Part d'absorption du CO2 atmosphérique par l'océan

[Pierre-Ernest]

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 la durée de vie.

Pourrais-tu préciser ce que tu entends par "ccion" et par "AN" ?

[Invité]

Pourrais-tu préciser ce que tu entends par "ccion" et par "AN" ?

ccion = concentration et AN = application numérique

on pourrait bien sûr employer la pression partielle.

[Invité]

[*]L'échange de CO2 entre l'atmosphère et les autres réservoirs est de 25 % par an (p 75). C'est énorme

certes cet échange est très important.

il existe d'autres exemples, bien pis, de l'importance des flux annuels par rapport au réservoir atmosphérique.

Le plus célèbre concerne la vapeur d'eau.

En effet, si la hauteur d'eau précipitable contenue à tous moments dans l'atmosphère, est de l'ordre de 50 mm, les précipitations annuelles moyennes sont de l'ordre de 1000 mm soit si on veut une quantité annuelle 20 fois plus forte que la quantité d'eau présente en permanence.

Bien que les flux soient extrèmement importants, par rapport au réservoir, la ccion en H2O globale dans ce dernier est remarquablement constante.

Si l'importance des flux n'est pas un paramètre à négliger, il est plus fondamental de comprendre les mécanismes qui gèrent ces mêmes flux pour comprendre comment ceux-ci réagissent en cas de perturbation du milieu.

Concernant le CO2, mis à part les phénomènes saisonniers liés apparemment à la végétation de l'HN, on ne constate pas de variation aléatoire de la ccion atmosphérique.

Cela témoigne, de mon point de vue, d'un équilibre relativement bien établi entre les flux entrant et sortant de l'atmosphère.

[miniTAX]

Concernant le CO2, mis à part les phénomènes saisonniers liés apparemment à la végétation de l'HN, on ne constate pas de variation aléatoire de la ccion atmosphérique.

Cela témoigne, de mon point de vue, d'un équilibre relativement bien établi entre les flux entrant et sortant de l'atmosphère.

Tout dépend comment on regarde ces fluctuations. Quant on regarde l'influence de la température sur la hausse d'accumulation de CO2, il y a une fluctuation très nette suivant les années El-Nino & La Nina (source: http://icecap.us/images/uploads/CO2_study.pdf ) donc éminemment aléatoire. On voit que la hausse annuelle moyenne est de

1,8 ppm pour les années El Nino (les plus chaude)

1% ppm pour les années La Nina (années froides)

0,6% ppm pour les années d'éruption volcanique (les plus froides)

Donc suivant la température terrestre, la quantité de CO2 supplémentaire dans l'atmosphère peut varier du simple au triple. Le premier facteur de hausse de CO2 dans l'atmosphère et de très loin, c'est donc la température et non les émissions humaines (qui sont monotoniques).

Pour en revenir à la durée de vie du CO2, j'ai trouvé cette compilation d'une trentaine de papiers (faite par Segalstad) qui, par différentes méthodes, conduisent à une durée de vie (residence time) entre 5 et 10 ans mais certainement pas 100 ans. D'ailleurs, on a déjà vu que le GIEC n'a pas vraiment justifié une "durée de vie", vu l'incertitude énorme sur les puits et les sources.

[Invité]

Tout dépend comment on regarde ces fluctuations. Quant on regarde l'influence de la température sur la hausse d'accumulation de CO2, il y a une fluctuation très nette suivant les années El-Nino & La Nina (source: http://icecap.us/images/uploads/CO2_study.pdf ) donc éminemment aléatoire.

On voit que la hausse annuelle moyenne est de

1,8 ppm pour les années El Nino (les plus chaude)

1% ppm pour les années La Nina (années froides)

0,6% ppm pour les années d'éruption volcanique (les plus froides)

Donc suivant la température terrestre, la quantité de CO2 supplémentaire dans l'atmosphère peut varier du simple au triple. Le premier facteur de hausse de CO2 dans l'atmosphère et de très loin, c'est donc la température et non les émissions humaines (qui sont monotoniques).

Je ne dis pas le contraire.

Plus haut je parlais de 10ppm/°C maximum.

Ce que tu dis correspond relativement bien à l'ordre de grandeur.

Un El Nino type 1998 c'est de l'ordre de 0.3°C et tu dis 1.8ppm ce qui fait 6ppm/°C

idem pour les Pinatubo et autres La Nina mais dans l'autre sens bien sûr.

Ces chiffres me vont donc très bien.

Disons que j'aurais du ajouter "en l'absence de variations de température globales suite à des phénomènes transitoires" ou quelque chose comme çà.

[miniTAX]

Un El Nino type 1998 c'est de l'ordre de 0.3°C et tu dis 1.8ppm ce qui fait 6ppm/°C

idem pour les Pinatubo et autres La Nina mais dans l'autre sens bien sûr.

Ces chiffres me vont donc très bien.

Il s'agit ici de flux annuels, donc +1,8 ppm pour +0,3°C, c'est chaque année càd qu'un palier de 0,3°C pendant 5 ans entraînerait un accroissement de 1,8 ppm la première année, puis 1,8 pmm pour la 2e année...et non une fois pour toute, ce qui masquerait totalement les émissions anthropiques (là je sens que ces chiffres te vont nettement moins ). Je parle bien sûr au conditionnel car il s'agit de valeurs transitoires et non d'équilibre, n'empêche que la variabilité naturelle due à El Nino & La Nina est considérable.

