Part d'absorption du CO2 atmosphérique par l'océan

[anecdote]

http://skyfall.free.fr/?p=155

[Alain Coustou]

http://skyfall.free.fr/?p=155

Si je comprends bien, et si nous suivons les affirmations de ce directeur du musée géologique de l'Université d'Oslo (M. Segalstad), tout ce que nous constatons, la multiplication par 3 en 10 ans du taux de progression des émissions annuelles de CO2, l'accroissement de la proportion de divers GES - il n'y a pas que le CO2 - dans l'atmosphère, la fonte accélérée de la banquise arctique, le dégel du permafrost, etc., tout cela ne serait qu'illusion ? Qu'il existe des rétroactions négatives qui limitent les dégâts (par exemple, dans un premier temps, les arbres accroissent leur capacité à fixer le CO2), c'est certain. Mais les rétroactions positives l'emportent largement et l'emporteront de plus en plus si la situation s'aggrave.

Et j'avoue être assez sidéré par les affirmations de M. Segalstad selon laquelle, le recyclage du CO2 de l'atmosphère terrestre serait de 10 à 20 fois plus rapide que ne l'indiquent la quasi totalité des scientifiques.

En fait, M. Segalstad me parait victime d'un biais tenant à une erreur méthodologique majeure, assez invraisemblable pour un scientifique d'un niveau aussi élevé que le sien (j'ai été impressionné par le nombre de références à ses travaux).

Il raisonne à la fois à partir de concentration d'éléments isotopiques dans des échantillons géologiques et à partir d'expériences de labo, dans lesquelles l'air de petites serres est enrichi en CO2 et soit barbote dans de l'eau salée soit est utilisé par des plantes. A cette échelle, l'affirmation de Segalstad est exacte et ce n'est pas moi qui la contesterai, vu que j'ai été associé à ce genre d'expérience en serres pour juger de l'incidence du CO2 sur diverses cultures. J'ai aussi consacré un passage de mon bouquin (p. 22 et 23) à la question des expérimentations sur le CO2 en mettant explicitement en garde contre le risque d'erreur méthodologique dans laquelle est justement tombé M. Segalstad.

Mais le monde réel (comme il dit si joliment) est quand même tout autre. Le CO2 est en réalité presque uniformément réparti dans la totalité de l'atmosphère, alors que seule la couche la plus basse de la troposphère est en contact avec l'océan et la végétation.

Le résultat en est que, dans la nature, le recyclage du CO2 est en moyenne 20 fois plus lent que dans les expériences de laboratoires et que M. Segalstad s'est fourré le doigt dans l'oeil.

Personne n'est cependant à l'abri des erreurs et M. Segalstad est peut-être excusable, n'étant aparemment pas un spécialiste de l'atmosphère ou des puits de carbone, mais un chercheur qui travaille essentiellement dans son musée sur des échantillons de roche et qui croit avoir fait une découverte en comparant expériences à très petite échelle et situation de l'atmosphère réelle.

Je peux d'autant plus le dire que je suis moi-même qualifié en ce qui concerne le puits de carbone végétal et que j'ai fait comme M. Segalstad un effort de formation pluridisciplinaire.

Quoi qu'il en soit, avant d'être aussi péremptoire, il aurait dû se demander pourquoi tous ses collègues du GIEC donnent des chiffres différents des siens. Et s'il l'a fait, c'est encore plus surprenant. La thése du complot des "scientifiques alarmistes" qui soutend sa position est assez ridicule, d'autant plus qu'on pourrait au contraire reprocher au GIEC d'avoir raisonné "à minima", en sous-estimant certains facteurs et leurs conséquences sur le risque climatique (c'est en tout cas le reproche que je fais moi-même aux modèles dont les conclusions sont présentées par le GIEC).

Et naturellement, tous les "climate sceptiques" de se précipiter sur le texte de Segalstad, sans même le discuter ni réfléchir: quelle joie pour eux de voir enfin un scientifique de qualité (pour une fois) battre en brèche les travaux de tous ses collègues et donner ainsi une apparence de réalité à leurs fantasmes de complot alarmiste ! Il ne reste plus qu'aux voix du Pr Leroux et d'Alègre à se faire entendre...

