Une propriété mesurable conservée dans l'eau, les sédiments ou les carbonates biogéniques utilisée pour déduire le temps écoulé depuis qu'une masse d'eau a échangé pour la dernière fois avec la surface ou l'atmosphère (c'est‑à‑dire son histoire de ventilation).

Principe

Les traceurs qui décroissent, se fractionnent ou sont échangés à la surface (radiocarbone, gaz nobles, traceurs chimiques transitoires, rapports isotopiques) évoluent de manière prévisible en cas d'isolement vis‑à‑vis de l'atmosphère ; la comparaison des abondances mesurées avec les valeurs de surface fournit un âge de ventilation apparent ou un proxy du temps d'échange.

Démonstration

Utilisation du Δ14C dans des foraminifères benthiques comme proxy d'âge de ventilation : le déficit en Δ14C par rapport à l'atmosphère contemporaine indique que l'eau de fond était isolée pendant plusieurs siècles, produisant un âge de ventilation modélisé d'environ 1200 ans pour cette masse d'eau.

Mauvaise application

Considérer toute déviation d'un traceur par rapport aux valeurs de surface comme un âge de ventilation pur sans tenir compte de l'advection, du mélange avec d'autres masses d'eau, de la production ou élimination in situ, des effets de réservoir et des incertitudes de calibration.

Conséquence

Appliqués correctement, les proxies d'âge de ventilation fournissent des estimations relatives et parfois quantitatives des temps d'isolement des masses d'eau, permettant de reconstituer la force passée du retournement, le stockage du carbone et l'histoire d'oxygénation.

Inversion

Inversé, un proxy d'âge de ventilation serait utilisé pour déduire le temps écoulé depuis que l'eau a connu une production biologique plutôt que l'échange atmosphérique, conduisant à une interprétation axée sur le cycle biogéochimique plutôt que sur l'échange physique.

Limite

Valable pour des traceurs sensibles aux échanges air‑mer ou à la décroissance et pour des archives qui enregistrent fidèlement les concentrations de traceurs (eaux, foraminifères, carbonates authigènes) ; non valable pour des traceurs dominés par une production locale, une forte diagénèse ou lorsque le mélange / les sources multiples ne peuvent être contraints.

Tension sémantique

Il existe une tension entre considérer le proxy comme un âge chronologique absolu et comme un indicateur relatif d'isolement ou de mélange ; différents proxies (radiocarbone, gaz nobles, traceurs transitoires) mettent l'accent sur des processus et des échelles temporelles différentes.

Synthèse

Un proxy d'âge de ventilation est toute mesure de traceur qui, une fois calibrée par rapport aux processus de surface et de transport, fournit une estimation du temps pendant lequel une masse d'eau est restée isolée des échanges atmosphère–surface ; son utilité dépend de la compréhension des sources, puits et du mélange du traceur.