[Invité]

Il s'agit ici de flux annuels, donc +1,8 ppm pour +0,3°C, c'est chaque année càd qu'un palier de 0,3°C pendant 5 ans entraînerait un accroissement de 1,8 ppm la première année, puis 1,8 pmm pour la 2e année...et non une fois pour toute, ce qui masquerait totalement les émissions anthropiques (là je sens que ces chiffres te vont nettement moins /emoticons/biggrin@2x.png 2x" width="20" height="20"> ). Je parle bien sûr au conditionnel car il s'agit de valeurs transitoires et non d'équilibre, n'empêche que la variabilité naturelle due à El Nino & La Nina est considérable.

Ton raisonnement n'est pas satisfaisant car tout dépend de la pression d'équilibre qui correspond à la température atteinte.

Le système réagit de façon à atteindre cette pression en dégazant ou en absorbant.

D'un point de vue strictement physico-chimique une augmentation de température de 1°C augmente la pression de l'ordre de 13 microatm qui correspondent à 13 ppm.

0.3°C correspondent donc à 4 ppm environ en plus.

Mais bien entendu une fois que la pression est atteinte par définition elle n'augmente plus et pas question d'ajouter des ppm encore et encore.

nota:Je n'ai pas consolidé ces valeurs qui sont donc à prendre au conditionnel.

Les modèles indiquent, pour le futur, une part "température" ou "rétroactive" de la variation de teneur en CO2 de l'ordre de 30 à 80 ppm suivant les modèles.

Si l'on tient compte de 4°C cela ferait de 8 à 20 ppm/°C.

Cette fois l'aspect "bio" est toutefois à prendre en considération.

En relisant ta première note je viens de m'apercevoir que le 1.8ppm ne orrespond pas à quelque chose en plus mais à une moyenne des augmentations en CO2.

Mais bon lorsque je regarde le El Nino de 1998 qui a vu une augmentation des SST globales de 0.25 °C pour un delta teneur total de l'ordre de 3 ppm par rapport à une moyenne de l'ordre de 1.5 ppm cela ferait grosso modo un delta du à El Nino 98 de 1.5ppm/0.25 soit 6 ppm/°C.

Quant à la durée de vie on en a parlé longuement.

Elle n'est pas à confondre avec le temps de séjour dans l'atmosphère.

La durée de vie d'une substance est liée à la réponse du système à une "injection" de cette même substance.

Si on suppose un système qui ne peut plus absorber d'avantage mais avec cependant des flux importants (cas théorique) le temps de séjour est très faible mais la durée de vie est infinie.

Donc prière d'arrêter la confusion à ce sujet.

[miniTAX]

Si on suppose un système qui ne peut plus absorber d'avantage mais avec cependant des flux importants (cas théorique) le temps de séjour est très faible mais la durée de vie est infinie.

Donc prière d'arrêter la confusion à ce sujet.

La durée de vie de n'importe quel réactif est toujours infinie par définition, dans quel que système que ce soit et non seulement dans un système saturé, puisque c'est une décroissance expontielle: au bout d'1 million d'année, il en reste théoriquement toujours des traces. Par exemple avec la formule utilisée par le GIEC montrée page précédente, au bout de 1000 ans, il resterait encore 20% d'une quantité de CO2 injectée en l'an 0, comment alors définir la "durée de vie" ?C'est pour cela même qu'on définit la notion de DEMI-DUREE de vie pour n'importe quelle substance, radioactive ou non.

En résumé, quand on injecte dans l'atmosphère 6 GT co2 par an et que 3 GT sont absorbés la même année,

- la demi-durée de vie, c'est 1 an,

- le temps de séjour, qui concerne TOUT le CO2 de l'air et ce indépendamment des émissions humaines, c'est 5 à 10 ans d'après diverses méthodes de mesure (cf la recension de Segalstad)

- la durée de vie, c'est ... comme on veut puisque ça ne veut rien dire (c'est pour ça que le GIEC parle "d'adjustment time", notion toute poétique pour faire comme si on sait comment la Terre s'ajuste alors qu'on n'en sait rien, cf ta définition initiale).

Donc s'il devait y avoir une confusion, c'est de parler de "durée de vie de 100 ans du CO2", qui jusqu'à nouvel ordre n'a pu être montrée dans aucun papier. La confusion vient du fait que les tenants de l'effet de serre anthropique ont beaucoup de mal à reconnaître que la demi-durée de vie du CO2 anthropique n'est que d'un an.

[Invité]

Donc s'il devait y avoir une confusion, c'est de parler de "durée de vie de 100 ans du CO2", qui jusqu'à nouvel ordre n'a pu être montrée dans aucun papier. La confusion vient du fait que les tenants de l'effet de serre anthropique ont beaucoup de mal à reconnaître que la demi-durée de vie du CO2 anthropique n'est que d'un an.

Il y a là une grande confusion en effet mais elle n'est pas le fait des tenants de l'ES anthropique mais bien des sceptiques.

Ce débat en est la preuve à mes yeux mais pas aux tiens évidemment.

Donc, comme d'habitude, je corrige pour les autres.

les 3 Gt/an qui sont absorbées par le milieu ne dépendent en aucun cas des 6 Gt/an qu'on injecte la même année.

Les 3 Gt/an qui sont absorbées dépendent des 300 Gt injectées cumulées.

Ce qui compte c'est la décroissance de la masse supplémentaire actuelle qui est de l'ordre de 150 Gt.

Et là il faut tenir compte d'un temps de vie estimé à 120 ans environ.

