Estimating the storage of anthropogenic carbon in the subtropical Indian Ocean: a comparison of five different approaches

International audience The subtropical Indian Ocean along 32° S was for the first time simultaneously sampled in 2002 for inorganic carbon and transient tracers. The vertical distribution and inventory of anthropogenic carbon (C ANT ) from five different methods: four data-base methods (ΔC*, TrOCA,...

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Published in:Biogeosciences
Main Authors: Álvarez, M., Lo Monaco, Claire, Tanhua, Toste, Yool, A., Oschlies, Andreas, Bullister, John L., Goyet, Catherine, Metzl, Nicolas, Touratier, Franck, McDonagh, E., Bryden, H. L.
Other Authors: Institut Mediterrani d'Estudis Avancats (IMEDEA), Consejo Superior de Investigaciones Científicas Madrid (CSIC)-Universidad de las Islas Baleares (UIB), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Leibniz-Institut für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR), National Oceanography Centre Southampton (NOC), University of Southampton, National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), Institut de Modélisation et d'Analyses en géo-environnement et santé - Espace Développement (IMAGES-Espace DEV), UMR 228 Espace-Dev, Espace pour le développement, Université de Guyane (UG)-Université des Antilles (UA)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université de Perpignan Via Domitia (UPVD)-Avignon Université (AU)-Université de La Réunion (UR)-Université de Montpellier (UM)-Université de Guyane (UG)-Université des Antilles (UA)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université de Perpignan Via Domitia (UPVD)-Avignon Université (AU)-Université de La Réunion (UR)-Université de Montpellier (UM)
Format: Article in Journal/Newspaper
Language:English
Published: HAL CCSD 2009
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Estimating the storage of anthropogenic carbon in the subtropical Indian Ocean: a comparison of five different approaches
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description International audience The subtropical Indian Ocean along 32° S was for the first time simultaneously sampled in 2002 for inorganic carbon and transient tracers. The vertical distribution and inventory of anthropogenic carbon (C ANT ) from five different methods: four data-base methods (ΔC*, TrOCA, TTD and IPSL) and a simulation from the OCCAM model are compared and discussed along with the observed CFC-12 and CCl 4 distributions. In the surface layer, where carbon-based methods are uncertain, TTD and OCCAM yield the same result (7±0.2 molC m−2), helping to specify the surface C ANT inventory. Below the mixed-layer, the comparison suggests that C ANT penetrates deeper and more uniformly into the Antarctic Intermediate Water layer limit than estimated from the much utilized ΔC* method. Significant CFC-12 and CCl 4 values are detected in bottom waters, associated with Antarctic Bottom Water. In this layer, except for ΔC* and OCCAM, the other methods detect significant C ANT values. Consequently, the lowest inventory is calculated using the ΔC* method (24±2 molC m−2) or OCCAM (24.4±2.8 molC m−2) while TrOCA, TTD, and IPSL lead to higher inventories (28.1±2.2, 28.9±2.3 and 30.8±2.5 molC m−2 respectively). Overall and despite the uncertainties each method is evaluated using its relationship with tracers and the knowledge about water masses in the subtropical Indian Ocean. Along 32° S our best estimate for the mean C ANT specific inventory is 28±2 molC m−2. Comparison exercises for data-based C ANT methods along with time-series or repeat sections analysis should help to identify strengths and caveats in the C ANT methods and to better constrain model simulations.
