de CO2 océanique précises et, si possible, dans tous les secteurs océaniques et à différentes saisons, le cycle du carbone océanique étant très variable (En mathématiques et en logique, une variable est représentée par un symbole. Elle est utilisée pour marquer un rôle dans une formule, un prédicat ou un algorithme. En statistiques, une variable...) dans le temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) et l'espace. Tel est l'objectif de la base de données (En informatique, une base de données (Abr. : « BD » ou « BDD ») est un lot d'informations stockées...) SOCAT de CO2 océanique, régulièrement actualisée depuis 2011. Faisant suite aux précédentes versions, la base s'est enrichie cette année de 2 millions de nouvelles données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un...) (Figure 1). Elle rassemble à ce jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début...) 24 millions d'observations de CO2 océanique couvrant la période 1957-2017. Outre les données originales accessibles en ligne, la base propose des produits grillés à différentes résolutions pour l'océan ouvert et côtier. Un outil (Un outil est un objet finalisé utilisé par un être vivant dans le but d'augmenter son efficacité naturelle dans l'action. Cette augmentation se traduit par la...) de visualisation interactif permet un accès aisé aux données, dont l'extraction peut se faire par région, période ou plateforme (navires, bouées ou mouillages).


Évolution du puits de carbone océanique global évalué sur la période 1960-2016 à partir de modèles océaniques (modèles individuels en bleu, moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de quantités : elle exprime la grandeur qu'auraient chacun des membres de l'ensemble s'ils étaient tous...) ligne noire) ou de méthodes de reconstructions basées sur la base SOCAT (lignes rose et orange). Source: Global Carbon Project.
Cette base a été mise à profit dans plus de 220 publications, dans le cadre d'études sur les échanges air-mer de CO2 aux échelles régionales ou globale, sur l'absorption de CO2 anthropique et l'acidification des océans, ou l'évaluation de modèles biogéochimiques de l'océan et modèles couplés climat/carbone. En particulier:
- elle a été référencée dans le dernier rapport du GIEC;
- elle sert de support aux estimations annuelles du bilan de carbone planétaire (Un planétaire désigne un ensemble mécanique mobile, figurant le système solaire (le Soleil et ses planètes) en tout ou partie. Généralement les astres représentés sont animés soit...) (Figure 2);
- elle est maintenant utilisée pour valider les reconstructions des concentrations de CO2 océaniques dérivées de flotteurs autonomes Bio-ARGO.

Le laboratoire LOCEAN alimente régulièrement cette base (observatoires de l'INSU OISO/CARAUS, PIRATA, SSS), contribue au contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de vérification et de maîtrise.) de qualité des données, et participe à la coordination des groupes global et régionaux (océans Atlantique tropical, Indien et Austral). Le projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration d’une grande...) SOCAT est coordonné par Dorothee Bakker (Université d'East Anglia, Royaume-Uni). Il a été et est soutenu par des programmes internationaux (SOLAS, IMBER, IOCCP), européens (CarboChange) et nombreux instituts nationaux.
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