Alain

[Pierre-Ernest]

Quoi qu'il en soit, avant d'être aussi péremptoire, il aurait dû se demander pourquoi tous ses collègues du GIEC donnent des chiffres différents des siens. Et s'il l'a fait, c'est encore plus surprenant. La thése du complot des "scientifiques alarmistes" qui soutend sa position est assez ridicule, d'autant plus qu'on pourrait au contraire reprocher au GIEC d'avoir raisonné "à minima", en sous-estimant certains facteurs et leurs conséquences sur le risque climatique (c'est en tout cas le reproche que je fais moi-même aux modèles dont les conclusions sont présentées par le GIEC).

Contrairement à ce qui est affirmé ici, le GIEC ne donne pas de chiffre différent : le temps de séjour du CO2 dans l'atmosphère, d'après le GIEC (WG1_TAR.pdf, p 38) est de 5 à 200 ans. L'explication de la fourchette est que les calculs différent selon la source et le puits considéré.

Cette distinction est très théorique, car il est évident que le seul calcul pratique valable consiste à considérer l'ensemble du CO2, quelle que soit son origine. En effet, les molécules de CO2 d'origine anthropique ne portent pas une marque individuelle (genre étoile jaune) qui ferait qu'elles se comporteraient différemment des autres et qu'il faudrait les comptabiliser à part.

Un calcul simple permet d'approcher ce résultat.

D'après Sarmiento et Gruber, la masse totale de carbone présent dans l'atmosphère est de 751 Pg.

Le flux annuel atmosphère -> tous puits terrestres ou océaniques est de 154 Pg/an.

Le flux inverse est de 157,3 Pg.

Considérons 1 année de janvier à décembre : la quantité de C susceptible de sortir est égale à la quantité déjà présente (751 Pg) + la quantité qui rentrera dans l'année (157,3 Pg).

La chance, pour le carbone de sortir de l'atmosphère est égale au rapport entre la quantité de C qui en sort effectivement (154 Pg) et la quantité de C susceptible d'en sortir (751 + 157,3 = 908,3 Pg).

Le temps de séjour, c'est à dire le temps qu'une molécule de C passera, en moyenne, dans l'atmosphère, est égal à l'inverse de ce rapport, soit = 5,9 années (aux erreurs d'estimation près, tout le carbone n'étant pas du CO2).

C'est clair, simple et incontestable.

[Pierre-Ernest]

Mais le monde réel (comme il dit si joliment) est quand même tout autre. Le CO2 est en réalité presque uniformément réparti dans la totalité de l'atmosphère, alors que seule la couche la plus basse de la troposphère est en contact avec l'océan et la végétation.

Le résultat en est que, dans la nature, le recyclage du CO2 est en moyenne 20 fois plus lent que dans les expériences de laboratoires et que M. Segalstad s'est fourré le doigt dans l'oeil.

Alain

Pardon Alain d'insister, je crois que tu te trompes un peu.

En effet, si c'était du coté de l'atmosphère qu'on observait une réduction de la vitesse théorique de dissolution du CO2 dans la mer, on devrait observer un gradient vertical du taux de CO2 au-dessus de l'océan : plus de CO2 vers le bas l'hiver, le contraire en été. Or, ce n'est pas rapporté. C'est donc que la dissolution s'effectue à une vitesse suffisante.

Par contre, il n'en est pas de même en-dessous de la surface de la mer : là, effectivement, la dissolution est limitée à la couche située au-dessus de la thermocline (il n'y a pratiquement pas d'échange à travers la thermocline).

L'enlèvement du CO2 dissout, et son transport vers les couches profondes est donc assuré uniquement par la circulation thermohaline, et cette circulation semble actuellement un peu trop faible pour assurer la totalité de l'enlèvement.

[Invité]

Un calcul simple permet d'approcher ce résultat.

D'après Sarmiento et Gruber, la masse totale de carbone présent dans l'atmosphère est de 751 Pg.