author2 Institut Mediterrani d'Estudis Avancats (IMEDEA)
Consejo Superior de Investigaciones Científicas Madrid (CSIC)-Universidad de las Islas Baleares (UIB)
Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN)
Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636))
École normale supérieure - Paris (ENS Paris)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Leibniz-Institut für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR)
National Oceanography Centre Southampton (NOC)
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National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA)
Institut de Modélisation et d'Analyses en géo-environnement et santé - Espace Développement (IMAGES-Espace DEV)
UMR 228 Espace-Dev, Espace pour le développement
Université de Guyane (UG)-Université des Antilles (UA)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université de Perpignan Via Domitia (UPVD)-Avignon Université (AU)-Université de La Réunion (UR)-Université de Montpellier (UM)-Université de Guyane (UG)-Université des Antilles (UA)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université de Perpignan Via Domitia (UPVD)-Avignon Université (AU)-Université de La Réunion (UR)-Université de Montpellier (UM)
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Institut Mediterrani d'Estudis Avancats (IMEDEA) Consejo Superior de Investigaciones Científicas Madrid (CSIC)-Universidad de las Islas Baleares (UIB) Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN) Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)) École normale supérieure - Paris (ENS Paris) Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris) Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) Leibniz-Institut für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR) National Oceanography Centre Southampton (NOC) University of Southampton National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) Institut de Modélisation et d'Analyses en géo-environnement et santé - Espace Développement (IMAGES-Espace DEV) UMR 228 Espace-Dev, Espace pour le développement Université de Guyane (UG)-Université des Antilles (UA)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université de Perpignan Via Domitia (UPVD)-Avignon Université (AU)-Université de La Réunion (UR)-Université de Montpellier (UM)-Université de Guyane (UG)-Université des Antilles (UA)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université de Perpignan Via Domitia (UPVD)-Avignon Université (AU)-Université de La Réunion (UR)-Université de Montpellier (UM) 2009 https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01205910 https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01205910/document https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01205910/file/bg-6-681-2009.pdf https://doi.org/10.5194/bg-6-681-2009 en eng HAL CCSD European Geosciences Union info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.5194/bg-6-681-2009 hal-01205910 https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01205910 https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01205910/document https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01205910/file/bg-6-681-2009.pdf doi:10.5194/bg-6-681-2009 http://creativecommons.org/licenses/by/ info:eu-repo/semantics/OpenAccess ISSN: 1726-4170 EISSN: 1726-4189 Biogeosciences https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01205910 Biogeosciences, European Geosciences Union, 2009, 6 (4), pp.681-703. ⟨10.5194/bg-6-681-2009⟩ [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph] info:eu-repo/semantics/article Journal articles 2009 ftccsdartic https://doi.org/10.5194/bg-6-681-2009 2021-12-05T03:04:18Z International audience The subtropical Indian Ocean along 32° S was for the first time simultaneously sampled in 2002 for inorganic carbon and transient tracers. The vertical distribution and inventory of anthropogenic carbon (C ANT ) from five different methods: four data-base methods (ΔC*, TrOCA, TTD and IPSL) and a simulation from the OCCAM model are compared and discussed along with the observed CFC-12 and CCl 4 distributions. In the surface layer, where carbon-based methods are uncertain, TTD and OCCAM yield the same result (7±0.2 molC m−2), helping to specify the surface C ANT inventory. Below the mixed-layer, the comparison suggests that C ANT penetrates deeper and more uniformly into the Antarctic Intermediate Water layer limit than estimated from the much utilized ΔC* method. Significant CFC-12 and CCl 4 values are detected in bottom waters, associated with Antarctic Bottom Water. In this layer, except for ΔC* and OCCAM, the other methods detect significant C ANT values. Consequently, the lowest inventory is calculated using the ΔC* method (24±2 molC m−2) or OCCAM (24.4±2.8 molC m−2) while TrOCA, TTD, and IPSL lead to higher inventories (28.1±2.2, 28.9±2.3 and 30.8±2.5 molC m−2 respectively). Overall and despite the uncertainties each method is evaluated using its relationship with tracers and the knowledge about water masses in the subtropical Indian Ocean. Along 32° S our best estimate for the mean C ANT specific inventory is 28±2 molC m−2. Comparison exercises for data-based C ANT methods along with time-series or repeat sections analysis should help to identify strengths and caveats in the C ANT methods and to better constrain model simulations. Article in Journal/Newspaper Antarc* Antarctic Archive ouverte HAL (Hyper Article en Ligne, CCSD - Centre pour la Communication Scientifique Directe) Antarctic The Antarctic Indian Biogeosciences 6 4 681 703