Elements de théorie et origine des courants:

Au sein d'un fluide, les mouvements sont générés par des gradients de propriétés: les hétérogénéités de température donnent naissance à la convection, les écarts de salinité engendrent des processus de diffusion et de mélange... Il en est ainsi pour les masses d'eau:

Les courants sont générés par des différences de température entre l'équateur et les pôles, des écarts de salinité (sous les tropiques la rareté des pluies conjuguée à une évaporation intense augmente fortement la sallinité de ces régions) .

Pour comprendre dans sa globalité le mouvement de ces masses d'eau, il faut ajouter un aspect dynamique: la rotation de la Terre (à l'origine de la force de Coriolis) et la circulation des masses d'air au niveau de la surface libre.

A présent tous les éléments permettant de cerner les origines des courants sont mis en place. On peut maintenant tenter de voir leur localisation et leurs principaux mécanismes. On distingue traditionnellement trois types de courants, la réalité résultant souvent de l'action conjuguée de plusieurs d'entre eux.



   Les courants de densité

La masse volumique de l'eau de mer n'est pas uniforme: elle varie avec la température et la salinité, ces deux paramètres étant plus ou moins couplés: l'eau salée par exemple est plus lourde que l'eau douce et la teneur maximale en sel augmente avec la température.

C'est le Soleil qui est a l'origine des inhomogénéités au sein des océans car il ne les réchauffe pas tous de la même manière. (Incidence des rayons lumineux,couverture nuageuse...). Les masses d'eau vont alors se mettre en mouvement afin de limiter les gradients ainsi générés.

Il faut également mentionner le couplage qui existe entre les mouvements de l'air et de l'eau: en effet, suite aux effets de viscosité, le vent peut être à l'origine d'un déplacement plus ou moins important d'eau au niveau de la surface des océans. Le transport de ces masses d'eau étant une source d'inhomogénéités supplémentaire.

Les masses d'eau vont alors se mettre en mouvement pour réduire les gradients qui sont apparus suite aux phénomènes précédemment évoqués.

Mais intervient alors la rotation de la Terre qui dévie les corps dans leur trajectoire. Ainsi, les courants ne filent pas tout droit de l'équateur vers les pôles mais sont déviés:

-vers la droite dans l'hémisphère nord.

-vers la gauche dans l'hémsphère sud.

Il existe ainsi des courants froids et des courants chauds (comme le Gulf Stream qui remonte la côte est des Etats Unis, traverse l'Atlantique Nors et redescend le long de nos côtes).

On remarque que les courants froids se situent essentiellement sur la bordure occidentale des continents. Ce phénomène peut s'expliquer par la théorie suivante: les alizés, souflant d'est en ouest, enlèvent la couche d'eau superficielle réchauffée par le Soleil et l'emportent vers le large. Les eaux froides remontent alors des profondeurs pour compenser l'abaissement du niveau de la mer qui en résulte. On appelle cette remontée d'eaux froides "l'upwelling". A cause de la force de Coriolis, les courant ainsi générés s'enroulent

-vers la droite dans l'hémisphère nord.

-vers la gauche dans l'hémisphère sud.



   

Les courants de dérive

Il s'agit de courants occasionnels, liés à des conditions météorologiques particulières, que l'on observe essentiellement près des côtes. Ils sont étroitement couplés à l'action du vent.

En effet, les circulations atmosphériques et océaniques présentent de fortes analogies. Lorsque le vent souffle sur la mer, un courant apparaît suite aux effets de viscosité au niveau de la surface libre. Si la profondeur est suffisante, on observe un angle de 45° entre la direction du vent et celle du courant apparaissant en surface. La direction du courant varie avec la profondeur selon le schéma suivant:

Mécanisme d'un courant de dérive

Dans les situations de faible profondeur, l'angle entre la direction du vent et celle du courant en surface est plus faible (de 20 à 25°). Par contre les courants de dérive s'établissent plus rapidement et sont plus intenses. Près des côtes leur vitesse peut atteindre 3 à 6 % de la vitesse du vent.

Les vents donnant naissance à ces courants sont appelés vent d'afflux ou de reflux selon qu'ils ont tendance à pousser l'eau vers les côtes ou à l'entrainer vers le large (attention il faut considérer l'angle entre le courant et le vent (fonction de la profondeur) et la force de Coriolis avant de caractériser un vent). On a alors les phénomènes suivants:

Les vents de reflux sont à l'origine du phénomène d'upwelling précédemment évoqué.

Les vents d'afflux couplés avec des pressions atmosphériques très basses sont à l'origine de "marées anormales". C'est le cas en Mer du Nord, où la conjonction de conditions défavorables (faibles profondeurs, nombreuses perturbations atmosphériques,...) se traduit par des dégats importants sur les rivages.


   

Les courants de pente

Ces courants sont liés au niveau de la mer. En effet, celle-ci est loin d'être "plate" ou "horizontale"...

Un vent prolongé a tendance à abaisser le niveau de la mer dans la zone où il a pris naissance.

La pression atmosphérique est également à l'origine de "pentes" de la surface de la mer dans la mesure où celle-ci se gonfle sous les dépressions (pression atmosphérique faible) et se creuse sous les anticyclones (pression atmosphérique forte).
   

Mécanismes des courants de pente.

Les courants qui prennent naissance alors et qui tendent à ramener le niveau de la mer à l'horizontale sont appelés courants de pente. Cependant, ils sont eux aussi déviés par la force de Coriolis. De plus l'influence du fond peut se faire sentir et infléchir le courant (un peu comme les vents dont la direction n'est pas déterminée uniquement par les isobares selon l'altitude considérée). Ainsi, ces courant de pente sont

-perpendiculaires à la pente au large

-infléchis selon la ligne de plus grande pente au voisinage des côtes.

Ce sont ces courants qui sont responsable du transport sédimentaire et modèlent les rivages.

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Suite de l'exposé

 

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