Le flux annuel atmosphère -> tous puits terrestres ou océaniques est de 154 Pg/an.

Le flux inverse est de 157,3 Pg.

Considérons 1 année de janvier à décembre : la quantité de C susceptible de sortir est égale à la quantité déjà présente (751 Pg) + la quantité qui rentrera dans l'année (157,3 Pg).

La chance, pour le carbone de sortir de l'atmosphère est égale au rapport entre la quantité de C qui en sort effectivement (154 Pg) et la quantité de C susceptible d'en sortir (751 + 157,3 = 908,3 Pg).

Le temps de séjour, c'est à dire le temps qu'une molécule de C passera, en moyenne, dans l'atmosphère, est égal à l'inverse de ce rapport, soit = 5,9 années (aux erreurs d'estimation près, tout le carbone n'étant pas du CO2).

C'est clair, simple et incontestable.

Cela fait pas mal de fois qu'on en parle ici mais apparemment çà ne suffit pas.

Le temps de séjour, tel que défini ci-dessus, n'a rien à voir avec la durée de vie telle qu'on l'entend habituellement et qu'on l'utilise.

Le temps de séjour est ce qui est appelé "turnover time" dans les rapports du GIEC.

La durée de vie est ce qui est appelée "adjustment time" dans ces mêmes rapports.

voir cet extrait du TAR:

Lifetime

Lifetime is a general term used for various time-scales characterising the rate of processes affecting the concentration of trace gases. The following lifetimes may be distinguished:

Turnover time (T) is the ratio of the mass M of a reservoir (e.g., a gaseous compound in the atmosphere) and the total rate of removal S from the reservoir: T = M/S. For each removal process separate turnover times can be defined. In soil carbon biology this is referred to as Mean Residence Time (MRT).

Adjustment time or response time (Ta) is the time-scale characterising the decay of an instantaneous pulse input into the reservoir. The term adjustment time is also used to characterise the adjustment of the mass of a reservoir following a step change in the source strength. Half-life or decay constant is used to quantify a first-order exponential decay process. See: Response time, for a different definition pertinent to climate variations. The term lifetime is sometimes used, for simplicity, as a surrogate for adjustment time.

[sirius]

Le temps de séjour n'a rien à voir avec la durée de vie.

Pour préciser, ce qui m'intéresse est de connaître la concentration en CO2 dans l'atmosphère.

Elle s'enrichit d'un ppm par an en moyenne, soit 3 Gt de carbone alors que les émissions sont de plus du double.

Moralité, les puits absorbent 3 Gt annuelles , le réservoir atmosphérique étant de 750 GT , il faut 250 ans pour le vider entyèrement.

C'est tout aussi facile, imparable et faux puisque le taux d'absorption est lui même dépendant de facteurs extérieurs.

[Pierre-Ernest]

Avant de se lancer dans une bataille rangée à coup de définitions, je suggère que l'on réfléchisse plus calmement au problème :

Le Prof Segalstad pense (et dit) que la capacité d'absorption de la mer est tellement grande, que tout le CO2 possible y trouvera largement sa place sans perturber quoi que ce soit (je résume). Il est vrai aussi (c'est ce qu'il dit) que les mesures isotopiques (diminution du 13delta) sont en contradiction (ou au moins en divergence assez forte) avec l'explication simple de l'augmentation du CO2 atmosphérique par l'apport du carbone fossile.

Les 2 aspects de ce problème trouvent leur explication dans la vitesse d'absorption du CO2 par la mer. En effet, celle-ci est très grande (90,6 Pg/an d'après Sarmiento). Cependant, la capacité de l'océan à relâcher (je n'aime pas le terme "relarguer" qui a une signification très précise et différente en chimie) le CO2 est, elle aussi , très grande (91,9 Pg/an, même source).

On est tenté de faire la simple différence entre les 2 phénomènes, ce qui est une erreur, car elle entraîne, par exemple, de perdre l'explication des divergences sur le 13delta. Elle entraîne aussi de perdre de vue l'importance énorme du phénomène : l'océan a la capacité d'absorber (ou de relâcher) la totalité du CO2 de l'atmosphère en un peu plus de 5 ans !

