Branche des sciences océaniques qui étudie la composition chimique de l'eau de mer et les processus et cycles chimiques (gaz dissous, nutriments, oligo-éléments, composés organiques) contrôlant la distribution et la transformation des espèces chimiques dans les milieux marins.

Principe

Les distributions chimiques marines résultent de lois de conservation (bilans de masse et d'éléments), de la cinétique et des équilibres chimiques, du transport par processus physiques (advection, diffusion, mélange) et des interactions avec la biologie et les sédiments; les traceurs et la spéciation révèlent sources, puits et voies.

Démonstration

Mesurer le système carbonaté (pH, alcalinité, carbone inorganique dissous) pour quantifier l'absorption océanique du CO2 anthropique; cartographier nitrate et phosphate pour identifier les zones de limitation en nutriments; utiliser les isotopes de radium pour tracer les apports d'eaux souterraines sous-marines.

Mauvaise application

Supposer que l'eau de mer est chimiquement uniforme en espace et en profondeur ou interpréter des observations de concentration comme reflétant uniquement des réactions locales sans tenir compte de l'advection et du mélange, ce qui conduit à une attribution erronée des sources.

Conséquence

Fournit des contraintes quantitatives pour les modèles climatiques, l'évaluation de la pollution, le cycle biogéochimique, les projections d'acidification des océans et la gestion des apports de nutriments et de contaminants.

Inversion

Une perspective ignorant les processus chimiques et ne considérant que le transport physique (océanographie physique pure) ou uniquement les organismes (biologie pure), échouant à expliquer les distributions chimiques pilotées par réactions et spéciation.

Limite

Couvre les conditions chimiques marines de la surface aux sédiments et interfaces (air–mer, sédiment–eau) mais exclut la chimie atmosphérique non liée aux échanges océaniques et la chimie des eaux intérieures sauf dans les zones de mélange estuariennes.

Tension sémantique

Chevauche la biogéochimie marine et la chimie environnementale; la tension porte sur le fait de considérer les patrons chimiques comme principalement abiotiques (océanographie chimique) ou principalement médiés biologiquement (biogéochimie), de nombreux problèmes exigeant les deux approches.

Synthèse

L'océanographie chimique relie les mesures de composition de l'eau de mer aux principes de transport et de réaction chimique pour expliquer d'où proviennent les espèces chimiques marines, comment elles se transforment et comment elles influent sur le climat, les écosystèmes et les impacts humains.