Atelier #3 CES Oxygène dissous CalibO2 - octobre 2021

Calib'O2

ORGANISATION :  Anne Daniel (Ifremer) et Christophe Rabouille (LSCE/IPSL).

DATES : 4 et 5 octobre 2021

LIEU : à Sainte-Anne du Portzic (Finistère)

Objectif : mesures in situ des capteurs dans des zones à forts gradients. Ces manipulations qui se sont déroulées en bassin d'expérimentation, font suite à une des conclusions du 1er atelier technique du CES Oxygène dissous (Compte-rendu), pour quantifier les performances des capteurs dans des zones à forts gradients dans la colonne d'eau. Cet atelier #3 est subventionné par l'IR ILICO.

Son but est de tester les limites et performances de mesures d'oxygène dissous de certains capteurs dans des zones à forts gradients (estuaires, zones de minimum d’oxygène), entre milieux pleinement oxygénés et milieux faiblement oxygénés, voire anoxiques : quantifier les incertitudes de mesure, quantifier la limite de détection en zone anoxique, identifier et quantifier les interférences les plus significatives en terme de biais. Pour standardiser ces techniques dans de telles zones de basses concentrations, des calibrations croisées à l’aide de la méthode de référence Winkler sont effectuées.

Ce travail sera valorisé sous la forme d'un guide d'harmonisation des bonnes pratiques d’utilisation des optodes/ électrodes en milieu faiblement oxygéné dans les zones à fort gradient et sera mis à disposition sur ces pages du CES Oxygène dissous du site web ODATIS.

 

Légende des photos 1 à 3 : Capteurs de mesures d’oxygène pendant l’atelier Calib’O2 lors de cet atelier en octobre 2021. Le capteur oxygène des sondes Wimo utilisées dans le réseau MAGEST du CDS-IS-OASU est testé. Crédits Laurent Coppola, LOV, CNRS-SU, @lov_omtab.
Photo 4 : Immersion de la structure supportant les 18 capteurs dans le bassin d'expérimentation où ont été reproduites les conditions naturelles bi-couches (couche salée faiblement oxygénée au fond/couche de salinité plus faible et très oxygénée en surface). Crédit : Dugornay Olivier (2021). IFREMER
Photo 5 : Participants à l'atelier Calib'O2. Crédit Lesbats Stephane (2021). IFREMER.

lundi 4 octobre 2021

14h-18h

      Session pratique

Bassin 1

  • Mise en fonctionnement des capteurs (alimentation, data logger, etc…)
  • Installation des optodes sur la structure « rosace »
  • Début du déploiement pour stabilisation des capteurs et mesures dans la couche de surface oxygénée pendant la nuit.

-> stabilité des mesures en milieu oxygéné
-> comparaison en milieu oxygéné des données par rapport au Winkler

mardi 5 octobre

8h30-13h

        Session pratique

Bassin 1

  • Fin du déploiement en milieu oxygéné
  • Prélèvements Winkler, H2S, pH au centre de la rosace en surface (triplicat)
  • Profil en descente : mesures en continu à une fréquence déterminée  avec paliers de 5 min tous les 2 cm jusqu’au fond (environ 60 cm = 5 x 30 = 3h)
  • Prélèvements Winkler, H2S, pH au centre de la rosace au fond (triplicat)
  • Début du déploiement « longue durée » en milieu anoxique (~ 20 h)

-> quantification des incertitudes de mesure par comparaison des représentations du gradient d’oxygène sur les profils descente
-> détermination de la limite de quantification des optodes
-> stabilité des valeurs en milieu anoxique
-> comparaison des données obtenues entre les optodes et les données Winkler en milieu anoxique (et sulfuré)

14h-17h

     Session théorique
  • 14 h : Présentation Aanderaa
    15 h : Présentation RBR (par visio)
    16 h : Présentation de 15 min de chaque laboratoire participant (type de capteur(s) utilisé, procédure d’utilisation (principe, performances attendues, milieu de déploiement, mode de vérification/ajustage, facteurs correctifs appliqués, retour d’utilisateur, etc…).

mercredi 6 octobre

8h30-13h

          Session pratique

Bassin 1 (+ petit bassin oxygéné)

  • Prélèvements Winkler, H2S, pH au centre de la rosace au fond (triplicat),
  • Remontée de la structure en surface en zone oxygénée : détermination du temps de réponse des optodes lors du passage « zone anoxique » à la zone oxygénée,
  • Placement de la structure dans un petit bassin oxygéné et brassé pour vérification du 100% (avec Winkler de référence).

-> stabilité des mesures lors du retour en zone oxygénée (temps de latence)

Bassin 1 (ou 2 selon les perturbations engendrées dans le bassin 1)

  • Profil en descente : mesures en continu avec paliers de 5 min tous les 5 cm jusqu’au fond
  • Début du déploiement « longue durée » en milieu anoxique (~ 20 h) vers 12 h
  • Prélèvements Winkler, H2S, pH au centre de la rosace au fond (triplicat)

14h-18h

       Session théorique
  • Calculs de compensation de température et salinité pour les optodes,
  • Identification et quantification des sources majeures d’incertitudes et de biais,
  • Détermination de la limite de quantification, de l’exactitude (justesse et précision), de la stabilité.

jeudi 7 octobre

8h30-13h

     Session pratique

Bassin 1 (+ petit bassin oxygéné)

  • Fin du déploiement « longue durée » en milieu anoxique,
  • Prélèvements Winkler, H2S, pH au centre de la rosace au fond (triplicat),
  • Remontée de la structure en surface,
  • Placement de la structure dans un petit bassin oxygéné et brassé pour vérification du 100%,
  • Démontage de l’installation.

Bassin 2 : test « Niskin » 1

  • Installation d’une bouteille Niskin « horizontale », équipée d’une miniDOT à l’intérieur, dans le fond du bassin anoxique,
  • Prélèvement Winkler au fond (triplicat),
  • Fermeture de la bouteille, palier 20 min,
  • Remontée de la bouteille en surface en zone oxygénée (1-2 h ?),
  • Sortie de la bouteille du bassin et attente d’environ 1 h avant le prélèvement Winkler dans la bouteille (triplicat).

Petit bac oxygéné : test « Niskin » 2
Une bouteille Niskin a été immergée dans un bac de concentration proche de 0% le lundi 27 sept. Après clapage, elle a été immergée dans un bac oxygéné à 100%. L’évolution de la concentration est suivie à l’aide d’une miniDOT.

  • Sortie de la bouteille du bassin et attente d’environ 1 h avant le prélèvement Winkler dans la bouteille (triplicat)

14h-17h

  Session théorique
  • Si besoin, suite des discussions de la veille
  • Récupération des données et mise en commun d’un fichier de travail
  • Proposition d’un plan de travail pour la rédaction d’un guide de bonnes pratiques