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activite4 (page formateur)

Page Formateur Activité 4

Activité 4: Rôle de l'Océan dans l'atténuation des effets anthropiques

I-Recherche d'éléments de réflexion à partir de mesures de terrain

 A  partir de l’interface d’interrogation des BDD, rechercher

  • Paramètre Flux de CO2, Nature des données : Carte
  • Discussion sur ce document et sur les possibilités de manipulations paillasse

II- Estimation de la taille du réservoir Océan

 A  partir de l'interface d'interrogation des Banques de données,choisir le paramètre Carbone Total , CDIAC L'intérêt est de montrer la navigation sur le serveur de données le plus important en climatologie le serveur NVODS de la NOAA.

        • Choisir Gridded data, Total CO2. (Attention de décocher la première cas ;Alkalinity cochée par défaut). Sélectionner le type de vue ; YZ (lat/Depth) slice
          Positionner la ligne de façon à passer par tout l’atlantique (ou le Pacifique)
          Choisir les profondeurs de 0 à 5500 m.
          Attention, l'affichage du graphe se fait dans une fenêtre popup après avoir appuyer sur Next. Si l'affichage ne se fait pas, c'est que le navigateur est configuré pour bloquer l'apparition des fenêtres Popup.
          la concentration moyenne peut être estimée à 2200 micromoles /Kg
  •  Sur la page océan du fichier  reservoirs_carbone.xls,
    B6 2200
    B8 1E+12
    B14 =B12*B10
    B16 12
    Résultat 38016 Gt de C
     Attention, Les élèves de Seconde ne maitrisent en général pas bien les notions de moles. Cela peut ici s'envisager en travail interdisciplinaire.
 Les quantités estimées ainsi "à  la loche" correspondent aux valeurs utilisées par les scientifiques (38 000 Gt de C pour les Océans.

III-Modèle Océan en simulation


Dezipper l'archive 3compartoce_anthrop_220ans.zip du dossier stage et ouvrir le modèle 3compartoce_anthrop_220ans.vmf avec le logiciel Venread.
Le TD se trouve sur ACCES dans Cycle court, simulation, atténuation océanique.
Répondre aux questions proposées sur cette page.

Pour éviter la lecture des questions sur le site ACCES  (CCC/simulation/atténuation océanique) et le passage incessant de l'écran ACCES à l'écran Venread, les questions ont été recopiées sur le document word distribué aux stagiaires. Le travail peut alors êre semi autonome avec juste des conseils en cas de problème.

A reprendre en simplifiant ... le modèle ayant été simplifié!

      • Page 1 avant de lancer la simulation .
        • Q.1 : CO2
        • Q.2 : Sous forme de Carbone inorganique (CO2 dissous, H2CO3, HCO3-, CO32-) et sous forme de carbone organique (Matière organique des organismes vivants ou morts). Un article bilan est disponible dans ACCES/points scientifiques.( Cycle océanique du Carbone dans la colonne d'eau ).
        • Q.3 :Sous forme de CO2 qui soit se dissout dans l'eau soit est produit par dégazage.
        • Q.4 :Le passage de la souris sur l'intitulé des flux fait apparaître une info bulle donnant la réponse.
        • Q.5 :Les termes Upwelling et downwelling sont ici utilisés pour des échanges entre l'océan superficiel et l'océan profond.
        • Q.6 : Il faut dans un premier temps séléctionner l'hexagone puis cliquer sur le bouton Doc à gauche pour obtenir l'information (Oc Sup 891.626 Gt de C et Oc Prof 38 000 Gt de C)
      • Page 1 après avoir lancer la simulation
        • Q.7 :Le flux est positif. On observe l'atmosphère qui se vide. Cela signifie que le CO2 passe de l'atmosphère vers l'océan.
        • Q.8 : Pour une augmentation de  + 90 ppmv, le modèle calcule un flux de 1.5 Gt de C/an en 1800, 12 en 1900 et 0.9 en 2000. Attention! La notion de flux n'est pas évidente et nombreuses personnes confondent l'intensité du flux à une date donnée et l'évolution du flux voir une quantité. Dans ce cas, le flux reste toujours positif mais il diminue au cours du temps. il faut insister sur les unités Gt de C PAR AN.
        • Q.9 :Le flux diminue lentement car la concentration atmosphérique diminue grâce à ce puits.
    • Page3
        • Q.10 :En 1850 les apports étaient de 1.5 Gt de C/an. en 2000, ils étaient de 6.5 Gt de C/an.
        • Q.11 :Il suit les mêmes variations mais avec une intensité plus faible (0.5Gt de C/an en 1950 et 1.9Gt de C/an en 2000.
        • Q.12 : 6.5Gt de C /an sont apportées en 2000 pour un flux vers l'océan de 2 Gt de C/an.
        • Q.13 : Le puits étant tous les ans inférieur à la source, la concentration atmosphérique en CO2 augmente.
        • Q.14 : En 2000, sur les 280 Gt de C apportées, 56 sont passées dans l'océan profond, 17 dans l'océan superficiel. Il en reste donc 207 Gt dans l'atmosphère pour 600 en 1780. L'atmosphère est un tout petit réservoir.
    • Page 4
        • Q.15 :Lorsque la température de l'eau augmente, le flux devient négatif. Cela signifie qu'il est alors dans le sens Océan vers l'Atmosphère (Dégazage).
        • Q.16 : Le réchauffement provoque un dégazage qui fait augmenter la concentration atmosphérique en CO2.
    • Page 5
        •  

          Q.17 : +1°C

        •  

          Q.18 :Les différences sont faibles mais avec la rétroaction de la température, le modèle calcule une concentration atmosphérique en CO2 en 2000 de 379,3 ppmv au lieu de 376,6 sans cette action, soit + 5,7 Gt de C en plus dans l'atmosphère.

        • Q.19 : L'homme a apporté du CO2. Malgré le passage dans l'Océan, cela a fait augmenter la concentration atmosphérique en CO2, d'où une augmentation de la température par augmentation de l'effet de serre. Cette augmentation de température de l'air provoque une augmentation de la température de l'eau superficielle des océans et donc un dégazage. Cela augmente encore plus la concentration atmosphérique en CO2 et donc l'effet de serre et la température (+ 0,03°C)

Bilan


Analyse globale des deux puits biologique et océanique Voir étape 5 (page formateur).

Équipe INRP de l'académie d'Orléans-Tours.