La biosphère a, elle aussi, une capacité du même ordre. Mais, la grande différence, c'est que l'océan a aussi la capacité de stockage.

Pour l'océan, ce phénomène de quasi-respiration est fortement lié à la température de surface. C'est pour cette raison qu'il n'est pas illogique de penser que la teneur en CO2 atmosphérique est la conséquence de la température de surface de la mer.

[sirius]

Pour l'océan, ce phénomène de quasi-respiration est fortement lié à la température de surface. C'est pour cette raison qu'il n'est pas illogique de penser que la teneur en CO2 atmosphérique est la conséquence de la température de surface de la mer.

Donc, si je comprends bien, c'est parce que la SST augmente depuis le début du 19 e siècle que la quantité de CO2 dans l'atmosphère augmente, c'est bien cela?

[Invité]

Donc, si je comprends bien, c'est parce que la SST augmente depuis le début du 19 e siècle que la quantité de CO2 dans l'atmosphère augmente, c'est bien cela?

déjà ce qu'on peut calculer c'est le ratio delta[CO2]/delta T pendant les périodes glaciaires.

De mémoire ce ratio est de l'ordre de 100/5 = 20ppm/°C.

Mais il semble qu'il ne dépende pas uniquement de la température puisqu'il lui faut un certain temps pour s'établir.

On parle de phénomènes chimiques océaniques, de phénomènes biologiques, etc.

J'estime que concernant l'océan on peut envisager 10ppm/°C vraiment maximum (et encore) en supposant qu'on est à l'équilibre.

Puisque les SST ont augmenté, en principe de 0.6 à 0.7°C, l'augmentation de CO2 due à l'augmentation de température, est de l'ordre de 6 à 7 ppm depuis le début de l'ère industrielle.

Sur 100 ppm je le rappelle.

Ceci est assez proche de la vérité je pense et c'est révélateur d'ailleurs d'une rétro positive supplémentaire.

[sirius]

déjà ce qu'on peut calculer c'est le ratio delta[CO2]/delta T pendant les périodes glaciaires.

De mémoire ce ratio est de l'ordre de 100/5 = 20ppm/°C.

Mais il semble qu'il ne dépende pas uniquement de la température puisqu'il lui faut un certain temps pour s'établir.

On parle de phénomènes chimiques océaniques, de phénomènes biologiques, etc.

J'estime que concernant l'océan on peut envisager 10ppm/°C vraiment maximum (et encore) en supposant qu'on est à l'équilibre.

Puisque les SST ont augmenté, en principe de 0.6 à 0.7°C, l'augmentation de CO2 due à l'augmentation de température, est de l'ordre de 6 à 7 ppm depuis le début de l'ère industrielle.

Sur 100 ppm je le rappelle.

Ceci est assez proche de la vérité je pense et c'est révélateur d'ailleurs d'une rétro positive supplémentaire.

Merci , l'ordre de grandeur est convainquant en effet.

Ma question n'en était pas vraiment une, merci de l'avoir précisée.

[Pierre-Ernest]

Donc, si je comprends bien, c'est parce que la SST augmente depuis le début du 19 e siècle que la quantité de CO2 dans l'atmosphère augmente, c'est bien cela?

En tout cas, on peut dire que si la SST augmente, la teneur atmosphérique en CO2 doit logiquement augmenter.

[miniTAX]

Le résultat en est que, dans la nature, le recyclage du CO2 est en moyenne 20 fois plus lent que dans les expériences de laboratoires et que M. Segalstad s'est fourré le doigt dans l'oeil.

...

Quoi qu'il en soit, avant d'être aussi péremptoire, il aurait dû se demander pourquoi tous ses collègues du GIEC donnent des chiffres différents des siens.

Alain,J'ai beau regardé le GIEC, je ne vois rien qui affirme que le recyclage du CO2 est "20x plus lent" (soit 100 ans), encore faudrait il définir, ne serait ce que pour Meteor, ce que tu entends par "recyclage".

Pierre Ernest avait cité le GIEC parlant de temps de séjour de 5 à 200 ans dans le TAR.

