M3 Upwelling et Naufrage

Topique

La remontée d'eau côtière est la remontée d'eaux profondes, froides et riches en nutriments vers la surface, principalement due au transport d'Ekman le long du littoral. Lorsque le vent souffle parallèlement à la côte, la laissant sur sa gauche (dans l'hémisphère Nord), ce transport d'Ekman repousse les eaux de surface vers le large. C'est précisément ce retrait d'eau qui crée un déficit près du rivage, déficit qui est finalement compensé par la remontée d'eaux de subsurface. Les principaux systèmes de remontée d'eau côtière au monde — au large du Pérou et du Chili, de la Californie, de Benguela et des îles Canaries — sont tous situés à l'est des océans et, grâce à cet apport constant de nutriments provenant des profondeurs, constituent certains des écosystèmes marins les plus productifs de la planète.

La remontée d'eau équatoriale, quant à elle, se produit car l'effet Coriolis change de signe précisément à l'équateur. Ce phénomène provoque une divergence du transport d'Ekman, orientée vers le nord dans l'hémisphère Nord et vers le sud dans l'hémisphère Sud, qui attire les eaux profondes vers la surface. Dans le Pacifique équatorial central et oriental, cette remontée d'eau maintient la température de surface nettement plus basse, autour de 24 °C, contre environ 29 °C dans le Pacifique occidental. C'est précisément ce gradient de température qui est à l'origine des alizés et déclenche le cycle El Niño-Oscillation australe (ENSO). En retour, le renforcement de ces mêmes alizés intensifie la divergence du transport d'Ekman qui a engendré cette remontée d'eau, bouclant ainsi la boucle et ramenant le mécanisme initial à la remontée d'eau équatoriale.

Aux latitudes polaires, la convection profonde est le mécanisme de plongée à l'œuvre : lorsque le refroidissement des eaux de surface dépasse la force qui les stabilise normalement, ces eaux deviennent plus denses que les eaux sous-jacentes et plongent en colonnes convectives d'une centaine de mètres de diamètre, atteignant des profondeurs comprises entre 500 et 2 000 mètres. Ces eaux profondes finissent par ventiler le reste de l'océan.

Ce phénomène de remontée et de plongée d'eau se caractérise par une vitesse de remontée côtière d'à peine un mètre par jour, une température de surface de deux à huit degrés Celsius inférieure à celle de l'eau ambiante, et des taux de productivité biologique cinq à vingt fois supérieurs à ceux observés en haute mer.

Ainsi, depuis la remontée d'eau côtière qui ouvre ce document jusqu'aux taux de productivité biologique qui le concluent, en passant par la remontée d'eau équatoriale qui alimente le cycle El Niño-Oscillation australe et la convection profonde qui provoque la plongée d'eau aux pôles, les remontées et plongées d'eau entraînent un échange constant d'eau entre la surface et les profondeurs, redistribuant ainsi le froid, les nutriments et la productivité biologique à travers la planète.

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