Il s'agit d'ailleurs d'un temps de vie moyen qui tient compte de plusieurs phénomènes à constantes de temps différentes.

Mais on ne va pas aller plus loin dans ce domaine c'est déjà suffisamment difficile de faire comprendre des notions pourtant ultra-simples.

[sirius]

C'est PE qui parlait de CO2 anthropique qui ne peut pas avoir un comportement différent du CO2 naturel.

C'est bien miniTAX qui tombe très exactement dans ce travers en parlant de demi durée de vie de un an

cad en ne considérant que les apports anthropiques et l'augmentation de ccion comme si la moitié de ces apports partaient immédiatement à la mer (ou dans la biosphère) sans se mélanger au reste.

C'est comme ça que sa remarque doit être comprise, non?

Et c'est un peu fort de café!

[miniTAX]

Ce qui compte c'est la décroissance de la masse supplémentaire actuelle qui est de l'ordre de 150 Gt.

Et là il faut tenir compte d'un temps de vie estimé à 120 ans environ.

Pour absorber 150 Gt alors que l'absorption annuelle est de 3 GTc, il faudrait 50 ans et non 120 ans. Quand bien même, où sont tes sources & références ? Je ne vois nulle par de références donc ce que tu dis ne sont que des affirmations sans preuve, en plus de ne pas coller à un simple règle arithmétique. De plus, personne ne peut dire que cette quantité de 150 Gt vient des émissions humaines: avec 150 Gt, on aurait un dosage isotopique C13/C12 d'environ -1,4% alors que celui réellement observé est autour de -0,9%, en partant d'environ -0,6%). Même le Wood Hole RC reconnaît le "missing sink" qui fait plus du tiers des puits carbone, cf graphique

Il s'agit d'ailleurs d'un temps de vie moyen qui tient compte de plusieurs phénomènes à constantes de temps différentes.

Mais on ne va pas aller plus loin dans ce domaine c'est déjà suffisamment difficile de faire comprendre des notions pourtant ultra-simples.

Notion "ultra-simples" que tu n'as toi-même pas comprises puisque tu n'as pas défini ce qu'est "le temps de vie", en te contentant de citer une définition confuse du GIEC dont on attend toujours la traduction en langage compréhensible pour le commun des mortels, définition que tu as de toute façon appliquée incorrectement en donnant des valeurs inconsistantes et non documentées. Je rappelle cette définition "toute simple" (sic) et polymorphe du GIEC pour cette fameuse durée de vie :

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]

D'un point de vue strictement physico-chimique une augmentation de température de 1°C augmente la pression de l'ordre de 13 microatm qui correspondent à 13 ppm.

0.3°C correspondent donc à 4 ppm environ en plus.

Mais bien entendu une fois que la pression est atteinte par définition elle n'augmente plus et pas question d'ajouter des ppm encore et encore.

nota:Je n'ai pas consolidé ces valeurs qui sont donc à prendre au conditionnel.

Je me permets d'apporter une "consolidation" à tes chiffres :

D'après mon module (Copin-Montégut et algorithme de Bryden) voici les chiffres précis :

Sensibilité CO2 (ppm/°C) en fonction de la température pour différentes pCO2 - Salinité : 35

----------------------------------------------------------------------------------------------

pCO2:--275--285---295---305---315---325---335---345---355----365---375---385---395

t °C

10,0 12,75 13,19 13,64 14,08 14,52 14,96 15,40 15,83 16,27 16,70 17,13 17,56 17,99

10,5 12,71 13,16 13,60 14,04 14,48 14,92 15,36 15,79 16,22 16,66 17,09 17,51 17,94

11,0 12,68 13,12 13,56 14,00 14,44 14,88 15,31 15,75 16,18 16,61 17,04 17,47 17,89

11,5 12,64 13,08 13,52 13,96 14,40 14,84 15,27 15,70 16,14 16,57 17,00 17,42 17,85

12,0 12,60 13,05 13,49 13,92 14,36 14,80 15,23 15,66 16,09 16,52 16,95 17,38 17,80

12,5 12,57 13,01 13,45 13,88 14,32 14,76 15,19 15,62 16,05 16,48 16,91 17,33 17,75

13,0 12,53 12,97 13,41 13,85 14,28 14,71 15,15 15,58 16,01 16,43 16,86 17,28 17,71

13,5 12,50 12,93 13,37 13,81 14,24 14,67 15,10 15,53 15,96 16,39 16,82 17,24 17,66

14,0 12,46 12,90 13,33 13,77 14,20 14,63 15,06 15,49 15,92 16,35 16,77 17,19 17,61

14,5 12,42 12,86 13,30 13,73 14,16 14,59 15,02 15,45 15,88 16,30 16,73 17,15 17,57

15,0 12,39 12,82 13,26 13,69 14,12 14,55 14,98 15,41 15,83 16,26 16,68 17,10 17,52

15,5 12,35 12,79 13,22 13,65 14,08 14,51 14,94 15,36 15,79 16,21 16,64 17,06 17,48

16,0 12,32 12,75 13,18 13,61 14,04 14,47 14,90 15,32 15,75 16,17 16,59 17,01 17,43

16,5 12,28 12,71 13,14 13,57 14,00 14,43 14,86 15,28 15,70 16,13 16,55 16,96 17,38

17,0 12,25 12,68 13,11 13,54 13,96 14,39 14,81 15,24 15,66 16,08 16,50 16,92 17,34

17,5 12,21 12,64 13,07 13,50 13,92 14,35 14,77 15,20 15,62 16,04 16,46 16,87 17,29