Moi, j'ai regardé le 4AR du GIEC 2007. D'après Fig7.6 du 4AR, l'océan représente un puits de carbone de -2,2 +- 0,5 GT/an, les continents un puit de -0,7 +- 0,5 GT/an. Dans un cas, on a une erreur de 25%, dans l'autre de 70% (!), eh oui les données sont aussi mauvaises que ça ! Il est donc difficile de prétendre qu'on connaît la durée de vie du CO2.

Le rapport 4AR du GIEC 2007 tente de résumer l'estimation de cette durée de vie (ici, c'est bien "l'adjustment time", ie réponse à un pulse initial) par la formule taux=0,217+0,259*EXP(-t/172,9)+0,338*EXP(-t/18,51)+0,186*EXP(-t/1,186) (table 2-14, t en années)

Ce qui donnerait une durée de 1/2 vie à 30 ans. Après 100 ans - si on applique toujours la formule, - il resterait 36% de CO2 d'une quantité initiale émise. Le problème avec cette formule, c'est qu'au bout de 1000 ans (!), il resterait toujours 20% de CO2, ce qui est totalement délirant quand on sait que les émissions anthropiques ne représentes que 3% des échanges naturels annuels, que certaines années, la quasi totalité du CO2 d'origine fossile est absorbée et d'autres, à peine 1/3 est absorbé (cf graphique), ie que la variabilité des puits de CO2 varie d'un rapport de 1 à 3 et est grandement gouvernée par El Nino donc totalement imprévisible. Comment peut-on prétendre savoir ce qui se passe à 100 ans en réduisant l'évolution du CO2 à un fit à 7 coefficients quand on ne sait même pas expliquer la variabilité annuelle (je sais, je sais, l'excuse fourre-tout du "météo n'est pas climato")???

La conclusion la plus raisonnable de tout ça, c'est que la "durée de vie" de 100 ans qu'on entend souvent avancer pour le CO2 ne correspond à pas grande chose (pourquoi pas alors 30, 200, 1000 ans?), que le GIEC ne s'est pas hasardé à l'annoncer contrairement à ce qu'affirme certain et que la science actuelle n'en sait pas grande chose, en particulier au niveau de la réaction de la biosphère comme on peut le lire dans les premiers paragraphes du chapitre 7 du 4AR. Au passage, le GIEC s'était planté en prévoyant une croissance du méthane encore dans le TAR 2001 alors que ça s'est stabilisée depuis 10 ans sans qu'on ne sache trop pourquoi, donc rien ne dit qu'il ait raison sur le CO2 avec sa formule (qui n'est qu'un fit exponentiel) déconnectée de la réalité. Par conséquent, même si certaines conclusions de Segalstad sont dures à admettre, elles ont le mérite de montrer que cette affaire du bilan carbone est loin d'être une science acquise.

D'ailleurs, Futura Sciences (qu'on ne peut pas accuser de sceptique) a récemment présenté une étude qui met en doute les bilans de CO2 actuels: "selon une équipe de scientifiques internationale coordonnée par Britton Stephens, du National Center of Atmospheric Research, USA, les modèles de régulation de la teneur en CO2 atmosphérique par les "puits de carbone" sont entachés de défauts d'observation et à revoir."

Je rappelle que les conclusions de cette étude sont faites à partir de vraies mesures et non de modèles.

[miniTAX]

Pour préciser, ce qui m'intéresse est de connaître la concentration en CO2 dans l'atmosphère.

Elle s'enrichit d'un ppm par an en moyenne, soit 3 Gt de carbone alors que les émissions sont de plus du double.

Moralité, les puits absorbent 3 Gt annuelles , le réservoir atmosphérique étant de 750 GT , il faut 250 ans pour le vider entyèrement.

C'est tout aussi facile, imparable et faux puisque le taux d'absorption est lui même dépendant de facteurs extérieurs.

Pourquoi prendre le cas extrême du réservoir au lieu des émissions annuelles? Si on émets 6 GT fossiles et que 3 GT sont absorbés en 1 an, ça voudrait dire que la durée de vie du CO2 serait plus proche de 2 ans que de 100 ans. Non ?

