Maîtrise de Sciences de la Terre et de l ’Univers 2001-2002 Cours de Chimie atmosphérique

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Contenu – planning du Cours• Transfert Radiatif• Gaz à effet de serre non réactifs : CO2– Expliquer les variations de [CO ] ?2– Processus océaniques– Missing sink et biosphère continentale– Projections futures• Gaz réactifs – couplage CapacitéOxydante• Aérosols et climatATMOSPHERIC CO INCREASE OVER PAST 1000 YEARS214⎡ ⎤⎢ ⎥FA(1 − )ST =o⎢ ⎥f4(1 − ) σ⎢ ⎥⎣ 2 ⎦C’est la faute aux hommes, ma brave dame : Combustions de fossiles ;DéforestationCarbon isotopes as tracersEvolution des isotopes du CO atmosphérique213C : indicateur de CO2 d ’origine biosphérique(biomasse vivante ou fossile)14C : indicateur de l ’âge du CO émis 2èmePremière moitié du XIX déforestation prédominanteèmeFin du XIX début d ’émissions fossiles importantesInterhemispheric gradient and CO sources2• N/S gradient = differencebetweenMaunaLoa and South Pole• N/S gradient increases withfossil fuel use, verifying global impact of human-causedemissions800Anthropogenic760increase of CO2not so clear ?72068076 6405We have to look at the Total (fossil fuel)whole Carbon cycle4Pétrole3Charbon2Gaz101950 1960 1970 1980 1990 2000Annéeémissions (Gigatonnes/an)COatmosphérique (Gigatonnes)2 Global Carbon CycleCarbonated sediment < 0.3Volcanoes50000000< 0.1IPCC 2007 + Sarmiento and Gruber, 2006ÆGlobal Carbon Cycle Caracteristic Times• temps de séjour : τ = Q / Fout• terre interne : τ = 200 Ma• ...

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••••Contenu planning du CoursTransfert RadiatifGaz àeffet de serre non réactifs : CO2–Expliquer les variations de [CO2] ?–Processus océaniques–Missingsinket biosphère continentale–Projections futuresGaz réactifs –couplage CapacitéOxydanteAérosols et climat

; selissof ed snoitsubmoC : emad evarb am ,semmoh xuDéforestationao ATMOSPHERIC CO2eINCREASE OVER PAST 1000 YEARSt14⎤⎡=⎢⎢FS(1−fA)⎥⎥⎣⎢4(1−2)σ⎥⎦uaf al tse’CT

Carbonisotopes as tracers

14C: indicateur de l’âge du CO2émis Première moitiédu XIXèmedéforestation prédominantesetnatropmi selissof snoissimé’d tubédemèXIX ud niF)elissof uo etnaviv essamoib(euqiréhpsoib enigiro’d 2OC ed ruetacidni :C31euqiréhpsomta2OC ud sepotosi sed noitulovE

Interhemisphericgradient and CO2sources••N/S gradient = differencebetweenMaunaLoaand South PoleiNn/cSr egarsaedsiewnitt hfvoesrisfiylifnugelg luosbea, l impact of ehumimsasino-cnasused

76543210195019601970Anné1e98Total (fossil fuel)00991800067027086046PétroleCharbon0002zaGAnthropogenicincreaseof CO2not soclear?Wehave to look atthe wholeCarboncycle

PIVolcanoes<1.0 CC2 00 7+S raGlobal CarbonCarbonated sediment 50000000imneota dnG ruber ,2< 0.3006yCelc

τ= 19 ansτ= 3,6 ansτ= 390 ansτ= 400 ansτ= 165 kaτ= 200 Ma•terre interne : us seppolevne••océans : •surfaces (atm incluse)elatnenitnoc erèhpsoib••atmosphère : ÆAux grandes échelles de temps, en supposant •temps de séjour : τoutGlobal CarbonCycle CaracteristicTimes : : selleicifrepF / Q =

Atmosphericthe geologicni OC2record

GodControl Processatlong time scales•area(t) : exposedcontinents•runoff(t) = f (T, lat, fraction de continent)•dependenceon pCO2dérisRetroactions? Stable or unstable? andJ oachimski,2 004Flux dependson tectonics. Probablynot constant over geologictimes

xEe750 Myr800 Myrpm(elGod ddeer icsoten atl,r ôClReAt S e2c0t0o7)n•soleil -6% àl’époqueqieu •break-up pas suffisant pour englacer•mais provinces basaltiques entre 825 et 750 Ma

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