Analyse du temps de réponse dans les flux de CO2 air-mer
Les océans et les forêts constituent les puits de carbone principaux de la Terre. Les mécanismes à travers lesquels les océans absorbent et redistribuent le carbone font malheureusement encore l'objet de nombreuses questions. Le projet NOCES, mené par le laboratoire des sciences du climat et de l'environnement (LSCE) du Commissariat à l'énergie atomique (CEA) en France, a tenté d'optimiser nos connaissances concernant les échanges de dioxyde de carbone entre l'océan et l'atmosphère. Au cours du projet, le LSCE a employé des techniques avancées de traitement du signal afin de révéler les décalages dans les flux de dioxyde de carbone (CO2) de l'atmosphère à la mer. Plus spécifiquement, la Multi-channel Singular Spectrum Analysis (MSS, l'analyse multichaîne de spectre singulier) a été appliquée aux flux de CO2 simulés entre l'atmosphère et l'océan. La MSSA a l'avantage de pouvoir résoudre des signaux pour des ensembles de données complexes en temps et en espace. Le LSCE a isolé des temps de réponses importants de l'ordre d'un à trois ans. L'interprétation de ces résultats a été facilitée grâce à des études antérieures sur la dynamique des océans. Le pic des un an correspond vraisemblablement à l'échelle de temps nécessaire au CO2 présent dans les couches de mélange océaniques pour atteindre un équilibre avec l'atmosphère. À l'inverse, le signal correspondant aux 3 ans provient de retards dans l'advection latérale du carbone dans diverses régions de l'océan. Le LSCE a également découvert que le transport des particules, les anomalies trouvées dans les nutriments ainsi que d'autres caractéristiques physiques, chimiques et biologiques peuvent avoir un rôle important. Le LSCE et ses partenaires du projet NOCES envisagent de réaliser des études supplémentaires afin de renforcer leurs connaissances concernant ces mécanismes et de comprendre leur influence dans les variations d'années en années sur la capacité des océans à absorber le carbone et donc à réguler le système climatique mondial.