18,0 12,18 12,60 13,03 13,46 13,88 14,31 14,73 15,15 15,57 15,99 16,41 16,83 17,24

18,5 12,14 12,57 13,00 13,42 13,85 14,27 14,69 15,11 15,53 15,95 16,37 16,78 17,20

19,0 12,11 12,53 12,96 13,38 13,81 14,23 14,65 15,07 15,49 15,91 16,32 16,74 17,15

19,5 12,07 12,50 12,92 13,34 13,77 14,19 14,61 15,03 15,45 15,86 16,28 16,69 17,10

20,0 12,04 12,46 12,88 13,31 13,73 14,15 14,57 14,99 15,40 15,82 16,23 16,65 17,06

La sensibilité CO2 actuelle est donc d'à peu près 17 (et non pas 13). Elle est assez fortement dépendante de la pCO2.

Naturellement, ces chiffres ne prennent pas en compte la sensibilité climatique qui relie (pour les tenant du réchauffement GES) le taux de CO2 et la température, ce qui conduit, comme je l'ai expliqué il y a quelques jours, à un chiffre totalement différent : (par exemple, si on admet qu'un doublement de [CO2] conduit à une augmentation de température de 3 °C, cela fait 380 ppm pour 3 °C, soit 126 ppm/°C).

Il s'agit cependant de chiffres théoriques. On constate en réalité :

- que l'équilibre met un certain temps à s'établir.

- qu'on observe souvent un sursaturation nette des couches marines supérieures. Cette sursaturation est, semble-t-il, due à l'augmentation de solubilité du CO2, très importante lorsqu'on descend vers les couches plus profondes.

La mer constitue un réservoir énorme de CO2, Les couches profondes sont capables de garder en solution des quantités beaucoup plus grandes de CO2 que ce que n'indique les valeurs ci-dessus correspondant à un équilibre de surface. A titre d'exemple, la solubilité du CO2 à 1000 m de profondeur est 33 fois plus forte qu'à la surface (référence). A cette profondeur, il n'y a pas d'équilibre entre l'atmosphère et la phase liquide, puisque les molécules de CO2 dissoutes ne "voient" jamais la surface. La capacité de stockage de l'océan est donc, en pratique, beaucoup plus grande que les 50 X indiquées dans l'article de base de ce fil. (En fait, l'examen du profil moyen du [CO2] en fonction de la température montre une diminution, puis une stabilisation vers les couches profondes).

"L'évacuation" du CO2 vers les couches profondes est essentiellement assurée par la circulation thermohaline. Or, la vitesse de celle-ci (ou plutôt la combinaison de la vitesse de dissolution et de la vitesse d'évacuation) est expérimentalement trop faible pour évacuer la totalité du CO2.

L'augmentation du taux de CO2 atmosphérique provoque une augmentation proportionnelle du taux de CO2 dissous dans l'eau de mer (loi de Henry). Malheureusement, le taux de CO2 contenu dans l'eau sous toutes ses formes ioniques qu'on désigne sous le nom de "carbone minéral total" et qui est finalement la valeur qui nous intéresse, n'augmente pas du tout proportionnellement (loi de Revelle).

A titre d'exemple, (toujours à l'aide de mon module de calcul) un doublement du taux de CO2 atmosphérique actuel (passant de 380 à 760 ppm) augmente bien le CO2 dissout qui passe de 14,2 à 28,5. Mais le carbone minéral total qui est la somme de toutes les formes de CO2 dans la solution passe, lui, de 2055 à 2137 (tout est exprimé en µmole / kg), soit une augmentation d'efficacité de seulement 4 % environ. Cette perte apparente d'efficacité est exprimée par le facteur de Revelle.

Globalement cependant, l'augmentation de température conduit à des résultats d'avantage soumis à la loi de Henry qu'à la diminution de la solubilité. Il faut en effet augmenter la température de 15 à 31,8 °C pour retrouver la même valeur de carbone minéral total dissout (2055 µmole/kg) après doublement de la [CO2] atmosphérique.

Donc, à l'équilibre, et contrairement à ce qui est souvent affirmé, une augmentation de température a pour conséquence une augmentation du taux global de dissolution du CO2 dans l'eau de mer.

[Pierre-Ernest]

La comparaison des données montre, d'une façon encore plus flagrante, l'importance de la température de surface de la mer sur la variation du taux de CO2, par rapport à la production annuelle de CO2 par les combustibles fossiles :

Voici les courbes superposées de variation du taux de CO2 atmosphérique et de production de CO2 par les combustibles fossiles (source : DOE)

Les courbes parlent d'elles-mêmes : la seule corrélation entre les deux est leur orientation (croissante). Le coefficient de corrélation confirme l'impression : il est de 0,284.

Voici maintenant la même courbe de CO2, superposée avec la courbe des moyennes pondérées de SST :

La corrélation est frappante. Le coefficient de corrélation atteint cette fois 0,503.

Il n'y a pas photo : les variations du taux atmosphérique de CO2 sont bien étroitement corrélées aux variations de température de surface de la mer, et peu corrélées avec la production de CO2 d'origine fossile. Du moins dans l'intervalle de temps considéré.

