Plusieurs TP réservoirs et dilatation des océans

Estimation des quantités de carbone présentes dans les océans.

La validité des mesures de concentration en CO₂ effectuée en Exao peut être critiquée pour trois raisons:

• • La fiabilité des sondes à CO₂ n'est pas démontrée.
  • On estime dans l'océan la quantité de Carbone présent sous diverses formes, le CO2 dissous en équilibre avec H₂CO₃, HCO₃^- et CO₃^2-. Il s'agit du carbone Total.(plus d'informations) Que mesure la sonde à CO₂?
  • Les concentrations sont très diverses entre l'eau de surface en équilibre avec l'atmosphère et les eaux profondes.

Ce sont les raisons qui poussent à utiliser les données tirées des banques de données internationales pour ce réservoir Océan.
Néanmoins, Rien n'empêche le professeur de faire en préambule à cette estimation des mesures EXAO pour montrer l'influence de la température sur la dissolution du CO2. Cela n'est pas sans poser des problèmes car les sondes pH ou CO₂ ne sont en général pas compensées en température.

I- Estimer la concentration moyenne des océans en Carbone total

A partir de  l'interface d'interrogation des Banques de données, choisir le paramètre Carbone total

Une seule BDD est disponible pour ce paramètre. Cliquer sur le titre de la banque (CDIAC) .
Attention! ce site ne fonctionne pas bien avec Firefox. Choisir pour le consulter Internet explorer.

Choisir Gridded data,décocher la variable Alkalinity qui est cochée par défaut et cocher la variable  Total CO₂. Cliquer alors sur Next à droite de l'écran.

Selectionner le type de vue : YZ (lat/Depth) slice pour obtenir une section de la latitude en fonction de la profondeur. 

Positionner la ligne de façon à passer par tout l’atlantique (vers 24°W de longitude) ou le Pacifique et garder les profondeur proposées par défaut de la surface à 5500 m.

La section apparaît dans une fenêtre popup. Attention de les autoriser pour ce site.
A partir  de la section, estimer la concentration moyenne en CO₂ de l’eau des océans.

II- Estimer la quantité de Carbone du réservoir Océan

Le calcul peut être facilité par l'utilisation d'une feuille de calcul préremplie qui est également utilisée pour l'estimation des quantités présentes dans les autres réservoirs.

 Noter en B10 la valeur de la concentration moyenne en CO2 que vous venez d'estimer.

En B12, noter en puissance de 10 le nombre de dm³ contenus dans 1 Km³

En B18, entrer la formule permettant de calculer le nombre de moles de CO₂ connaissant la concentration molaire et le volume des océans.

Noter en B20 la masse molaire du carbone  pour permettre le calcul de la quantité de carbone présente dans le réservoir Océan.

Attention! Le élèves de Seconde ne connaissent pas tous la notion de moles qui est étudiée en cours d'année dans le programme de chimie.

 Résultats:

En fonction de l'emplacement de la section océanique et de l'estimation que les élèves font de la couleur moyenne, les résultats peuvent être variables.

Une valeur de 2210 micromol/Kg  de Carbone Total conduit à une estimation de 38 189 Gt de C . Les scientfiques utilisent en général comme valeur 38 000 Gt de C.
En comparaison du réservoir Atmosphère (envion 800 Gt de C), le réservoir Océan est immense.