[miniTAX]

En effet, si c'était du coté de l'atmosphère qu'on observait une réduction de la vitesse théorique de dissolution du CO2 dans la mer, on devrait observer un gradient vertical du taux de CO2 au-dessus de l'océan : plus de CO2 vers le bas l'hiver, le contraire en été. Or, ce n'est pas rapporté. C'est donc que la dissolution s'effectue à une vitesse suffisante.

Euh non, ton raisonnement de la "dissolution à une vitesse suffisante" est vraiment bizarre ! La cinétique de mélangeage (convection, diffusion, vent) du CO2 dans l'air est bien plus rapide que la cinétique de son absorption. Par exemple selon Freeman Dyson, "un champ de maïs en plein soleil à midi consomme tout le CO2 à 1 mètre du sol en 5 minutes". La diffusion dans l'air est toujours bien plus rapide que dans l'eau.

[Pierre-Ernest]

déjà ce qu'on peut calculer c'est le ratio delta[CO2]/delta T pendant les périodes glaciaires.

De mémoire ce ratio est de l'ordre de 100/5 = 20ppm/°C.

Mais il semble qu'il ne dépende pas uniquement de la température puisqu'il lui faut un certain temps pour s'établir.

On parle de phénomènes chimiques océaniques, de phénomènes biologiques, etc.

J'estime que concernant l'océan on peut envisager 10ppm/°C vraiment maximum (et encore) en supposant qu'on est à l'équilibre.

Puisque les SST ont augmenté, en principe de 0.6 à 0.7°C, l'augmentation de CO2 due à l'augmentation de température, est de l'ordre de 6 à 7 ppm depuis le début de l'ère industrielle.

Sur 100 ppm je le rappelle.

Ceci est assez proche de la vérité je pense et c'est révélateur d'ailleurs d'une rétro positive supplémentaire.

La sensibilité de la pCO2 à la température est tout à fait accessible par le calcul. Elle est beaucoup élevée que 20 ppm / °C et plutôt de l'ordre de 100 à 120 ppm / °C . Elle varie avec la température.

Voici une courbe obtenue rapidement à partir de mon module de calcul, en partant (arbitrairement) de 350 ppm de CO2 et de 10 °C de température de surface.

La courbe tient également compte de la sensibilité climatique, prise, pour l'exemple, à 2,5 °C.

Mon module est d'ailleurs toujours à ta disposition...

[Marot]

...

Le temps de séjour, tel que défini ci-dessus, n'a rien à voir avec la durée de vie telle qu'on l'entend habituellement et qu'on l'utilise.

Le temps de séjour est ce qui est appelé "turnover time" dans les rapports du GIEC.

La durée de vie est ce qui est appelée "adjustment time" dans ces mêmes rapports.

voir cet extrait du TAR:

Lifetime

Lifetime is a general term used for various time-scales characterising the rate of processes affecting the concentration of trace gases. The following lifetimes may be distinguished:

Turnover time (T) is the ratio of the mass M of a reservoir (e.g., a gaseous compound in the atmosphere) and the total rate of removal S from the reservoir: T = M/S. For each removal process separate turnover times can be defined. In soil carbon biology this is referred to as Mean Residence Time (MRT).

Adjustment time or response time (Ta) is the time-scale characterising the decay of an instantaneous pulse input into the reservoir. The term adjustment time is also used to characterise the adjustment of the mass of a reservoir following a step change in the source strength. Half-life or decay constant is used to quantify a first-order exponential decay process. See: Response time, for a different definition pertinent to climate variations. The term lifetime is sometimes used, for simplicity, as a surrogate for adjustment time.

La première définition me paraît quelque peu obscure. L'obscurité tient au "total removal". Pour un puits donné, s'agit-il de l'absorption totale qu'il provoque ou est-ce le total "absorption moins émission" dans le cas d'un puits qui est aussi source.

Les deux interprétations me paraissent contradictoires mais a priori aussi valides l'une que l'autre.

