Les courants marins

 

1. Les vents sont les moteurs des courants de surface

 

Les courants de surface sont le résultat d’une interaction entre l’océan et les mouvements atmosphériques. Grâce aux vents, l’atmosphère exerce une force d’entraînement mécanique sur les eaux en surface. Par conséquent, les courants suivent les mêmes trajectoires que les vents de surface des océans. Ce mouvement de masse d’air a pour cause la force de Coriolis.

Ainsi les vents de surface sont déviés dans le sens des aiguilles d’une montre dans l’hémisphère Nord et dans le sens inverse des aiguilles d’une montre dans l’hémisphère Sud, d’où la circulation spécifique du Gulf Stream. Les eaux sont donc mises en mouvement par deux vents différents : 

• Les alizés, qui soufflent d'est en ouest et qui engendrent des courants marins chauds.
• Les vents d'ouest soufflant d'ouest en est, créant des courants se déplaçant dans le même sens. 

C'est pourquoi dans le cas du Gulf Stream, ces eaux partent du golf du Mexique pour aller vers l’Europe du nord où elles y plongent.

Ces vents sont également mis en mouvement par les différences de température, entre l’équateur et les pôles, qui entraînent des changements de pression. Des mouvements d'air se dirigent alors des hautes pressions vers les basses pressions pour ainsi créer les vents de surface.

Sous l’influence des échanges entre les océans et l’atmosphère, les eaux de surface ont des caractéristiques de température et de salinité qui leur permettent de rester en surface ou de plonger au niveau des pôles.

 

  

Doc.1: Trajectoires des courants marins de surface

Source : wikipédia

 

 

Doc. 2: Influence de la force de Coriolis sur la circulation atmosphérique

Source:www.emse.fr    

 

Doc. 3: Trajectoires des vents de surfaces

Source : livre SVT 2nde

 

 

Analyse des documents :

 

Le document 1 représente les trajectoires des courants marins de surface. Le document 2 présente la circulation atmosphérique et l’influence de la force de Coriolis sur cette circulation. Le document 3 est similaire au document 1 sauf que celui-ci nous montre les trajectoires des vents de surfaces.

Ainsi on peut remarquer que les vents de surface et les courants marins de surface ont les mêmes trajectoires, ce qui est nettement visible au niveau du Gulf Stream. Quant à la force de Coriolis, elle nous montre pourquoi les vents vont dans ces directions précises. Ces similitudes confirment notre hypothèse qui est que ce sont les vents de surfaces qui sont un des moteurs des courants de surface. 

 

2. Le moteur des courants marins

 

Les mouvements des masses d’eaux qui plongent au niveau des pôles sont liés à des différences de densité qui dépendent de la température et de la salinité de l’eau.

• La densité augmente avec la salinité. Aux pôles, les eaux se congèlent or la glace qui se forme est de l’eau douce et donc les eaux qui ne sont pas congelées sont beaucoup plus salées. Alors les eaux s’enfoncent, par exemple pour les eaux qui plongent dans l’Atlantique remontent dans l’océan Indien et Pacifique à cause d'une augmentation progressive de température. Mais ces mouvements sont très lents, pour l’exemple précédent les eaux de l’atlantique Nord mettent à peu près 500 ans pour remonter dans l’océan Indien et Pacifique.

Les eaux plongent en moyenne à 3000 mètres de profondeur et leur température est en moyenne de 3°C.

 

Doc. 4: Plongée des courants chauds de surface et formation des courants froids et profonds

 

 

Doc. 5:  Ages des eaux profondes (datation au carbone 14)

Source : Livre SVT 2nde

 

 

Analyse des documents :

 

Le document 4 schématise les causes des plongées des courants chauds de surfaces et la formation des courants profonds. Ce sont donc les courants dominants de surface qui mettent en mouvements les eaux de surface. Ensuite la température chute et de la glace se forme ce qui entraine une hausse de la salinité et de la densité de l'eau. Par la suite, les eaux plus salées donc plus denses plongent et forment les courants profonds.

Le document 5 nous montre l’âge des eaux profondes. Certaines ont autour de 1750 ans dans le Pacifique et pour les plus jeunes 100 ans, ce qui confirme le devenir des courants de surfaces et l'évolution des courants profonds. 

  

3. Bilan

 

Ces mouvements océaniques sont à l’origine de la circulation thermohaline ( courants marins provoqués par des écarts de température et de salinité de l'eau). La vitesse des courants de surface peut aller de quelques centimètres par seconde à 2 mètres par seconde pour les plus rapides, comme le Gulf Stream. Par contre, les courants profonds ne vont pas à plus de quelques millimètres par seconde du fait de leur forte densité.

 

 Doc. 6:  Schéma de la circulation thermohaline

Source : Livre SVT 2^nde

 

Analyse du document :

Le document ci-dessus nous montre globalement la trajectoire des courants chauds de surfaces et ceux de profondeurs. Ceci qui confirme l’idée que les eaux plongent dans les zones très froides et qu’elles remontent dans les zones équatoriales beaucoup plus chaudes.

 

 

4. Un autre type de courant : les courants de marée

 

Ces courants sont dus au mouvements de la marée, lorsque celle-ci "monte" puis "redescend". L'origine de ces courants est la force de gravité de la Terre avec la Lune, dont la direction est modifiée en fonction de la rotation de la Terre. L'eau est en quelque sorte repoussée à l'opposé de la lune, et comme la Terre tourne à la fois autour du Soleil et en même temps sur elle-même cela a pour conséquence de créer des mouvements de marée, qui peuvent être exploitables à certains endroits précis du globe.

5. Conclusion

Il apparaît donc que les mouvements des courants marins résultent

• Des températures inégalement réparties à la surface du globe
• De la rotation de la Terre qui entraîne les vents superficiels eux aussi moteurs des eaux de surface
• Des changements de densité, dus à des différences de salinité des eaux, aux pôles principalement.

 

Ainsi, le plus judicieux serait de placer les hydroliennes dans des zones peu profondes pour pouvoir bénéficier des courants de surfaces car ceux-ci on une vitesse beaucoup plus élevée que les courants profonds (document 5). Il faut aussi prendre en compte les vents superficiels qui doivent être assez puissants pour pouvoir donner de la vitesse aux courants marins.