Distribution des radionucléides naturels

L’Océan Atlantique Nord

 L’océan Atlantique joue un rôle important dans le système climatique mondial. Il permet le transport de la chaleur et agit en tant que puits de CO2 (Pérez et al., 2013, Sabine et al., 2004, Seager et al., 2002). Les processus liés à circulation thermohaline atlantique (AMOC) et à sa variabilité à long terme dans l’Atlantique Nord ont fait l’objet de recherches approfondies ces dernières décennies. Les études sont basées sur des observations et sur la modélisation des processus tels que les échanges de chaleur entre l’atmosphère et l’océan, les apports d’eau douce, les variations dans les processus de convection profonde, la formation des masses d’eau et sur le changement de l’intensité de l’AMOC (Kuhlbrodt et al., 2007, Rhein et al., 2011, Sarafanov et al., 2012). Ces études ont été menées dans principaux sites de formation et de modification des masses d’eau dans les mers du Labrador, du Groenland, et d’Irminger. L’Atlantique Nord subpolaire est une des rares régions océaniques où un refroidissement significatif a été observé entre 1955 et 2010 alors que le reste de l’océan mondial se réchauffe globalement (Levitus et al., 2012). Il est de plus en plus évident que les variations de la dynamique de l’océan Atlantique Nord subpolaire, des mers nordiques et de l’Arctique sont étroitement liées à la variabilité de l’AMOC. Ces variations ont une forte influence sur les fluctuations climatiques sur des échelles de temps d’une décennie (Böning et al., 2006, Kuhlbrodt et al., 2007). 

Le Projet GEOVIDE 

Le projet GEOVIDE, porté par Géraldine Sarthou (LEMAR, France) et Pascale Lherminier, (LOPS, France) est dédié à étudier la distribution à large échelle des éléments traces et leurs isotopes (TEIs) dans l’Atlantique Nord subpolaire. La campagne GEOVIDE est composée de deux sections : une première section le long de la ligne OVIDE (Lisbonne, Portugal – Cap Farewell, Groenland) et une autre section traversant la mer du labrador du Cap Farewell (Groenland) à St John’s (Canada; figure 3.1). Cette section traverse différentes particularités topographiques et régions biogéochimiques. Soixante-dix-huit stations ont été échantillonnées du 15 mai au 30 juin 2014 (47 jours) à bord du N/O Pourquoi Pas ? (figure 3.1). FIGURE 3.1 – Carte de la campagne GEOVIDE avec les différents types de stations. La section GEOVIDE, aussi appelée GEOTRACES GA01, est une contribution importante au programme GEOTRACES. Elle complète les campagnes menées dans l’Atlantique Nord dans le cadre du programme GEOTRACES et en particulier les sections GA03 (US-GEOTRACES) et GA02 (Dutch GEOTRACES) (figure 3.2). FIGURE 3.2 – Carte des sections du programme GEOTRACES dans l’Atlantique. En rouge : les sections planifiées. En jaune : les sections terminées. En noir : les sections complétées en tant que contribution GEOTRACES à l’année polaire internationale. (www.geotraces.org) 

Choix de la section GEOVIDE 

La section GEOVIDE a été choisie pour différentes raisons : 1. L’Atlantique Nord subpolaire a été la cible de nombreux projets et a été largement échantillonné lors de diverses campagnes océanographiques. Tous les deux ans, l’été depuis 2002, le projet OVIDE (Observatoire de la Variabilité Interannuelle à Décennale en Atlantique Nord) contribue à l’observation de la circulation et des masses d’eau dans l’Atlantique Nord. Pendant OVIDE, les courants, les masses d’eau, les différentes provinces géochimiques ont été identifiés et localisés. Le cycle du carbone a aussi été étudié lors des précédentes campagnes OVIDE. Ces différentes caractéristiques étudiées pendant le projet OVIDE a aidé à déterminer la distribution géographique optimale de l’échantillonnage des TEIs pour GEOVIDE. En plus de la section OVIDE, la section en mer du labrador est une opportunité unique d’étudier la propagation des anomalies de température, salinité et TEIs le long des courants du gyre subpolair et d’étudier la formation de l’eau la mer du labrador (LSW) une des composante majeure de l’AMOC. 2. L’Atlantique Nord subpolaire présente les plus importants taux de stockage de CO2 de tous les océans (Khatiwala et al., 2013). La campagne GEOVIDE a pour but de mieux comprendre ce qui contrôle la production et l’export dans cette région et d’évaluer le rôle des TEIs sur ces processus. Dans l’Atlantique Nord, des blooms phytoplanctoniques importants ont lieu au printemps en réponse à des upwellings ou à la destratification de la colonne d’eau (Bury et al., 2001, Henson et al., 2009, Savidge et al., 1995). Ces blooms importants impliquent une forte production primaire, export de carbone et de TEIs vers l’océan profond. Ces blooms phytoplanctoniques jouent donc un rôle important dans les cycles internes des TEIs. 3. Ce projet permet d’étudier les différentes sources des TEIs aux interfaces de l’océan telles que l’atmosphère (poussière, apport anthropogénique) et les marges (Ibériques, du Groenland et du labrador). Les apports atmosphériques sont des sources importantes de TEIs pour l’Océan Atlantique Nord dues aux émissions anthropogéniques principalement d’Europe et les poussières minérales des régions arides d’Afrique du Nord (Duce et al., 2008, Jickells et al., 2005).

CIRCULATION ET MASSES D’EAU 

Circulation et masses d’eau 

La section GEOVIDE traverse différentes particularités topographiques telles que les marges ibérique, du Groenland et de Terre Neuve, différents bassins tels que le bassin d’Europe occidentale, d’Islande, d’Irminger ou du labrador, mais aussi la dorsale de Reykjanes (figure 3.3). Les différentes masses d’eau traversant la section GEOVIDE sont listées dans le tableau 3.1 et schématisées dans la figure 3.3. Leurs contributions respectives le long de la section a été quantifiées grâce à une analyse multiparamètres optimale (Optimum multiparameter analysis (OMP))(García-Ibáñez et al., 2018). Le diagramme potentiel température potentielle-salinité pour toutes les stations de la section GEOVIDE ainsi que les différentes caractéristiques des masses d’eau utilisées dans l’analyse OMP sont représentés sur la figure 3.4 et dans le tableau 3.2. Les différentes masses d’eau présentes le long de la section GEOVIDE sont décrites ci-dessous.