Dans le premier cas comme dans le second il y a calcul d'un "turnover" mais les ratios sont très différents. En cas de prédominance de la fonction source, on se trouve dans le second cas avec un turnover négatif alors que la notion de durée de vie ne l'est pas.

Quant à la seconde elle me paraît être la réponse impulsionnelle du ou des puits.

[Marot]

En tout cas, on peut dire que si la SST augmente, la teneur atmosphérique en CO2 doit logiquement augmenter.

Je dirais plutot que le ratio émission/absorption par l'océan sera augmenté pour la partie CO² dissout, mais que fera la biomasse océanique ?Le ratio deviendra-t-il <1 ?

Que feront les autres puits ?

Je n'en sais rien.

[sirius]

La première définition me paraît quelque peu obscure. L'obscurité tient au "total removal". Pour un puits donné, s'agit-il de l'absorption totale qu'il provoque ou est-ce le total "absorption moins émission" dans le cas d'un puits qui est aussi source.

Les deux interprétations me paraissent contradictoires mais a priori aussi valides l'une que l'autre.

Dans le premier cas comme dans le second il y a calcul d'un "turnover" mais les ratios sont très différents. En cas de prédominance de la fonction source, on se trouve dans le second cas avec un turnover négatif alors que la notion de durée de vie ne l'est pas.

Quant à la seconde elle me paraît être la réponse impulsionnelle du ou des puits.

En effet mais à quoi a t on affaire?

A une augmentation de 100 ppm (sur 300) en 200 ans

ou encore à une augmentation de 1 ppm par an

et c'est la réponse à ce changement qui nous intéresse.

On parle bien d'impulsions me semble t il, non?

[Marot]

En effet mais à quoi a t on affaire?

A une augmentation de 100 ppm (sur 300) en 200 ans

ou encore à une augmentation de 1 ppm par an

et c'est la réponse à ce changement qui nous intéresse.

On parle bien d'impulsions me semble t il, non?

Ce à quoi on a affaire n'était pas mon sujet.Il s'agit de comprendre ce qu'a voulu dire le rédacteur.

Je redis que je ne fais pas d'observation sur la seconde définition, la réponse temporelle ou mieux réponse impulsionnelle plus que connue en physique.

[Invité]

oui perso j'utilise plutôt cette définition toute simple qu'on trouve également dans le TAR:

"The atmospheric lifetime is basically a scale factor relating (i) constant emissions (Tg/yr) to a steady-state burden (Tg), or (ii) an emission pulse (Tg) to the time-integrated burden of that pulse (Tg/yr). The lifetime is often additionally assumed to be a constant, independent of the sources; and it is also taken to represent the decay time (e-fold) of a perturbation. "

[Pierre-Ernest]

Je n'ai pas précisé mes sources de calcul.

Il s'agit du programme SYDECAR du Prof. Copin-Montégut accessible ici.

J'ai également (pour ceux que ça intéresse) un module de calcul des paramètres d'état de l'eau de mer à partir des constantes de 1985 (Fofonoff) et de 2005 (Feistel).

[Invité]

Je dirais plutot que le ratio émission/absorption par l'océan sera augmenté pour la partie CO² dissout, mais que fera la biomasse océanique ?

Le ratio deviendra-t-il <1 ?

Que feront les autres puits ?

Je n'en sais rien.

On peut répondre pour la partie physico-chimique qui bien sûr est la plus simple.

Pour cette partie, quelle que soit la valeur de la variation de température, on sait dans quel sens et de combien évoluera la pression partielle de CO2 si cette partie physico-chimique était seule bien sûr.

Ceci concerne donc aussi bien la physico-chimie de l'océan que celle des terres.

Par contre le pb est bien plus complexe pour ce qui touche le biologique.

Il y a des gens spécialisés dans ce domaine qui ont sorti des modèles.

Mais là on sort du topic.

