Dynamique du méthane et de l'oxyde nitreux dans la glace de mer et la colonne d'eau au printemps en Arctique canadien : comparaison de méthodes

Abstract

Le méthane et l'oxyde nitreux sont deux gaz à effet de serre majeurs qui s’échangent entre l’océan et l’atmosphère. La glace de mer est une composante clef de l’environnement arctique ayant une forte relation d’interdépendance avec les concentrations atmosphériques en CH4 et N2O et le réchauffement climatique. Afin de mieux appréhender la dynamique des gaz dans la glace de mer, la concentration de CH4 et de N2O a été mesurée dans les carottes de glace et l'eau de mer sous-jacente dans deux sites du détroit de Dease au cours de la septième expérimentation du projet ECV-Ice. Nous avons échantillonné de la glace de première année en période de fin de croissance qui n’avait pas encore été sujette à une convection majeure et qui semblait être hétérotrophique. Les concentrations en CH4 et en N2O variaient entre 0,9 et 1,6 nmol.L-1 et entre 0,8 et 1,6 nmol.L-1 respectivement . Sous l'influence des processus physiques d’échanges à travers l’interface qu’est la glace, de la dynamique des saumures et des processus possibles de consommation de CH4 et de N2O à la base de la glace de mer, la base de la glace présentait des fortes sous-saturations en N2O et une sursaturation en CH4. Les résultats ont mis en avant une relation non-conservative entre les gaz et la salinité dans les sections basales de la glace, associée à des processus physiques, qui suggère un comportement différent des gaz lors du passage sous forme de bulles. Cette différence de comportement peut néanmoins survenir d’un biais méthodologique. Les eaux du détroit de Dease ne montrent pas de dynamiques marquées du CH4 et du N2O à l’échelle de temps d’un mois ni de grandes divergences entre le site à proximité des côtes et celui dans une polynie « invisible ». En raison du drainage des saumures, de la diffusion et des processus biogéochimiques, les eaux de surface apparaissent comme étant des puits de N2O et des sources de CH4 pour l’atmosphère. La sous-saturation en N2O dans les eaux de surface est potentiellement liée à la glace mais une recherche plus détaillée est nécessaire pour comprendre les raisons de cette sous-saturation dans l'océan Arctique.