jeudi , 16 septembre 2021

Gulf Stream

Dernière modification le 9-8-2021 à 9:15:13

Qu’est-ce ?

Le Gulf Stream est une partie de la circulation mondiale des courants océaniques. Il a la particularité d’être la partie la plus rapide de cette circulation, jusqu’à 2 m/s1. La variation de la température et la salinité2 modifient la densité (ou masse volumique) de l’eau. Cette modification de densité provoque un plongeon de l’eau “plus lourde” dans le fond de l’océan et c’est le moteur de la circulation “lente” des courants marins. Cette circulation est en phase de ralentissement.

La circulation océanique c’est quoi ?

La circulation océanique participe à la répartition de la chaleur sur l’ensemble du globe. Il permet également le brassage des eaux de l’océan, emportant de l’oxygène et du CO2 dans les couches profondes. On estime qu’une goutte d’eau met 1000-1500 ans pour faire le “tour de la boucle”.

Review of geophysic T. Kuhlbrodt3

Aux pôles, la température de l’eau baisse par son contact avec l’air froid et sec. La salinité, elle, augmente lorsque la glace se forme, excluant le sel qui reste dans l’eau résiduelle. C’est donc en hiver et lors de la formation de la glace que ce phénomène est le plus aigu.

Pour tenir compte d’autres paramètres que la salinité et la température uniquement, il a été défini l’acronyme MOC: Meridional Overturning Circulation (circulation méridienne de retournement) et AMOC pour sa partie Atlantique.

Le débit d’eau se mesure en Sverdrup (1 million de m3/s). Valeur actuelle pour l’Atlantique est de l’ordre de 15 Sv. On estime la diminution globale d’ici 2100 entre -20% et -80% 4.

Vue en coupe du flux atlantique AMOC

Ce schéma en deux dimensions illustre de manière simplifiée la CMR et ses impacts sur les grands flux air-mer et le transport de chaleur, d’oxygène (O2 ), de carbone anthropique (CANTH) et naturel (CNAT). Les bassins de haute latitude, tels que l’Atlantique nord, sont des régions de fortes pertes de chaleur, et de fort stockage de CANTH, de CNAT et d’O2 . Les remontées d’eaux dans l’océan austral mènent simultanément à des émissions de CNAT, des captures de CANTH, et des ventilations d’O2 , car les eaux profondes remontées sont pauvres en O2 et riches en carbone inorganique dissous (DIC). La zone équatoriale est une région d’intenses remontées d’eaux froides et riches en DIC et nutriments, menant à un stockage de chaleur, une production biologique et un dégazage thermique d’O2 intensifiés, ainsi qu’à de grosses émissions de CNAT. [AABW = eaux profondes de l’Antarctique; NADW = eaux profondes de l’Atlantique nord; IDW = eaux profondes de l’Océan Indien; PDW = eaux profondes du Pacifique; AAIW = eaux antarctiques Intermédiaires; SAMW = eaux modales subantarctiques]. © B. Delorme et Y. Eddebbar 5

ocean-climate.org : PDFs complets6

Pourquoi est-ce important ?

La disparition progressive des calottes polaires7 va diminuer ce puissant moteur de brassage des masses d’eau. Cela peut supprimer la différence de température que l’on constate à des latitudes identiques, entre la France et le Canada par exemple, pour une même latitude: 

  • St-John8 47°34’03’’ : min janvier -7 °C ; max juillet 20.2 moy annuelle: 8.62°C   
  • Brest9 48°23’27’’ : min janvier 4 °C ; max juillet 19.5 ; moy annuelle: 11.1°C    
  • Alors que Brest est légèrement plus au nord que St-John.

Ce brassage est également un puits de carbone, puisque le CO2 dissous dans l’eau de surface est enfouis pour plusieurs centaines d’années. C’est encore une source de nutriments (sels minéraux) disponibles issus des profondeurs, très importante dans les zones de remontée d’eau pour toute la chaîne alimentaire marine. Les zones d’Upwelling (remontée d’eau) représentent seulement 3% de la surface de la mer, mais fournissent 40% des prises de pêche10. A noter que le vent près des côtes est également un moteur de ces remontées d’eau, parfois très saisonnières. 

Image infrarouge en hiver (NASA)

Circulation AMOC et évolution, University College London11

Quelle question est actuellement en suspens?

On a beaucoup de peine à connaître le futur de cette variation, si la diminution est depuis 2000 en moyenne de 0.5 Sv par an, certaines études tablent sur une chute plus abrupte (effondrement ?) de ce flux de chaleur vers l’Europe. Cela peut être une bonne chose sous l’angle de la température, mais un ralentissement du brassage des eaux profondes des océans va diminuer les apports en nutriments dans les zones de remontée d’eau et ainsi mettre à mal les ressources halieutiques (pêche) mondiale. Ces ressources sont déjà exploitées au-delà des limites pour une grande partie d’entre-elle, 34.2% des ressources exploitées de manière “non durable” selon la FAO12.

Et pour la Suisse

La diminution des ressources mondiales de nourriture va poser des problèmes graves aux populations, y compris celles des pays riches. De plus, le régime de précipitations de l’hémisphère nord13 va être affecté par une modification substantielle de la circulation océanique. Enfin, toute modification rapide du climat entraîne une mise sous pression de la biodiversité. Chaque diminution de la variété des espèces affaiblit un peu plus la capacité de la biosphère à surmonter le stress qu’on lui fait subir et met en péril notre propre survie.

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Bibliographie

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Références et sources

  1. www.esa.int/SPECIALS/Eduspace_Weather_EN/SEMSM2L1YHH_0.html []
  2.  ocean-climate.org/?page_id=3811 []
  3. agupubs.onlinelibrary.wiley.com/action/doSearch?ContribAuthorStored=Kuhlbrodt%2C+T []
  4. master-oacos.lmd.jussieu.fr/fr/m2/notes-de-cours/Circulation_Ocean_Chap7.pdf []
  5. Document La circulation océanique et le climat: une vue d’ensemble []
  6. Document “Les interactions entre l’océan et le climat (8 fiches)” source-ocean-climate-org-ocean.pdf []
  7. www.climate.gov/news-features/understanding-climate/climate-change-minimum-arctic-sea-ice-extent []
  8. fr.wikipedia.org/wiki/Climat_du_Canada []
  9. fr.climate-data.org/europe/france/bretagne/brest-5620/ []
  10. studylibfr.com/doc/429515/les-dossiers-th%C3%A9matiques-de-l-ird-les-grands-%C3%A9cosyst%C3%A8mes []
  11. science.sciencemag.org/content/348/6241/1255575.full []
  12. www.fao.org/3/ca9231fr/CA9231FR.pdf []
  13. www.nature.com/articles/d41586-018-04086-4 []
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