[Marot]

oui perso j'utilise plutôt cette définition toute simple qu'on trouve également dans le TAR:

"The atmospheric lifetime is basically a scale factor relating (i) constant emissions (Tg/yr) to a steady-state burden (Tg), or (ii) an emission pulse (Tg) to the time-integrated burden of that pulse (Tg/yr). The lifetime is often additionally assumed to be a constant, independent of the sources; and it is also taken to represent the decay time (e-fold) of a perturbation. "

Je ne comprends vraiment pas comment on peut nommer temps de vie (lifetime) le ratio (émission/an)/stock.Prenons un cas parfaitement hypothétique et simplifié deux milieux atmosphère et océan.

L'océan absorbe à raison de X Gt/an, il émet Y Gt/an avec X>Y. Le bilan est une absorption nette.

La quantité de gaz est Z Gt dans l'atmosphère et T Gt dans l'océan.

J'interprète la première définition comme conduisant à

"lifetime" dans l'atmosphère = (X-Y)/Z

ai-je raison ou tort ?

Ici non plus je ne parle en rien de la réponse impulsionnelle.

[Invité]

Je ne comprends vraiment pas comment on peut nommer temps de vie (lifetime) le ration (émission/an)/stock.

Prenons un cas parfaitement hypothétique et simplifié deux milieux atmosphère et océan.

L'océan absorbe à raison de X Gt/an, il émet Y Gt/an avec X>Y. Le bilan est une absorption nette.

La quantité de gaz est Z Gt dans l'atmosphère et T Gt dans l'océan.

J'interprète la première définition comme conduisant à

"lifetime" dans l'atmosphère = (X-Y)/Z

ai-je raison ou tort ?

Ici non plus je ne parle en rien de la réponse impulsionnelle.

pour la 1ère définition

Il n'est pas indiqué que la durée de vie est égale au ratio émission/stock mais qu'il est un facteur d'échelle reliant émission au stock.

Le temps de vie définit donc l'évolution du stock en fonction d'une émission donnée constante.

On comprend bien que lorsqu'on a équilibre entre les sources et les puits le stock reste, par définition, constant.

Lorsqu'on ajoute un flux, l'évolution du stock va dépendre de la façon dont sources et puits vont répondre.

personnellement, je traduis cela de façon simple par l'équation diff suivante, en supposant que (c'est grandement vrai pour le CO2) la vitesse de disparition du constituant est proportionnelle à la ccion de ce même constituant.

dc/dt = -kc + b

où

c est la ccion, en CO2, par exemple

t est le temps

k est la constante cinétique de la "réaction" = 1/durée de vie

b est le flux supplémentaire (hors équilibre où par déf entrée=sortie)

l'intégration de cette équation et son AN, moyennant la connaissance des ccions et des flux excédentaires permet de retrouver l'ordre de grandeur de la durée de vie.

[Pierre-Ernest]

Je ne comprends vraiment pas comment on peut nommer temps de vie (lifetime) le ration (émission/an)/stock.

Prenons un cas parfaitement hypothétique et simplifié deux milieux atmosphère et océan.

L'océan absorbe à raison de X Gt/an, il émet Y Gt/an avec X>Y. Le bilan est une absorption nette.

La quantité de gaz est Z Gt dans l'atmosphère et T Gt dans l'océan.

J'interprète la première définition comme conduisant à

"lifetime" dans l'atmosphère = (X-Y)/Z

ai-je raison ou tort ?

Ici non plus je ne parle en rien de la réponse impulsionnelle.

Le rapport est évidemment à inverser ([Volume du réservoir] / [Volume du mouvement]). L'équation aux dimensions vérifié qu'il a la dimension d'un temps, donc on peut l'exprimer par "temps de " quelque chose.

Pour une discussion de ces questions, on peut lire avec intérêt cette référence (IAEA, Vienne)

Retenons-en quelques points importants :

• L'échange de CO2 entre l'atmosphère et les autres réservoirs est de 25 % par an (p 75). C'est énorme
• L'échange Nord - Sud n'est pas instantané, mais a une durée estimée à 1,5 an (p 75)
• Les incertitudes sur les flux restent très importantes (p 77)
• La "preuve par les isotopes" n'est pas aussi claire qu'on voudrait bien le dire (p 81). Ce sont des experts de l'analyse isotopique qui le disent