CARAUS : CARbone AUStral
Extrait de la Lettre du Changement global n°18 - Programme International Géosphère Biosphère (IGBP) - Programme Mondial de Recherches sur le Climat (WCRP) - Programme International «Dimensions Humaines» (IHDP) - Diversitas - Earth System Science Partnership (ESSP)

Problématique scientifique et objectifs

L’observation et la compréhension des variations saisonnière, inter-annuelle et décennale du cycle du carbone océanique sont primordiales pour estimer les bilans de carbone à l’échelle planétaire et paramétrer puis valider les modèles climatiques prédictifs. Jusque dans les années 80, très peu de mesures répétitives de carbone inorganique et de la pression partielle pCO₂ existaient pour le compartiment océan. Dans les années 90, les expériences WOCE et JGOFS ont permis d’accroître considérablement ces observations et ont permis d’établir une première climatologie mondiale des flux air-mer de CO₂ et de dresser pour la première fois un inventaire de carbone anthropique dans l’océan mondial avec il faut le noter de grandes incertitudes dans l’océan austral.

Les observations biogéochimiques (dont le CO₂ dissous dans l’océan) telles que celles proposées dans l’observatoire CARAUS sont fondamentales pour accroître nos connaissances sur les mécanismes internes océaniques (régulation de l’accroissement du CO₂ atmosphérique par l’océan et piégeage du CO₂, cycles biogéochimiques), leurs variabilités et leurs évolutions. Elles permettent également de mieux comprendre de quelle manière l’océan subit les impacts anthropiques (acidification) ou quels sont les modes de rétroactions attendus dans un contexte de changement climatique (réchauffement, stratification, changements d’écosystèmes); enfin, elles sont importantes pour initialiser ou valider les modèles de prédiction climatique.

Stratégie et paramètres mesurés

Le programme OISO (Océan Indien Service d’Observation, labellisé S.O./INSU depuis Juillet 97) et les campagnes MINERVE, associées dans l’ORE CARAUS depuis 2003, visent à maintenir sur une longue durée l’observation des propriétés océaniques et atmosphériques liées au cycle du carbone dans l’Océan Indien Sud et l’Océan Austral. En cela, elles complètent, dans un secteur peu observé, le réseau international de mesures de CO₂ océanique. Les campagnes OISO mettent à profit les navigations du Marion-Dufresne durant les opérations de type Observatoires multidisciplinaires (IPEV) et logistiques (TAAF) dans l’Océan Indien sud. Les campagnes MINERVE sont organisées en coopération avec le CSIRO (Hobart/Australie) et utilisent les rotations de l’Astrolabe (IPEV/TAAF) entre la Tasmanie et La Terre Adélie.

Depuis 1998, 12 campagnes OISO et 7 campagnes MINERVE ont été réalisées. Durant ces campagnes des mesures de surface (en continu ou discrètes) et des mesures dans la colonne d’eau (stations) sont effectuées pour de nombreuses propriétés hydrologiques et chimiques (température, salinité, pCO₂, DIC, TA, O₂ Chl, ¹³C, ¹⁸O, sels nutritifs). Des échantillons atmosphériques sont également prélevés durant OISO afin de compléter le réseau d’observation RAMCES. Les instrumentations mises en oeuvre sur les navires sont référencées aux standards internationaux. Ainsi, les données CARAUS disponibles (par exemple au CDIAC) sont, au-delà des analyses régionales, utilisables pour composer des synthèses cohérentes à l’échelle de l’océan global.

Les mesures effectuées en été et hiver austral permettent d’évaluer les variations saisonnières de la pression partielle de CO₂ dans les eaux de surface et des flux échangés à l’interface air-mer: l’océan agit en qualité de puits de CO₂ durant l’été austral et devenir une source de CO₂ en hiver.