T. Moutin, T. Wagener (M1S1)
Objectif
Introduction à l’océanographie chimique. Le but de cette formation (équilibrée entre cours magistraux, travaux dirigés et travaux pratiques), est l’étude de la composition chimique en éléments majeurs des océans et des principaux processus expliquant leurs distributions.
► Cours théoriques : 24 h
1. Océanographie chimique descriptive. Rappel des principales caractéristiques physiques de l’océan indispensables pour expliquer la composition et la distribution des éléments chimiques dans l’eau de mer. Utilisation des traceurs chimiques en océanographie.
2. Les composants majeurs de l’eau de mer (L’eau de mer, un milieu complexe, principaux constituants, salinité). Exemples de variation de la composition relative des éléments majeurs. Origine et évolution de la composition chimique de l’eau de mer.
3. Distribution des gaz dissous dans l’océan (gaz inertes et réactifs). Dissolution et solubilité. Echange gazeux à l’interface air/mer. Processus affectant les gaz conservatifs dans l’eau de mer. Cas particulier des gaz biologiquement actifs. Intérêt de l’étude comparée de la distribution d’un gaz conservatif et d’un gaz trace réactif.
4. Le système des carbonates (pH de l’eau de mer, alcalinité, équilibre thermodynamique du système, variables et grandeurs mesurables).
5. Distribution des éléments nutritifs dans l’océan et relation avec la circulation générale. Les formes et fractions mesurables de l’azote, du phosphate et de la silice dans l’eau de mer. Utilisation des éléments nutritifs comme traceurs des masses d’eau.
► Travaux dirigés : 16 h
Notion de salinité (utilisation des tables océanographiques internationales, équation d’état de l’eau de mer), Oxygène dissous (dosages, expression des résultats, solubilité, notion d’AOU, étude de profils), Macronutriments (fractions mesurables de l’azote et du phosphate, méthodes de mesure, calculs de concentration et de gradients, notion de flux), Equilibre des carbonates (construction de diagrammes log-log).
► Travaux pratiques 20 h (fascicule en bas de la page)
Détermination des principaux composants chimiques de l’eau de mer : oxygène dissous, salinité, masse volumique, sels nutritifs, chlorophylle a (indicateur de biomasse), pH, alcalinité, calcium, azote organique dissous et particulaire (indicateur de biomasse).
Ouvrages de références :
Millero, F.J. 2006. Chemical Oceanography. 3rd ed. CRC press. ISBN 0-8493-2280-4.
Copin-Montégut G. 1996. Chimie de l’Eau de Mer, Institut Océanographique de Paris, 319 pp. ISBN 2923581142
Sarmiento J.L. & N. Gruber. 2006. Ocean Biogeochemical Dynamics. Princeton University Press/ Princeton and Oxford. ISBN-13: 978-0-691-01707-5
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Salle de travaux pratiques à la station marine d’Endoume