[Invité]

Notion "ultra-simples" que tu n'as toi-même pas comprises puisque tu n'as pas défini ce qu'est "le temps de vie", en te contentant de citer une définition confuse du GIEC dont on attend toujours la traduction en langage compréhensible pour le commun des mortels, définition que tu as de toute façon appliquée incorrectement en donnant des valeurs inconsistantes et non documentées. Je rappelle cette définition "toute simple" (sic) et polymorphe du GIEC pour cette fameuse durée de vie :

ce qui est ultra-simple à comprendre c'est le fait que la valeur de décroissance du stock dépend de la valeur du stock et non pas comme tu le suggérais de façon assez maladroite,

En résumé, quand on injecte dans l'atmosphère 6 GT co2 par an et que 3 GT sont absorbés la même année,

- la demi-durée de vie, c'est 1 an

de la quantité injectée annuellement.

Certains chiffres et certaines approches de ma part sont destinées d'avantage à la pédagogie qu'à l'obtention de chiffres plus précis et à l'exposé de "lois" plus complexes.

Quant aux valeurs que j'ai indiquées plus haut notamment concernant le stock initial il s'agissait avant tout de donner des exemples.

Donc le stock en question est égal au delta ccion * volume atm * "densité C" = 220 Gt environ pour être plus précis.

Je signale d'autre part qu'il est abusif d'utiliser des règles arithmétiques simples pour déterminer la durée de vie.

J'en utilise moi-même, mais en toute connaissance de cause.(voir équa diff plus haut)

Mais comme je l'ai indiqué et comme d'ailleurs c'est assez évident, dans le principe, les phénomènes d'absorption du CO2 font appel à plusieurs procédés.

-l'absorption océanique par voie physico-chimique

-l'absorption océanique par voie biologique

-l'absorption terrestre végétale

-l'absorption terrestre minérale

etc.

Tous ces phénomènes n'ont pas la même constante de temps et tout en dépendant de la pression partielle de CO2, dépendent d'autres paramètres.

Citons la circulation océanique, la présence de nutriments autres que le CO2, etc.

Il ne s'agit pas pour moi de dire que c'est tout simple mais bien de ce que j'ai dit plus haut concernant l'importance fondamentale du stock initial pour calculer le flux de décroissance.

[Invité]

Globalement cependant, l'augmentation de température conduit à des résultats d'avantage soumis à la loi de Henry qu'à la diminution de la solubilité. Il faut en effet augmenter la température de 15 à 31,8 °C pour retrouver la même valeur de carbone minéral total dissout (2055 µmole/kg) après doublement de la [CO2] atmosphérique.

Donc, à l'équilibre, et contrairement à ce qui est souvent affirmé, une augmentation de température a pour conséquence une augmentation du taux global de dissolution du CO2 dans l'eau de mer.

je ne comprends pas.

Tu dis à T constante = 15°C, je passe de 2055 à 2137 , en doublant le CO2, puis j'augmente la T jusqu'à 31.8°C pour redescendre à 2055.

En quoi le taux global de dissolution a t' il augmenté, car, si on baisse de 2137 à 2055, j'ai plutôt l'impression qu'il baisse, non?

Et d'ailleurs que devient la pression CO2 dans la manip?

Je suppose que je réalise cette expérience en labo.

J'ai un récipient fermé qui contient de l'eau de mer et je double la pression de CO2 à T constante =15°C.

Le CO2 dissout augmente comme c'est logique.

Ensuite je chauffe à 31.8°C.

Que va devenir la pression?

J'espère que tu ne vas pas me dire qu'elle va baisser car si le C dissout baisse dans l'eau (comme c'est logique aussi) où passe t'il?

PS: oui je crois voir d'où vient l'erreur.

La pression CO2 est considérée comme constante (milieu ouvert par exemple) or le milieu est clos (l'atm terrestre dans son ensemble).

Voir d'ailleurs l'exemple donné dans ton document sydecar tab4 p11 -influence de la température.

regarde l'évolution du CT entre milieu ouvert et fermé.

[Invité]

Même le Wood Hole RC reconnaît le "missing sink" qui fait plus du tiers des puits carbone, cf graphique

Ah oui ça non plus je ne comprends pas.Je vois de 1985 à 2000 (environ) une accumulation de l'ordre de 2Gt/an dans l'atm.

Ceci me semble nettement insuffisant.

La variation annuelle moyenne de teneur dans l'atmosphère est de 1.69 ppm pendant cette période.

C'est pas trop difficile de calculer le flux d'accumulation annuelle.

Cela correspond à 3.6 Gt/an au lieu de 2 Gt/an (presque du simple au double!)

Heureusement dans le texte ils parlent de 3.2Gt/an ce qui est déjà plus proche.

Concernant le puits, ce qui est "manquant" c'est par rapport au puits océanique.

Ceci dit on sait bien que le deuxième puits important c'est la biomasse terrestre.

D'ailleurs le Woodhole, doit bien le savoir, par définition.

[Pierre-Ernest]

je ne comprends pas.

Tu dis à T constante = 15°C, je passe de 2055 à 2137 , en doublant le CO2, puis j'augmente la T jusqu'à 31.8°C pour redescendre à 2055.

En quoi le taux global de dissolution a t' il augmenté, car, si on baisse de 2137 à 2055, j'ai plutôt l'impression qu'il baisse, non?

Et d'ailleurs que devient la pression CO2 dans la manip?

Je suppose que je réalise cette expérience en labo.

J'ai un récipient fermé qui contient de l'eau de mer et je double la pression de CO2 à T constante =15°C.

Le CO2 dissout augmente comme c'est logique.

Ensuite je chauffe à 31.8°C.

Que va devenir la pression?

J'espère que tu ne vas pas me dire qu'elle va baisser car si le C dissout baisse dans l'eau (comme c'est logique aussi) où passe t'il?

