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Estimer la vitesse de dissémination d'un polluant grâce au rapport CFC12/CFC11

Mise à jour : 14/08/2001

Démarche proposée par Thierry Lhuillier, Lycée Claude de France, Romorantin 
Relue par Laurent Mémery, LODYC - CNRS

Prérequis :

Les CFC sont des molécules totalement anthropiques et présentes dans l'atmosphère. Ils sont chimiquement stables et peuvent être utilisés comme traceurs d'une masse d'eau. (Points sur les CFC).

L'eau du Nord-Atlantique de fond a plongé en mer du Groenland et descend vers le Sud en suivant le continent américain. 

Cette activité nécessite le téléchargement du  logiciel ODV et du pack minimum pour le travail sur les CFC. On peut utiliser le pack complet de tous les océans (dans ce cas, télécharger aussi les configurations CFC). 

La démarche décrite ci-dessous est illustrée.

Objectif :

Estimation du temps de ventilation de la masse d'eau
 

Procédure pour observer et interpréter
  • Ouvrir ODV 
  • Files, Open : WoceBtl.var 
  • Configuration, Load configuration : Une des sections présentant des CFC 
  • Pour chaque section, définir la masse d'eau profonde riche en CFC et noter : 
  • les concentration en CFC11
  • les concentrations en CFC12
  • la température potentielle
  • la salinité 
  • la date du prélèvement
  • la latitude
  • Le rapport CFC11/CFC12 est très différent en fonction des lieux. Il varie sur les sections observées entre des valeurs élevées (0.58) et des valeurs faibles (0.14)

 
  • L'analyse du graphe montre qu'un rapport supérieur ou égal à 0.54 ne permet pas de dater la masse d'eau.

 
  • Pour une même campagne, la datation peut montrer une forte variabilité. 
  • Certaines campagnes dans le Nord-Atlantique ont des concentrations très élevées en CFC11 et CFC12 .Malgré le faible impact des erreurs de mesure, le rapport CFC11/CFC12 est trop élevé pour être utilisé (dernier contact avec l'atmosphère après 1975). Il en est de même pour l'eau antarctique de fond dans l'Atlantique-Sud.

 
  • Certaines autres présentent des concentrations si faibles que cela se confond avec le bruit de fond. Le rapport est alors inutilisable surtout lorsque la concentration en CFC12 tend vers zéro.

 
  • Quelques sections (A5, A6, A17 pour la partie nord) permettent d'estimer un temps de ventilation (de 15 à 42 ans). Avec cette technique, on ne peut espérer une meilleure précision. 

 

Objectif :

Estimer la vitesse de dissémination des CFC
 

Procédure pour observer et interpréter
  • L'eau du Nord-Atlantique plonge vers 60°N. Estimer la distance parcourue en considérant que 10° de latitude correspondent approximativement à 1100 Km. 
  • En utilisant le temps de ventilation calculé précédemment, calculer la vitesse de dissémination du polluant par ce courant profond. 
  • La relation entre l'augmentation de la distance parcourue et l'augmentation du temps de ventilation n'est pas évidente. 
  • Les vitesses estimées varient de 130 à 320 Km/an. 
  • Même pour des points de prélèvement très proches, l'estimation de la vitesse peut être relativement différente. 
  • La méthode basée sur les dosages de substances présentes en concentration très faible a ses limites. 
  • Néanmoins, il est démontré que la vitesse de dissémination des polluants par les courants océaniques s'effectue beaucoup plus lentement que par les courants atmosphériques. 

 

 

 

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