Afin de mieux comprendre l'évolution de l'absorption du CO₂ par l'océan suite à l'augmentation continue du CO₂ dans l'atmosphère, des observations autonomes du CO₂ par colorimétrie (capteur CARIOCA) sont réalisées dans l'océan sud depuis 2003. Les données récoltées permettent de mieux documenter les variabilités diurne et saisonnière de la fugacité du CO₂, fCO₂, et du flux air-mer de CO₂ associé au gradient air-mer de fugacité. Douze bouées dérivantes CARIOCA ont été déployées dans l'océan sud depuis 2003, dont 8 dans l'océan Atlantique Sud dans le cadre du projet intégré européen CARBOOCEAN (FP6) et du projet CYBER CARIOCA-Océan Sud. Les deux déploiements réalisés depuis le Marion Dufresne en Janvier 2007 s'inscrivent dans ce cadre.

Les bouées CARIOCA mesurent toutes les heures à 2m sous la surface de l'océan, la fugacité du CO₂, la température, la salinité, la fluorescence ainsi que la vitesse du vent à 1.5m au dessus de la surface de la mer, la température de l'air et la pression atmosphérique.

L'une des deux bouées déployées a fonctionné de façon nominale pendant 15 mois, l'autre n'a pas mesuré la fugacité du CO₂ du à un dysfonctionnement apparu peu après la mise à l'eau mais a fourni des mesures de l'ensemble des autres paramètres pendant 13 mois.

La figure 1 illustre les localisations des mesures de fCO₂ réalisées par six bouées CARIOCA dans l'Atlantique sud depuis 2006. La bouée déployée depuis le Marion Dufresne (trajectoire rouge) est tout d'abord restée très proche du front subantarctique où elle a mesuré des fugacités de CO₂ légèrement sursaturées par rapport à la valeur atmosphérique (Figure 2) et a ensuite traversé vers le nord la zone subantarctique et la zone subtropicale où elle a mesuré des fCO₂ sousaturés vis-à-vis de la valeur atmosphérique. L'ensemble des mesures recueillies par cette bouée et les autres bouées déployées depuis 2006 montre une forte variabilité à mésoéchelle en particulier au sud de l'Afrique dans la zone de rétroflexion du courant des aiguilles.

Figure 1 : Localisations des mesures de fCO2 réalisées par six bouées CARIOCA dans l'Atlantique sud depuis 2006 (trajectoires grises). La trajectoire de la bouée déployée depuis le Marion Dufresne est indiquée en rouge. Les fonts polaires et subantarctiques détectés par altimétrie (Sallée et al., 2008) sont indiqués en noir. La bouée déployée depuis le Marion Dufresne est restée proche du front subantarctique puis a traversé la zone subantarctique et a dérivé dans la zone subtraopicale de l'océan indien.

Figure 2 : Gradient de fugacité de CO₂ entre la surface de la mer et l'atmosphère.