Je n'ai pas été assez clair.

1) Lorsque je double la pression partielle (de CO2 de 380 à 760 ppm), à 15°C (en gardant constante la pression totale, à 1 bar), je passe de 2055 µmole/kg de carbone inorganique total (CIT = CO2 + CO3-- + HCO3-) dans l'eau, à 2137 µmole/kg. OK ?

2) Lorsque je suis à la pression partielle de 760 ppm et que je monte la température du total (à pression constante) jusqu'à 32,8°C, le CIT qui était à 2137 passe à 2055 µmole/kg. Toujours OK ?

3) c'est donc que la division par 2 de la [CO2] (de 760 à 380 ppm) a le même effet sur le CIT qu'une augmentation de température de 15 à 32.8 °C. Toujours OK ?

4) Considérons maintenant l'hypothèse classique de l'augmentation de température liée à l'augmentation du taux de CO2. On admet généralement une sensibilité climatique (augmentation de la température provoquée par le doublement du taux de CO2) de 1,8 à 4,5 °C (dernière conjecture du GIEC). cela signifie, en prenant la branche haute de la fourchette, que la température sera de 19,5 °C (15 + 4,5) lorsque le taux de CO2 aura doublé. Quelle sera alors la capacité d'absorption de l'océan, exprimée par le CIT ? Réponse : supérieure à 2055 (1), puisqu'on a vu que pour que celle-ci descende à 2055, il fallait que la température monte à 31,8 °C.

5) Conclusion : l'augmentation de température provoquée par une augmentation du taux de CO2 est plus que compensée par l'augmentation de la capacité d'absorption de la mer provoquée par cette même augmentation. Elle augmente donc bien avec la température (parce qu'elle est liée, c'est l'hypothèse des réchauffagistes, à une augmentation du taux atmosphérique de CO2). Est-ce plus clair ?

(1) exactement égale à 2117 µmole/kg d'après mon module.

(2) L'expérience de labo que tu suggères devrait se faire à pression constante

[Invité]

Je n'ai pas été assez clair.

1) Lorsque je double la pression partielle (de CO2 de 380 à 760 ppm), à 15°C (en gardant constante la pression totale, à 1 bar), je passe de 2055 µmole/kg de carbone inorganique total (CIT = CO2 + CO3-- + HCO3-) dans l'eau, à 2137 µmole/kg. OK ?

OK, mais il ne faut pas que tu parles de garder la pression constante à 1 bar en l'occurrence çà n'intervient pas.

Il suffit de parler de pression partielle que tu doubles ce sera plus clair.

2) Lorsque je suis à la pression partielle de 760 ppm et que je monte la température du total (à pression constante) jusqu'à 32,8°C, le CIT qui était à 2137 passe à 2055 µmole/kg. Toujours OK ?

oui mais non.

si tu es dans un récipient ouvert d'accord.

Mais dans un récipient fermé, non.

La pression partielle de CO2 va augmenter.

Voir le tableau 4.

L'atmosphère terrestre est un récipient fermé.

Autrement dit si tu chauffes l'eau, la CT va baisser, çà OK, mais c'est impossible de maintenir la pression partielle de CO2 constante.

Sinon dis-moi comment le Carbone total peut diminuer si du CO2 ne passe pas dans l'atmosphère?

CT = [CO2] + [HCO3-] + [CO3--]

si CT baisse c'est que du CO2 c'est barré il n'y a pas d'autres possibilités.

Dans ton cas 2137 -2055 micg/kg = 82 micg/kg sont sortis de la flotte.

Le reste en découle.

5) Conclusion : l'augmentation de température provoquée par une augmentation du taux de CO2 est plus que compensée par l'augmentation de la capacité d'absorption de la mer provoquée par cette même augmentation. Elle augmente donc bien avec la température (parce qu'elle est liée, c'est l'hypothèse des réchauffagistes, à une augmentation du taux atmosphérique de CO2). Est-ce plus clair ?

si je reprends l'exemple simple de mon système "océan + atm" fermé par définition avec le schéma suivant:

1: passage de 380 à 760 microbar entrainant un CT de 2055 à 2137 micmole/kg à T constante =15°C

2: augmentation de la température de 15 à 19.5°C entrainant une diminution de 2137 à 2117 micmole/kg et donc passage de ces 20 micmoles/kg dans l'atm augmentant de ce fait la pression partielle.

Il faut donc faire un calcul itératif pour connaître la pression partielle finale mais elle sera plus élevée que 760 microbar.

Il ne faut donc pas dire que la capacité d'absorption augmente avec la température.

Elle augmente lorsqu'on monte la pression, évidemment, mais elle diminue avec la température.

donc dire que "l'augmentation de température est plus que compensée par l'augmentation de capacité" est inexact.

[Invité]

De plus, personne ne peut dire que cette quantité de 150 Gt vient des émissions humaines: avec 150 Gt, on aurait un dosage isotopique C13/C12 d'environ -1,4% alors que celui réellement observé est autour de -0,9%, en partant d'environ -0,6%).

Pourrais-tu préciser le calcul qui te mène à -1.4% de C13/C12?

De plus pourrais-tu citer tes sources?

[sirius]

La comparaison des données montre, d'une façon encore plus flagrante, l'importance de la température de surface de la mer sur la variation du taux de CO2, par rapport à la production annuelle de CO2 par les combustibles fossiles :

Voici les courbes superposées de variation du taux de CO2 atmosphérique et de production de CO2 par les combustibles fossiles (source : DOE)

Les courbes parlent d'elles-mêmes : la seule corrélation entre les deux est leur orientation (croissante). Le coefficient de corrélation confirme l'impression : il est de 0,284.

