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GÉOCHIMIE MARINE
D’où :
_ Wb<
dz
H
H
RTtg
(10.9)
On considère ici le cas très simple d’un océan à fond plat dans lequel la circulation profonde
est contrôlée par un upwelling lent et uniforme vers la base de la thermocline. On a donc
wbi > 0 partout, sauf dans les zones de convection. Une colonne d’eau qui s’étire vers le haut
(wbt > 0 dans l’équation 10.9) doit se diriger vers le nord dans l’hémisphère nord et vers le sud
dans l’hémisphère sud. On retrouve ainsi le principe de la patineuse qui conserve son moment
cinétique. Mais si la remontée des eaux profondes implique un déplacement horizontal vers les
pôles, comment les masses d’eaux polaires peuvent-elles se répandre vers l’équateur ? Le calcul
précédent suppose que l’on se trouve loin des bords de l’océan afin de pouvoir négliger les
frottements. A contrario, en se plaçant sur les bords des bassins, les eaux profondes peuvent se
diriger vers l’équateur et même traverser l’équateur. Une eau profonde se dirigeant vers l’équateur est déviée par la force de Coriolis vers le bord ouest du bassin. C’est ainsi que Stommel
et Arons prédisent en 1958 l’existence de courants profonds intenses sur les bords ouest des
bassins océaniques. Il faudra attendre 1961 pour que la première observation confirmant cette
théorie soit publiée. Dans le centre des bassins, les vitesses sont plus lentes et donc leur détermination plus difficile (Exercice d’approfondissement 2).
L’analyse des chlorofluorocarbone (CFC) a permis de grandement raffiner l’image de la
circulation de bord ouest. Les CFC ont été utilisés comme liquides réfrigérants entre 1950 et
1995. Durant cette période, leur production a crû plus ou moins exponentiellement durant
quelques décennies (Figure 10.7). Ces molécules volatiles sont transportées dans l’atmosphère, puis dissoutes dans l’océan. Inertes chimiquement, elles se comportent comme des
traceurs passifs. La présence de CFC dans une masse d’eau indique qu’elle a été en contact
avec 1 atmosphère depuis moins de 50 ans. Le rapport d’abondance entre les différents CFC
permet même d’estimer un âge (Exercice d’approfondissement 3).
Figure 10.7. Évolution des concentrations
en CFC11, CFC12 et du rapport CFC11/
CFC12 dans l’atmosphère.
Modifié d’après Beining et Roether, 1996.
GÉOCHIMIE MARINE
D’où :
_ Wb<
dz
H
H
RTtg
(10.9)
On considère ici le cas très simple d’un océan à fond plat dans lequel la circulation profonde
est contrôlée par un upwelling lent et uniforme vers la base de la thermocline. On a donc
wbi > 0 partout, sauf dans les zones de convection. Une colonne d’eau qui s’étire vers le haut
(wbt > 0 dans l’équation 10.9) doit se diriger vers le nord dans l’hémisphère nord et vers le sud
dans l’hémisphère sud. On retrouve ainsi le principe de la patineuse qui conserve son moment
cinétique. Mais si la remontée des eaux profondes implique un déplacement horizontal vers les
pôles, comment les masses d’eaux polaires peuvent-elles se répandre vers l’équateur ? Le calcul
précédent suppose que l’on se trouve loin des bords de l’océan afin de pouvoir négliger les
frottements. A contrario, en se plaçant sur les bords des bassins, les eaux profondes peuvent se
diriger vers l’équateur et même traverser l’équateur. Une eau profonde se dirigeant vers l’équateur est déviée par la force de Coriolis vers le bord ouest du bassin. C’est ainsi que Stommel
et Arons prédisent en 1958 l’existence de courants profonds intenses sur les bords ouest des
bassins océaniques. Il faudra attendre 1961 pour que la première observation confirmant cette
théorie soit publiée. Dans le centre des bassins, les vitesses sont plus lentes et donc leur détermination plus difficile (Exercice d’approfondissement 2).
L’analyse des chlorofluorocarbone (CFC) a permis de grandement raffiner l’image de la
circulation de bord ouest. Les CFC ont été utilisés comme liquides réfrigérants entre 1950 et
1995. Durant cette période, leur production a crû plus ou moins exponentiellement durant
quelques décennies (Figure 10.7). Ces molécules volatiles sont transportées dans l’atmosphère, puis dissoutes dans l’océan. Inertes chimiquement, elles se comportent comme des
traceurs passifs. La présence de CFC dans une masse d’eau indique qu’elle a été en contact
avec 1 atmosphère depuis moins de 50 ans. Le rapport d’abondance entre les différents CFC
permet même d’estimer un âge (Exercice d’approfondissement 3).
Figure 10.7. Évolution des concentrations
en CFC11, CFC12 et du rapport CFC11/
CFC12 dans l’atmosphère.
Modifié d’après Beining et Roether, 1996.