Objectifs scientifiques
Les objectifs concernent les mesures de pCO2 en surface au site DYFAMED (bouée Météo-France). Ce projet est dans la continuité du projet ANR BIOCAREX.
L’analyse de la variation de pCO2 CARIOCA entre 1995-1997 (au site DYFAMED) et 2013-2015 (au site Boussole) montre une variation décennale de l’augmentation du carbone anthropique dissous supérieure à celle attendue due à l’augmentation du CO2 atmosphérique, mettant en évidence une autre source de CO2 anthropique pour les eaux de surface de la mer Méditerranée que l’atmosphère sur cette période. La prolongation de la série de mesure de pCO2 au site Boussole/DYFAMED devrait permettre de consolider cette observation en lissant davantage la variabilité interannuelle.
Les données pCO2 dans le domaine de l’observation océanique sont essentielles pour la communauté scientifique impliquée dans les observations du CO2 (SOCAT, ICOS, EMSO) et il est souhaitable de ne pas arrêter cette série temporelle et donc de maintenir le capteur CARIOCA en place sur le site DYFAMED. Depuis 2021, cette mesure est également associée à celle du pH (capteur SEAPHOX) initié par le projet européen EUROSEA. En été 2023, la bouée BOUSSOLE a été retirée (fin du programme) mais les deux capteurs sont installés sous la bouée ODAS Côte-d’Azur de Météo-France à 2 m de profondeur.
Développements généraux
La présente demande de soutien fait suite au projet BIOCAREX qui a permis le développement et la validation des mesures de pCO2 en mer Ligure avec le capteur CARIOCA. La mer Méditerranée est considérée comme un océan miniature, dont les conditions physiques et biogéochimiques subissent de profonds changements du fait du réchauffement climatique et de la pression anthropique. Dans ce contexte, la Méditerranée est enclin à absorber et à stocker le carbone anthropique en raison de la chimie particulière du CO2 et de la circulation thermohaline très active. Malgré cela, les mesures de CO2 dans la colonne d’eau en Méditerranée sont rares et proviennent la plus part du temps de mesures « bateau ». Les mesures à haute fréquence de la chimie des carbonates dans les eaux de surface sur de longues périodes de temps est donc utile pour évaluer les tendances et la variabilité des flux de CO2 échangés entre l’atmosphère et l’océan. Ces mesures sont aussi nécessaire pour bien observer et comprendre comment évolue le stockage du CO2 et son impact sur l’acidification.
Développements de CARIOCA
L’objectif est de déterminer les processus responsables de la variabilité de la pression partielle de CO2, observée en surface à 3 m, en analysant simultanément les mesures d’oxygène dissous, les paramètres physiques (température et salinité) et les propriétés optiques liées à l’activité biologique. Pour cela, un capteur CARIOCA mesurant la pression partielle de CO2 à 3 m de profondeur sera maintenu régulièrement avec des mesures in situ mensuelles AT-CT (SNAP-CO2) sur le site DYFAMED afin de corriger et qualifier les mesures haute fréquence de pCO2.
Description technique
Le développement du capteur miniaturisé CARIOCA à la DT-INSU a commencé en 2012 et donne aujourd’hui de bons résultats. Quatre capteurs ont été réalisés et sont déployés alternativement à 3 m et 9 m sous la surface de la mer sur la bouée Boussole. Ils sont interchangés tous les 6 mois avec le soutien technique du LOV, ils sont étalonnés avant et après déploiement à la DT-INSU ; des échantillons d’eau de mer sont prélevés tous les 2 mois environ au voisinage des capteurs et le carbone inorganique total (DIC) et l’alcalinité totale (TA) sont analysés au SNAPO CO2 (LOCEAN).
La mise à niveau de l’électronique des capteurs (data logger) doit être poursuivi en 2022 car des défaillances d’enregistrement des données sont apparues de façon erratiques sur certains capteurs. Il est donc nécessaire, en plus de la maintenance habituelle des capteurs, de prolonger du temps d’électronicien pour effectuer ces changements de data logger sur les 4 capteurs.
Nous disposons d’une série temporelle de mesures de pCO2, depuis 2013, accompagnée de mesures de salinité, température, oxygène. La comparaison des mesures BIOCAREX aux pCO2 déduits des mesures DIC, TA indique une précision meilleure que 4 microatmospheres.
Ces mesures en point fixe sont essentielles en 2024 où des opérations d’inter-comparaison autour de la pCO2 mesurée sur des plateformes autonomes (gliders, flotteurs, drones de surface) seront déployées en mer Ligure (projet HORIZON GEORGE). Ces test seront effectués jusqu’en 2027.
Contact DT : Laurence Beaumont
Contact OSU STAMAR : Laurent Coppola