Voici maintenant la même courbe de CO2, superposée avec la courbe des moyennes pondérées de SST :

La corrélation est frappante. Le coefficient de corrélation atteint cette fois 0,503.

Il n'y a pas photo : les variations du taux atmosphérique de CO2 sont bien étroitement corrélées aux variations de température de surface de la mer, et peu corrélées avec la production de CO2 d'origine fossile. Du moins dans l'intervalle de temps considéré.

Arrêtez moi si je dis une bêtise mais je déduis de ces courbes que la capacité d'abosrption par l'océan d'une partie de la quantité de CO2 émise dépend étroitement (corrélation 0,503) de la SST.

Rappel 6 à 7 GT de carbone émises chaque année soit 1% du stock atmosphérique

soit un peu plus de 3 ppm

si la SST croît la part absorbée diminue et évidemment la part d'augmentation dans l'atmosphère augmente pour compenser.

C'est bien ce que dit meteor, je pense.

Je dis une bêtise qq part?

Ou bien , on est tous d'accord?

[Invité]

Arrêtez moi si je dis une bêtise mais je déduis de ces courbes que la capacité d'abosrption par l'océan d'une partie de la quantité de CO2 émise dépend étroitement (corrélation 0,503) de la SST.

Rappel 6 à 7 GT de carbone émises chaque année soit 1% du stock atmosphérique

soit un peu plus de 3 ppm

si la SST croît la part absorbée diminue et évidemment la part d'augmentation dans l'atmosphère augmente pour compenser.

C'est bien ce que dit meteor, je pense.

Je dis une bêtise qq part?

Ou bien , on est tous d'accord?

en fait je n'avais pas vu ces courbes, mais je crois que PE s'emmêle un peu les pinceaux.

Il se contredit quelque peu puisque là il reconnait qu'une augmentation de SST augmente la teneur en CO2 (ce que je me tue à lui dire depuis plusieurs posts) alors que selon ses autres posts, la capacité de l'océan augmente avec la température.

c'est un peu incompréhensible.

Par contre si quelqu'un pouvait m'expliquer, de façon physique et mathématique la plus simple possible, comment s'articulent les différents puits , ça me ravirait.

Par exemple j'ai un peu de mal à comprendre qu'il reste une part de CO2 anthropique qui dure des milliers d'années.

Bon j'intuite que les autres puits doivent se saturer et que leurs constantes de temps augmentent et j'ai bien quelques docs là-dessus, mais j'ai du mal.

[Pierre-Ernest]

en fait je n'avais pas vu ces courbes, mais je crois que PE s'emmêle un peu les pinceaux.

Il se contredit quelque peu puisque là il reconnait qu'une augmentation de SST augmente la teneur en CO2 (ce que je me tue à lui dire depuis plusieurs posts) alors que selon ses autres posts, la capacité de l'océan augmente avec la température.

c'est un peu incompréhensible.

C'est incompréhensible seulement si on lit trop vite :

Augmenter la capacité d'absorption lorsque la [CO2] est elle-même plus élevée, et précisément parce qu'elle est plus élevée ne signifie pas que le taux atmosphérique diminue, mais signifie simplement que l'océan absorbe plus de CO2 lorsque le taux atmosphérique augmente, et ce, malgré l'augmentation de température concomitante. Çà me paraissait clair...

[Pierre-Ernest]

si tu es dans un récipient ouvert d'accord.

Mais dans un récipient fermé, non.

La pression partielle de CO2 va augmenter.

Voir le tableau 4.

L'atmosphère terrestre est un récipient fermé.

Autrement dit si tu chauffes l'eau, la CT va baisser, çà OK, mais c'est impossible de maintenir la pression partielle de CO2 constante.

Sinon dis-moi comment le Carbone total peut diminuer si du CO2 ne passe pas dans l'atmosphère?

CT = [CO2] + [HCO3-] + [CO3--]

si CT baisse c'est que du CO2 c'est barré il n'y a pas d'autres possibilités.

Dans ton cas 2137 -2055 micg/kg = 82 micg/kg sont sortis de la flotte.

Le reste en découle.

Mon récipient n'est ni ouvert ni fermé : je cite des chiffres, comme on citerait des solubilités. Je ne fais pas "l'expérience".

Entre parenthèses, le système mer + atmosphère n'est pas fermé : il y a aussi une sortie possible et pratiquement infinie pour le CO2 vers les couches profondes.

Maintenant, si nous nous plaçons dans les conditions réelles (ce qui est assez invraisemblable, on parle de 4,5 °C de variation...) n'oublions pas que nous parlons des couches marines situées au-dessus de la thermocline. Les couches profondes ne sont pas concernées immédiatement par une variation de pression partielle ou de température. Le dégazage ou l'absorption sont donc limités à cette zone.

si je reprends l'exemple simple de mon système "océan + atm" fermé par définition avec le schéma suivant:

1: passage de 380 à 760 microbar entraînant un CT de 2055 à 2137 micmole/kg à T constante =15°C

2: augmentation de la température de 15 à 19.5°C entraînant une diminution de 2137 à 2117 micmole/kg et donc passage de ces 20 micmoles/kg dans l'atm augmentant de ce fait la pression partielle.

Il faut donc faire un calcul itératif pour connaître la pression partielle finale mais elle sera plus élevée que 760 microbar.

