Circulation thermohaline

L'observation des océans depuis l'espace se heurte à un obstacle majeur : les ondes électromagnétiques émises et reçues par les satellites ne pénètrent pas en profondeur, limitant les mesures à la surface. Les satellites altimétriques mesurent bel et bien en surface, mais la hauteur de mer estimée intègre les effets cumulés de nombreux phénomènes sur toute la colonne d'eau. Ainsi, on peut déduire de ces mesures ce qui se passe en profondeur et tenter de suivre les courants de profondeur.

Les courants de profondeur ne sont pas générés par les vents, mais mis en mouvement par des différences de températures et/ou de salinité entre les différentes couches de l'océan. Evaporation, précipitation, apport d'eaux continentales, formation de la banquise... sont autant d'évènements capables de modifier les caractéristiques thermohalines de l'eau de mer. Une forte évaporation, comme par exemple en mer Méditerranée, a ainsi tendance à concentrer l'eau de mer en sels. Cette eau devenue plus dense, plonge en profondeur.

Le Détroit du Danemark, entre Groenland et Islande, agit comme un seuil (carte bathymétrique, à gauche), au sud duquel de l'eau froide plonge à très grande profondeur (-3000 m). À cet endroit, on observe sur une carte altimétrique une forte turbulence, qui ne correspond pas à un phénomène de surface (carte d'énergie cinétique déduite de l'altimétrie, à droite).
(Crédits KMS)

 

L'eau froide, en descendant, se mélange avec le milieu ambiant, créant des tourbillons. (Crédits KMS)

La mer du Groenland est une des zones clés de la circulation océanique à l'échelle de la planète, la circulation thermohaline. En effet, c'est à cet endroit, en hiver, que les eaux de l'Atlantique, froides et salées, plongent à grande profondeur, formant une véritable cataracte. Lors de cette plongée, des tourbillons se créent sous la surface, qu'une analyse des données altimétriques permet de repérer.

Ce courant thermohalin marque le point de départ de la circulation océanique mondial. Ces eaux profondes, froides et salées parcourent le fond des océans (Atlantique, Antarctique, Indien et Pacifique), telles un tapis roulant (Conveyor belt) avant de se réchauffer et de remonter vers la surface dans l'océan Pacifique et Indien, pour ensuite suivre le chemin inverse, en surface, et s'appliquer à boucler leur long trajet millénaire.

Circulation thermohaline à l'échelle du globe, visualisée sous Google Earth. Les courants froids sont représentées par des flèches bleues et les courants chauds, par des flèches rouges. Le fichier kmz est téléchargeable sur le site de l'Académie de Montpellier. Crédits Ludovic Delorme.

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