Oxygène dissous
L’oxygène est essentiel à la vie marine car tous les êtres vivants (poissons, invertébrés, coraux et bactéries) le consomment lorsqu’ils respirent.
La mesure de la concentration en oxygène renseigne l’Océanographe sur le trajet et l’âge des masses d’eaux dans l’Océan.
Comment mesure t-on l’oxygène avec un capteur optique ?
En océanographie, et particulièrement à partir des robots de type flotteurs ou planeurs sous-marins, on utilise actuellement les optodes (« optical electrode ») comme capteurs pour mesurer les concentrations d’O2 dissous. A la surface de ce capteur, existe un matériel luminescent qui émet un rayonnement rouge lorsqu’il reçoit un rayon lumineux provenant d’une diode bleue (Figure). Mais lorsque l’O2 dissous réagit (se regroupe) avec ce matériel luminescent à la surface du capteur, celui-ci n’émet plus de rayonnement. La durée et l’intensité de ce rayonnement diminuent donc proportionnellement avec la teneur en oxygène (Fig.1). C’est le principe de cette réaction chimique et de ses conséquences sur l’émission de lumière qui est donc utilisé dans ce capteur.
Fig. 1 Principe utilisé par les optodes pour la mesure de l’oxygène dissous dans les océans
Comment l’oxygène est-il réparti dans l’Océan ?
Dans l’eau froide de surface, c’est-à-dire vers les pôles, les niveaux de l'oxygène peuvent atteindre jusqu’à 300 à 400 micromoles par kilogramme d’eau de mer (1 micromole d’oxygène par kg équivaut à 0.032 mg/kg). L'oxygène dissous change considérablement selon les océans, et la vie marine devient contrainte quand il atteint un niveau entre 60 et 120 micromoles par kilogramme. Les océanographes ont trouvé des concentrations aussi basses que 10 micromoles par kilogramme dans les ZMO situées dans l’océan Pacifique et l’océan Indien (Fig.2B et 2C)
Fig. 2A - Concentrations de l’oxygène dissous en surface (A). Les zones en rouge montrent la présence de forte teneur en oxygène. Celles en bleue montrent la présence des ZMO dans le Pacifique Equatorial et l’océan Indien (données eWOCE).
Fig. 2B - Concentrations de l’oxygène dissous à 200m (B) de profondeur. Les zones en rouge montrent la présence de forte teneur en oxygène. Celles en bleue montrent la présence des ZMO dans le Pacifique Equatorial et l’océan Indien (données eWOCE).
Fig. 2C - Concentrations de l’oxygène dissous à 2000m (C) de profondeur. Les zones en rouge montrent la présence de forte teneur en oxygène. Celles en bleue montrent la présence des ZMO dans le Pacifique Equatorial et l’océan Indien (données eWOCE).