Encore une fois, j'ai cité des chiffres, je n'ai pas cité un processus. Le processus, s'il faut en décrire un, serait une augmentation lente du CO2 de 360 à 760 ppm. En conséquence, la température s'élève (c'est ce que dit le GIEC) de 4,5 °C. Je ne m'intéresse pas à ce que devient le CO2. Les 360 ppm et 15°C sont un état initial. Les 760 ppm et 19,5°C sont un état final. Un point, c'est tout.

Il ne faut donc pas dire que la capacité d'absorption augmente avec la température.

Elle augmente lorsqu'on monte la pression, évidemment, mais elle diminue avec la température.

donc dire que "l'augmentation de température est plus que compensée par l'augmentation de capacité" est inexact.

Si je ne fais seulement monter la température, la quantité de CO2 sous toutes ses formes (CIT) en équilibre avec la même pression partielle de CO2 dans la phase gazeuse diminue. (donc la capacité) diminue, je suis bien d'accord.

Mais, si l'augmentation de température est elle-même provoquée par une augmentation du taux de CO2 (sensibilité climatique) alors, la capacité d'absorption de l'eau de mer augmente, à cause de la loi de Henry. Il se trouve, d'après des calculs simples, que cette augmentation de capacité dépasse la diminution provoquée par l'augmentation de température. Si l'augmentation de température est provoquée par une augmentation du taux de CO2, et jusqu'à une sensibilité climatique de l'ordre de 17 °C, alors la quantité de CO2 absorbable par l'eau augmente aussi. Je n'y peux rien : c'est le résultat d'un calcul, et donc juste une constatation. Çà ne devrait pas poser de problème métaphysique...

[sirius]

La comparaison des données montre, d'une façon encore plus flagrante, l'importance de la température de surface de la mer sur la variation du taux de CO2, par rapport à la production annuelle de

Voici maintenant la même courbe de CO2, superposée avec la courbe des moyennes pondérées de SST :

La corrélation est frappante. Le coefficient de corrélation atteint cette fois 0,503.

Il n'y a pas photo : les variations du taux atmosphérique de CO2 sont bien étroitement corrélées aux variations de température de surface de la mer, et peu corrélées avec la production de CO2 d'origine fossile. Du moins dans l'intervalle de temps considéré.

Cette fois, je remets la courbe

Il s'agit du delta CO2 cad de la variation de la concentration en CO2 ou encore de l'augmentation annuelle .

On est d'accord?

Ces courbes expriment le fait que l'augmentation de la concentration est plus forte quand l'anomalie de SSt est plus forte

A moins que systématiquement, ces années là, les émissions soient plus fortes que les autres années

la conclusion est que le puit de CO2 est moins efficace quand la SST augmente.

Je suis bouché ou quoi?

[Invité]

C'est incompréhensible seulement si on lit trop vite :

Augmenter la capacité d'absorption lorsque la [CO2] est elle-même plus élevée, et précisément parce qu'elle est plus élevée ne signifie pas que le taux atmosphérique diminue, mais signifie simplement que l'océan absorbe plus de CO2 lorsque le taux atmosphérique augmente, et ce, malgré l'augmentation de température concomitante. Çà me paraissait clair...

Là je suis d'accord bien sûr.

je te signale que tu avais dit ceci:

l'augmentation de température provoquée par une augmentation du taux de CO2 est plus que compensée par l'augmentation de la capacité d'absorption de la mer provoquée par cette même augmentation

qu'avais-tu donc voulu dire par "plus que compensée"?

de plus que veut dire ceci:

Il se trouve, d'après des calculs simples, que cette augmentation de capacité dépasse la diminution provoquée par l'augmentation de température

Le CT qui augmente est simplement le résultat de l'augmentation de pression.

Encore heureux que du CO2 soit absorbé.

Dire que le delta CT, suite à une augmentation de température, est plus faible, en valeur absolue, que le delta CT provoqué par une augmentation de pression, n'est pas une information très intéressante.

Je me permets donc de reformuler :

le C contenu dans l'océan augmente avec la pression partielle de CO2 mais l'augmentation de température concomittante limite cette augmentation.

Ceci entraine une pression partielle de CO2 plus élevée que si la température restait constante.

Il n'est donc aucunement question de compensation par une capacité plus grande à haute température.

C'est clairement une rétroaction positive.

quant à ceci:

Le processus, s'il faut en décrire un, serait une augmentation lente du CO2 de 360 à 760 ppm. En conséquence, la température s'élève (c'est ce que dit le GIEC) de 4,5 °C. Je ne m'intéresse pas à ce que devient le CO2. Les 360 ppm et 15°C sont un état initial. Les 760 ppm et 19,5°C sont un état final. Un point, c'est tout.

Il est bien clair qu'en thermochimie ou en thermodynamique on emploie couramment des "chemins" et des états intermédiaires théoriques entre un état initial et un état final destinés à mieux décomposer le phénomène global.

C'est bien ce que j'ai fait en envisageant tout d'abord une augmentation à pression constante suivie d'une augmentation de température.

C'est très très courant.

Concernant le stockage quasi-infini dans l'océan oui pourquoi pas?

Il n'y a pas de limite au mélange du CO2 et de l'eau et on pourrait même finir par avoir un peu d'eau mélangée à du CO2 à forte pression, très haute température, en état supercritique.

On n'en n'est pas là heureusement.

Et ce qui nous intéresse c'est la pression partielle de CO2 dans l'atmosphère.