Particulate Organic Carbon Export Fluxes in The Canada Basin and Bering Sea as Derived from 234Th/238U Disequilibria

Résumé

Au cours du mois d'août 1999, on a prélevé des échantillons d'eau de mer dans la colonne d'eau du bassin Canada et de la mer de Béring depuis le vaisseau RV Xue-Long. L'activité volumique du 234Th dissous et particulaire a été mesurée à l'aide de techniques de comptage au rayonnement bêta afin de quantifier le temps de balayage et le temps de séjour du 234Th et les flux d'exportation du carbone organique. On a aussi établi la production primaire (PP) et la production bactérienne dans les zones d'étude en réalisant des expériences d'incubation in situ. Dans les deux zones d'étude, on a observé un balayage marqué du 234Th dans les 100 m supérieurs de la colonne d'eau, avec jusqu'à 40 p. cent de déficit de 234Th aux postes de la mer de Béring et environ 15 p. cent au poste du bassin Canada. La PP mesurée baissait d'environ 12,5 µmol C/m³/h dans l'eau de surface à près de zéro à environ 100 m de profondeur, avec une PP intégrée de 3,83 mmol C/m²/j dans le bassin Canada. D'autre part, la production bactérienne était de l'ordre de 2,0 mmol C/m²/j, ce qui représente jusqu'à 52 p. cent de la PP intégrée. Les flux d'exportation du carbone organique particulaire (COP) calculés à partir du déséquilibre 234Th /238U étaient d'environ 1 mmol C/m²/j dans le bassin Canada et d'environ 10 mmol C/m²/j dans la mer de Béring, les flux dans cette région étant de 5 à 10 fois plus élevés que ceux trouvés dans le bassin Canada. Ces flux d'exportation correspondent à un rapport ThE (le rapport de l'exportation du COP dérivé du 234Th à la production primaire) de 0,26 pour le bassin Canada et de 0,7 pour la mer de Béring. Les rapports plus élevés de ThE dans les zones d'étude suggèrent un découplage de la production et de l'exportation de particules dans l'océan septentrional. Les rapports de COP au 234Th particulaire (µmol C/dpm) diminuaient de façon uniforme avec l'augmentation de la profondeur, ce qui suggère que le carbone organique est reminéralisé préférentiellement par rapport au 234Th. Il est à noter que le profil du 234Th particulaire dans le bassin Canada affichait une caractéristique unique: l'activité du 234Th particulaire augmentait avec la profondeur, ce qui suggère un balayage continu du 234Th et un taux rapide de sédimentation des particules.