L’Homme et la Nature

Enjeux

Houle, vagues, courants, marées… le climat de notre planète et la vie qui l’habite naissent du mouvement permanent des mers. Mais une partie seulement des déplacements d’eau est visible en surface. Des flux bien plus importants opèrent en profondeur, sur des distances immenses et dans des proportions insoupçonnées.

Iceberg érodé dans le fjord d’Unartoq, Région de Kitaa, Groenland (60°28’ N - 45°19’ O) © Yann Arthus-Bertrand / Altitude Paris

Un océan en mouvement

En surface, les eaux de l’océan se déplacent principalement sous l’action des vents. En dernière analyse, elles sont donc conditionnées par l’ensoleillement de la planète. Leur direction est influencée par les reliefs et par la force de Coriolis due à la rotation de la Terre. Et parce qu’ils sont liés aux vents, ces courants varient en fonction de la saison ou même de l’heure, tant dans leur direction que dans leur intensité.

Courants de surface et courants de fond sont intimement liés. Mais les courants profonds ne sont pas, ou très peu, influencés par les vents. En effet, et comme leur nom l’indique, ils prennent place à des centaines de mètres sous la surface. Pour cette raison, ils sont aussi beaucoup plus stables ou constants. Le moteur de ces courants réside dans les différences de température et de salinité entre les masses d’eau, car sous leur apparente uni­formité, les océans sont en réalité un assemblage d’eaux très différentes en perpétuel mou­vement, aux propriétés uniques déterminées par leur lieu d’origine. Une eau formée dans les tropiques est ainsi, grâce au taux élevé de la température et de l’évaporation, une eau chaude et salée. À l’inverse, l’eau de l’Antarctique est froide et adoucie en raison de l’apport massif d’eau douce en provenance du continent gelé. Chacune de ces masses d’eau se forme, se déplace et se dilue lentement durant un voyage autour du monde qui peut durer cinq cents à mille ans.

Les principaux courants sous-marins forment un cycle appelé « circulation thermohaline », qui joue un rôle majeur dans la vie des océans. Le voyage commence sous les tropiques, où les alizés poussent les eaux chaudes, chauffées par le soleil en surface, vers le nord de l’océan Atlantique. Sous la forme de deux grands courants, la dérive nord-atlantique et le Gulf Stream, les eaux peuvent atteindre un débit de 30 millions de mètres cubes par seconde au large de la Floride. Arrivées dans les mers du Groenland, de Norvège, d’Islande ou du Labrador, les eaux de surface se refroidissent au contact d’un air froid et sec en provenance de l’Arctique.

En se refroidissant, les eaux deviennent plus denses et plongent vers les abysses, entraînées par leur propre poids. Elles entament en même temps leur redescente vers le Sud au rythme de 15 à 20 millions de mètres cubes par seconde. Les couches profondes des océans sont ainsi réoxygénées par l’apport massif des eaux de surface riches en oxygène. Leur descente vers le Sud continue jusqu’à rencontrer le courant circumpolaire antarctique, qui permet à ces eaux profondes de rejoindre l’océan Indien et le Pacifique.

Le trajet des masses d’eau se poursuit par une nouvelle remontée vers le Nord. En se mélan­geant aux eaux tropicales, les eaux de fond regagnent la surface. La boucle se termine avec le retour en Atlantique par le cap Horn et le cap de Bonne-Espérance. Et c’est le début d’un nouveau cycle autour du monde.

Ces courants jouent un rôle important dans le brassage des eaux et influencent les grands cycles biogéochimiques de l’océan. De plus, ils forment des sortes de tapis roulants, véritables moyens de transport pour les espèces migratrices ou pour les espèces incapables de se déplacer par elles-mêmes, comme les microalgues ou les méduses. Les courants de surface favorisent aussi la dispersion des œufs ou des larves et assurent ainsi le maintien et la propagation des espèces.

Les mouvements de l’océan mondial ne contrôlent pas uniquement la dynamique des nutriments : ils permettent aussi les échanges entre l’océan et l’atmosphère, qui sont à l’origine de notre climat. Leur importante capacité thermique permet aux océans de capter de grandes quantités de chaleur, de les redistribuer et ainsi de tempérer les effets du climat. L’un des exemples les plus connus est le rôle du Gulf Stream dans le climat euro­péen : lors de sa remontée vers le Nord, le Gulf Stream se rapproche des côtes européennes, les vents d’Ouest réchauffés en hiver par ce courant chaud tempèrent la saison hivernale du vieux continent, et grâce à lui, l’Europe bénéficie à latitude égale d’un climat beaucoup plus doux que la côte orientale de l’Amérique du Nord. En hiver, on peut ainsi observer 10 °C de plus à Paris qu’à Montréal, parfois même davantage, alors que la capitale fran­çaise est plus au Nord que la métropole québécoise.

Machine climatique en danger

Depuis quelques années, la communauté scientifique scrute avec une inquié­tude croissante l’évolution du niveau de la mer. Après plusieurs millénaires de stabilité, l’océan mondial est en effet reparti à la hausse depuis les années 1900. Cette hausse, de l’ordre de 1,7 mm par an durant le XXe siècle, s’accélère : elle dépasse actuellement 3,2 mm par an selon les satellites, seuls outils à pouvoir réellement mesurer l’océan global, et dont les données sont confirmées par le réseau mondial des marégraphes, ces instruments fixés au fond marin qui mesurent la hauteur d’eau.

Archipel des Raja-Ampat, Papouasie-Occidentale, Indonésie (Yann Arthus-Bertrand / Altitude photo)
Archipel des Raja-Ampat, Papouasie-Occidentale, Indonésie © Yann Arthus-Bertrand / Altitude Paris

L’explication à cette inquiétante progression tient en deux mots : réchauffement clima­tique. Et si le détail des calculs et des mesures est complexe, les mécanismes de base de la montée sont faciles à comprendre. Deux processus sont à l’œuvre. Le premier est la dila­tation thermique : chauffer l’océan a pour effet d’accroître son volume (comme la plupart des corps solides, liquides ou gazeux). Or, l’océan a absorbé l’essentiel du réchauffement climatique ; il est donc en cours de dilatation, ce qui fait monter son niveau. Second pro­cessus : la fonte des glaces continentales. D’énormes quantités d’eau sont en effet immo­bilisées sous forme de glace dans les deux grandes calottes polaires (Groenland et Antarc­tique) et dans les milliers de glaciers continentaux répartis sur notre planète, de la Sibérie à l’Himalaya en passant par les Alpes ou la cordillère des Andes – un ensemble qu’on appelle la « cryosphère ». Or, au sein de la cryosphère, seule la partie de la calotte située à l’est du pôle Sud semble encore stable : l’immense majorité des glaciers terrestres (plus de 90 %) est en train de fondre, tout comme la calotte groenlandaise et l’ouest de l’Antarc­tique, ce qui provoque la hausse du niveau de l’océan, récepteur ultime de toute cette eau. Si cette augmentation devait se poursuivre au rythme actuel, il n’y aurait sans doute guère de problèmes importants avant la fin de ce siècle.

Mais, constatant la régression rapide de la cryosphère, et particulièrement l’accélération de la fonte des glaciers groenlandais et ouest antarctiques, la plupart des spécialistes s’attendent à ce que cette augmentation s’accélère fortement. L’opinion, désormais dominante dans la communauté scientifique, est que la hausse dépassera 1 mètre au cours du XXIe siècle, et peut-être de beaucoup.

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