LA CIRCULATION THERMOHALINE
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Il existe plusieurs zones de formation d’eau profonde (Figure 10.20) en Méditerranée. En
Méditerranée orientale, on forme généralement des eaux profondes en mer Adriatique et des
eaux intermédiaires en mer Levantine.
Des sections hydrographiques effectuées en 1989 et 1995 en Méditerranée orientale montrent
des changements importants des propriétés des masses d’eau profondes (Figure 10.21).
a) Commentez ces changements et déterminez où a eu lieu la formation d’eau profonde pour
produire la situation de 1995.
b) Sachant que la période 1988-1993 a été particulièrement sèche en Méditerranée et que
l’hiver 1992-1993 a été particulièrement froid, proposez un scénario pour la formation des
eaux profondes.
A Exercice 2. Les courants profonds dans le bassin du Brésil (Hogg et Owens, 1999).
Des bouées dérivant à 2 500 m et 4 000 m de profondeur ont été mises à l’eau dans le bassin
du Brésil (Atlantique Sud, entre le Brésil et la ride médio-atlantique) durant plusieurs années.
A 2500 m de profondeur, les bouées larguées sur le bord ouest du bassin montrent un déplacement net vers le sud. À 4 000 m de profondeur, les bouées larguées sur le bord ouest du bassin
montrent un déplacement net vers le nord. Les bouées larguées au centre du bassin (à 2 500 m
ou à 4 000 m) montrent des déplacements zonaux vers l’est ou l’ouest, mais sans composante
méridienne.
1) Quelles masses d’eaux créent les courants de bord ouest ?
2) La circulation mise en évidence par les bouées correspond-elle au modèle de Stommel et
Aarons ?
3) A partir des résultats de l’exercice 4, proposez une explication de l’écart entre le modèle de
Stommel et Aarons et les mesures de courant.
A Exercice 3. Dissolution des CFC et âge des masses d’eau (Smethie et al., 2002).
Un échantillon prélevé dans l’océan Atlantique profond en 1990 a une concentration en CFC-11
de 0,4 x 10'12 mol.kg-1 et en CFC-12 de 1,8 x 10"12 mol.kg1. À la température de l’échantillon,
le coefficient de solubilité CFC-11 dans l’eau de mer est aCFC11 = 20 x 10-î mol.kg ’.atm 1 et
celui de CFC-12 est aCFC12 = 49 x 10'3mol.kg’1.atm’1.
1) Déterminez les pressions partielles en CFC 11-CFC 12 de l’atmosphère à l’équilibre avec
cet échantillon. Comparez-les avec l’évolution des concentrations dans 1 atmosphère (voir la
figure 10.11).
2) Déterminez le rapport CFC 11/CFC 12 de l’atmosphère à l’équilibre avec cet échantillon.
Quand cet échantillon a-t-il été pour la dernière fois en contact avec l’atmosphère ?
3) Expliquez la différence entre les âges obtenus à partir des concentrations et à partir du
rapport.
Exercice 4. Diffusion verticale dans le bassin du Brésil (Ledwell et al., 2000).
Ec mélange turbulent vertical (diapycnal) dans l’océan profond est très important. En
ccst le seul mécanisme susceptible de réduire la densité des eaux profondes et de
Permettre le retour des eaux profondes vers la surface. Ce mélange turbulent est e
•I
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Il existe plusieurs zones de formation d’eau profonde (Figure 10.20) en Méditerranée. En
Méditerranée orientale, on forme généralement des eaux profondes en mer Adriatique et des
eaux intermédiaires en mer Levantine.
Des sections hydrographiques effectuées en 1989 et 1995 en Méditerranée orientale montrent
des changements importants des propriétés des masses d’eau profondes (Figure 10.21).
a) Commentez ces changements et déterminez où a eu lieu la formation d’eau profonde pour
produire la situation de 1995.
b) Sachant que la période 1988-1993 a été particulièrement sèche en Méditerranée et que
l’hiver 1992-1993 a été particulièrement froid, proposez un scénario pour la formation des
eaux profondes.
A Exercice 2. Les courants profonds dans le bassin du Brésil (Hogg et Owens, 1999).
Des bouées dérivant à 2 500 m et 4 000 m de profondeur ont été mises à l’eau dans le bassin
du Brésil (Atlantique Sud, entre le Brésil et la ride médio-atlantique) durant plusieurs années.
A 2500 m de profondeur, les bouées larguées sur le bord ouest du bassin montrent un déplacement net vers le sud. À 4 000 m de profondeur, les bouées larguées sur le bord ouest du bassin
montrent un déplacement net vers le nord. Les bouées larguées au centre du bassin (à 2 500 m
ou à 4 000 m) montrent des déplacements zonaux vers l’est ou l’ouest, mais sans composante
méridienne.
1) Quelles masses d’eaux créent les courants de bord ouest ?
2) La circulation mise en évidence par les bouées correspond-elle au modèle de Stommel et
Aarons ?
3) A partir des résultats de l’exercice 4, proposez une explication de l’écart entre le modèle de
Stommel et Aarons et les mesures de courant.
A Exercice 3. Dissolution des CFC et âge des masses d’eau (Smethie et al., 2002).
Un échantillon prélevé dans l’océan Atlantique profond en 1990 a une concentration en CFC-11
de 0,4 x 10'12 mol.kg-1 et en CFC-12 de 1,8 x 10"12 mol.kg1. À la température de l’échantillon,
le coefficient de solubilité CFC-11 dans l’eau de mer est aCFC11 = 20 x 10-î mol.kg ’.atm 1 et
celui de CFC-12 est aCFC12 = 49 x 10'3mol.kg’1.atm’1.
1) Déterminez les pressions partielles en CFC 11-CFC 12 de l’atmosphère à l’équilibre avec
cet échantillon. Comparez-les avec l’évolution des concentrations dans 1 atmosphère (voir la
figure 10.11).
2) Déterminez le rapport CFC 11/CFC 12 de l’atmosphère à l’équilibre avec cet échantillon.
Quand cet échantillon a-t-il été pour la dernière fois en contact avec l’atmosphère ?
3) Expliquez la différence entre les âges obtenus à partir des concentrations et à partir du
rapport.
Exercice 4. Diffusion verticale dans le bassin du Brésil (Ledwell et al., 2000).
Ec mélange turbulent vertical (diapycnal) dans l’océan profond est très important. En
ccst le seul mécanisme susceptible de réduire la densité des eaux profondes et de
Permettre le retour des eaux profondes vers la surface. Ce mélange turbulent est e
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