Océanographie

Les&nbsp;upwellings&nbsp;et&nbsp;downwelling&nbsp;côtiers Les upwellings et&nbsp;downwelling&nbsp;côtiers&nbsp;se produisent lorsque de forts vents régionaux ou saisonniers soufflent le long du rivage. En fonction de leur orientation, ces vents éloignent les eaux du rivage ou favorisent le transport d’eau venant du large vers les côtes.

Les upwellings équatoriaux&nbsp; La tension du vent en surface exercée par les Alizés&nbsp;(ang. Trade winds)&nbsp;combinée à la force de Coriolis fait diverger les masses d’eau de part et d’autre de la ligne équatoriale ce qui entraîne une remontée d’eau froide. La différence de température est significative et s’observe très bien sur les données satellites. Par-ailleurs, les eaux froides, riches en nutriments, favorisent la prolifération du phytoplancton. Les eaux des régions d’upwelling ont donc une forte concentration en chlorophylle.

1. Le transport d'Ekman La direction des courants moyens de surface est déterminée par la tension exercée par les vents dominants et par l’action de la force de Coriolis. Ainsi, le cisaillement du vent&nbsp;(angl. wind shear)&nbsp;entraîne initialement la couche d’eau superficielle dans sa direction mais la force de Coriolis dévie le courant, vers la droite dans l’hémisphère Nord et vers la gauche dans l’hémisphère Sud.&nbsp; Le mouvement se propage dans les couches d’eau inférieures, par frottement. Sous l’action de la force de Coriolis, elles sont également déviées par rapport à la couche supérieure. Les frottements s’accompagnent d’une dissipation d’énergie sous forme de chaleur si bien que la vitesse de déplacement diminue avec la profondeur. Si l’on représente le processus de façon schématique, on obtient une spirale de vecteurs de déplacement. On peut alors constater que le déplacement global de l’eau sur la hauteur du tourbillon est perpendiculaire à la direction du vent de surface. On appelle ce phénomène le&nbsp;transport d’Ekman.&nbsp;

Le transport d’Ekman est à l’origine de la formation des tourbillons océaniques, des gyres, et d’autres processus, comme les&nbsp;upwellings&nbsp;et&nbsp;downwellings. Le sens de la force de Coriolis dépend de l’hémisphère dans lequel on se place. Par conséquent, la direction du transport d’Ekman change d’un hémisphère à l’autre.&nbsp; 2. Upwellings et downwellings Sous l’effet de la force Coriolis, les vents déviés à droite dans l’hémisphère Nord s’enroulent dans le sens horaire autour des centres de haute pression (cyclones) et dans le sens antihoraire autour des centres de basse pression (dépressions).&nbsp; Or, comme nous l’avons vu, les eaux de surface des océans sont mécaniquement entraînées par les vents et se déplacent de façon perpendiculaire à sa direction. Par conséquent, les centres de haute pression (cyclones) sont associés à une divergence des vents et des eaux de surface).&nbsp;Cette divergence des eaux superficielles entraîne la remontée d’eaux plus profondes&nbsp;(angl. upwellings). On appelle ce phénomène le&nbsp;pompage d’Ekman. A l’inverse, les centres de basse pression (anticyclones) sont associés à une convergence des vents et des eaux de surface, ce qui entraîne une plongée des eaux superficielles&nbsp;(angl. downwelings).&nbsp;Ce phénomène permet entre autres d’apporter de l’oxygène dans les couches océaniques plus profondes (oxygénation).

Structure des bassins océaniques Les bassins océaniques se structurent en plusieurs zones, établies à partir du rivage. Il y a tout d’abord le plateau continental. Sa pente&nbsp;(angl. slope)&nbsp;est proche de 1/500. C’est là que la vie sous-marine est la plus développée.&nbsp;Vient ensuite le talus continental. La pente est plus marquée (jusqu’à 6/100). C’est le trait de relief le plus important. Il marque le passage de la croûte continentale à la croûte océanique.&nbsp; Au-delà, ce sont les grands fonds. Ils constituent près de 76 % de la surface de l’océan et présentent une topographie variée, avec des plaines, des monts et des vallées.&nbsp;Certains reliefs majeurs sont à signaler, comme le système de dorsale qui sépare tous les océans en bassins. Ce relief s’élève entre 1000 et 3000 mètres et peut atteindre 400 mètres de largeur. De véritables montagnes et volcans individuels sont également dispersés dans les grands fonds. Certains donnent naissance à des îles volcaniques. Enfin, les plus grandes profondeurs sont atteintes dans les fosses océaniques.

L’Océan mondial recouvre environ 361 millions de km², soit 71 % de la surface terrestre. Il est divisé en cinq grands bassins interconnectés. Le plus grand est le&nbsp;Pacifique&nbsp;(180 millions de km²) suivi de l’océan&nbsp;Atlantique&nbsp;(106 millions de km²) et de l’océan&nbsp;Indien&nbsp;(75 millions de km²). Viennent ensuite les bassins océaniques des régions polaires, avec l’océan&nbsp;Austral&nbsp;(30 millions de km²) et l’océan&nbsp;Arctique&nbsp;(14 millions de km²). Les bassins plus petits sont appelés des mers.&nbsp; Les&nbsp;mers&nbsp;sont dites&nbsp;bordières&nbsp;lorsqu’elles sont circonscrites par des péninsules, des îles ou des hauts-fonds (ex. La Manche, la mer des Caraïbes, la mer de Norvège…).&nbsp; Elles sont dites&nbsp;enclavées, lorsqu’elles sont cernées par des terres émergées et qu’elles communiquent avec les océans par le biais d’un détroit (ex. La Méditerranée, la mer Rouge, la mer Morte, la mer Baltique…).

La hauteur de la surface terrestre est comprise entre une altitude de 8 848 mètres (Mont Everest, Népal) et une profondeur de 11 022 mètres (fosse des Mariannes).&nbsp;L’altitude moyenne des continents est d’environ 840 mètres et la profondeur moyenne de l’Océan mondial est proche de 3 800 mètres. Cela peut paraître beaucoup mais c’est peu par rapport aux dimensions de la planète (cela représente 1/1675&nbsp;ème&nbsp;du rayon terrestre).&nbsp;Tous les phénomènes océaniques ont donc lieu dans une mince pellicule de l’écorce terrestre.

La répartition des terres et des mers est inégale et singulière. L’océan glacial Arctique s’oppose au continent Antarctique et l’océan Pacifique s’oppose aux continents africain et eurasiatique. Les disparités sont également hémisphériques. L’hémisphère Nord compte 61 % de mers et l’hémisphère Sud, 81 %.

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