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GÉOCHIMIE MARINE
Figure 1.29. Vue du Gulf Stream
dans le rayonnement infrarouge
qui montre notamment la présence
de tourbillons.
Échelle des couleurs :
orange-rouge : 24-28 °C,
vert - jaune : 17-23 °C,
bleu clair : 10-16 °C,
bleu foncé : 2-9 °C.
Voir cahier couleur hors-texte p. IV.
Modifié d’après une image
de la NASA.
créant une boucle de recirculation de l’eau. De plus, ces tourbillons sont en équilibre géostrophique. Au centre des tourbillons cycloniques, les isopycnes remontent vers la surface,
alors qu’au centre des tourbillons anticycloniques, les isopycnes s’enfoncent dans la thermocline. Comme ces tourbillons transportent plus d’énergie cinétique que le courant moyen,
on mesure leur importance notamment en terme de mélange vertical à travers les variations
de niveau de la thermocline qu’ils induisent.
La ventilation de la thermocline
Nous avons noté au début du chapitre que, sur une section nord-sud de l’océan, les isopycnes forment une structure en pelures d’oignon, notamment dans la thermocline et que
les masses d’eau se déplacent préférentiellement le long des isopycnes. Le fait qu’aux hautes
latitudes, les isopycnes affleurent à la surface de l’océan, permet à de l’eau de surface d’être
transportée en profondeur dans la thermocline. Comme l’eau de surface est riche en oxygène, on parle de ventilation de la thermocline. Dans l’Atlantique vers 42°N par exemple, la
couche mélangée hivernale peut atteindre plus de 200 m d’épaisseur. Elle contient des eaux
aux propriétés homogènes appelées les eaux modales. Au printemps, le réchauffement des
eaux de surface isole les eaux modales de l’atmosphère : c’est le début de la subduction des
eaux modales le long des isopycnes. L’eau modale formée vers 40°N est alors emmenée par
le transport de Sverdrup à 400 m de profondeur à l’aplomb du gyre subtropical, puis elle est
remontée vers la surface au niveau de la divergence équatoriale (Figure 1.30). Nous verrons
dans la suite de cet ouvrage que la ventilation joue un rôle essentiel dans le transport des
éléments chimiques dans la thermocline.
Il faut noter 1 existence de zones d’ombres non ventilées dans la thermocline le long des
bords est des bassins. Considérons (dans l’hémisphère nord) un volume d’eau transporté
vers le sud-est dans la thermocline. Quand il arrive au contact avec le bord est du bassin, la
composante est-ouest de sa vitesse doit s’annuler (u = 0). Pour ce mouvement géostrophique,
GÉOCHIMIE MARINE
Figure 1.29. Vue du Gulf Stream
dans le rayonnement infrarouge
qui montre notamment la présence
de tourbillons.
Échelle des couleurs :
orange-rouge : 24-28 °C,
vert - jaune : 17-23 °C,
bleu clair : 10-16 °C,
bleu foncé : 2-9 °C.
Voir cahier couleur hors-texte p. IV.
Modifié d’après une image
de la NASA.
créant une boucle de recirculation de l’eau. De plus, ces tourbillons sont en équilibre géostrophique. Au centre des tourbillons cycloniques, les isopycnes remontent vers la surface,
alors qu’au centre des tourbillons anticycloniques, les isopycnes s’enfoncent dans la thermocline. Comme ces tourbillons transportent plus d’énergie cinétique que le courant moyen,
on mesure leur importance notamment en terme de mélange vertical à travers les variations
de niveau de la thermocline qu’ils induisent.
La ventilation de la thermocline
Nous avons noté au début du chapitre que, sur une section nord-sud de l’océan, les isopycnes forment une structure en pelures d’oignon, notamment dans la thermocline et que
les masses d’eau se déplacent préférentiellement le long des isopycnes. Le fait qu’aux hautes
latitudes, les isopycnes affleurent à la surface de l’océan, permet à de l’eau de surface d’être
transportée en profondeur dans la thermocline. Comme l’eau de surface est riche en oxygène, on parle de ventilation de la thermocline. Dans l’Atlantique vers 42°N par exemple, la
couche mélangée hivernale peut atteindre plus de 200 m d’épaisseur. Elle contient des eaux
aux propriétés homogènes appelées les eaux modales. Au printemps, le réchauffement des
eaux de surface isole les eaux modales de l’atmosphère : c’est le début de la subduction des
eaux modales le long des isopycnes. L’eau modale formée vers 40°N est alors emmenée par
le transport de Sverdrup à 400 m de profondeur à l’aplomb du gyre subtropical, puis elle est
remontée vers la surface au niveau de la divergence équatoriale (Figure 1.30). Nous verrons
dans la suite de cet ouvrage que la ventilation joue un rôle essentiel dans le transport des
éléments chimiques dans la thermocline.
Il faut noter 1 existence de zones d’ombres non ventilées dans la thermocline le long des
bords est des bassins. Considérons (dans l’hémisphère nord) un volume d’eau transporté
vers le sud-est dans la thermocline. Quand il arrive au contact avec le bord est du bassin, la
composante est-ouest de sa vitesse doit s’annuler (u = 0). Pour ce mouvement géostrophique,