Variation de la salinité des océans

Mosaïques : CogitationsScience

dimanche 24 juillet 2011

Est ce que l’eau est moins salée au pôle nord et au pôle sud ?

Telle est la question que m’a posée une connaissance. Collée devrais-je dire car je n’étais pas vraiment capable d’y répondre. Le statut de scientifique n’est pas de tout repos puisque me voilà auréolé, bien malgré moi, de la flamme de la Connaissance. Souvent, c’est la stupeur générale quand je réponds : je ne sais pas, humble homme de savoir conscient de son ignorance abyssale (comment ça, je me la pète ?).

Hardi preux chevalier ! Pars à la conquête de la Vérité pour sauver ton honneur (ni plus, ni moins) et gare aux harpies de la désinformation. Hardi preux chevalier ! Parcours le Monde et ramène nous la Réponse. Mission aussitôt déclamée, mission remportée avec succès. La Réponse qu’a découvert le preux (?) chevalier est : …

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Achetez cette superbe épée de la Vérité.
Ne soyez plus un crétin, de mille éclats brillez, brillez !
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Bref, je disais que la Réponse est : …
Hop là, hop là, pas si vite ça serait trop facile. Un peu de patience encore mes enfantelets, c’est que je me fais vieux et j’ai froid. Approche toi de cette belle flamme et écoute la fabuleuse histoire que m’a narrée une créature étrange, aussi vieille que le monde. Je veux parler de l’Océan, rauque chanteur qu’accompagne l’immense orgue des vents grondeurs.

La circulation thermohaline

Il n’est pas immobile. En témoigne la houle grondante au large, les terrible vagues s’abattant sur les falaise et les doux clapotis sur les plages. Il n’est pas immobile, ni en surface, ni en profondeur. Depuis des milliers d’années, l’Océan est animé par des courants chauds en surface et par des courants froids en profondeur. C’est la circulation thermohaline.


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Comme son nom l’indique (« thermo » : température et « haline » : salinité), cette circulation à grande échelle de l’eau des océans est liée à la température et à la salinité des masses d’eau. En effet, ces deux paramètres ont un impact sur la densité de l’eau :

  • l’eau froide est plus dense que l’eau chaude
  • l’eau salée est plus dense que l’eau douce.

Les eaux, refroidies et salées plongent au niveau des hautes latitudes (Norvège et Groenland) et descendent vers le sud, à des profondeurs comprises entre 1 et 3 km. Elles sont alors réchauffées sous les Tropiques, et remontent à la surface, où elles se refroidissent à nouveau, et ainsi de suite. On estime qu’une molécule d’eau fait le circuit entier en environ 1000 à 2000 ans.


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La salinité des océans

Du fait des températures négatives aux pôles, les eaux plongent en profondeur car elles sont plus denses. Elles plongent aussi parce qu’elles sont plus salées qu’aux Tropiques. Bin vi, au niveau des anticyclones subtropicaux (comme celui des Açores), l’évaporation de la surface des océans est très importante et le sel « reste ». Par contre, la salinité de surface est plus faible au voisinage de l’équateur, région alimentée par des grands fleuves d’eau douce comme l’Amazonie et qui limitent l’évaporation. Oui, c’est compliqué toussa. Pourtant, si l’on regarde la carte ci-dessous, nous observons que les eaux polaires sont moins salées par rapport aux eaux équatoriaux ! C’est quoi ce schmilblick encore ?!


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Les deux types de glaces polaires

Encore une fois, une subtilité est à savoir. C’est que les glaces polaires sont de deux types :

  • la banquise qui recouvre les océans polaires (Arctique et mer de Wedell notamment). Elle est composée d’eau de mer gelée.
  • les calottes glaciers qui sont portées par les continents et les îles (Groenland, Antarctique, Islande…). Elles sont composées d’eau douce

En antarctique (pôle sud), l’eau de mer est moins salée par l’apport en eau douce des calottes glacières. Ces dernières sont formées par l’accumulation, sur un socle rocheux, de la neige sous forme de strates. Chaque nouvelle couche neigeuse compresse les anciennes et l’ensemble des strates peut atteindre des milliers de mètre d’épaisseur. Mais en arctique (pôle nord), l’eau de mer se transforme en glace, la banquise est donc formée d’eau de mer salée. Il y a quand même un apport d’eau douce et donc une dilution de la salinité. Pourquoi ? Parce que de la neige s’accumule dessus.

La Réponse du preux chevalier

A la question Est ce que l’eau est moins salée au pôle nord et au pôle sud ?, la réponse est : oui et non ! Aaaaargh, toute cette digression et cette prise de tête pour arriver à une réponse de Normand. C’est quoi ce merdeux ? Remboursez !

Roooh, c’est pourtant pas compliqué : tout dépend de la profondeur. La carte de la salinité ci-dessus est valable pour les eaux de surface. En général, nous pouvons distinguer trois niveaux au niveau des océans polaires :

  • une couche superficielle d’environ 150 m d’épaisseur, relativement douce (à cause des apports environnants) et dont la température demeure toujours négative. Elle recouvre :
  • une couche intermédiaire qui descend jusque vers 900 m, plus chaude (supérieur à 0° C) et plus salée (plus de 35%°). Puis, au fond, circule :
  • une couche profonde à peine moins salée, mais de température à nouveau légèrement négative.

Et bin voilà, c’est plus clair pour Toto ? En réalité, les variations annuelles de la salinité des océans sont faibles comme l’attestent les valeurs ci-dessous :

  • Mer Baltique : 07,00 g/L
  • Océan Antarctique : 34,70 g/L
  • Océan Pacifique : 35,00 g/L
  • Océan Indien : 36,50 g/L
  • Océan Atlantique : 36,50 g/L
  • Mer Méditerranée : 38,50 g/L
  • Mer Rouge : 39,70 g/L

Réchauffement climatique : augmentation du niveau des océans ?

Petit bonus : j’entends souvent dire que suite au réchauffement global de la planète, le niveau des océans s’élèvera à cause de la fonte de la banquise. Encore une fois, la réponse est digne d’un Normand : oui et non.

Vrai quand il s’agît des calottes glacières et des glaciers qui sont posées sur des continents et des îles. La fonte des glaces d’eau douce contribue à la montée du niveau des océans. Ainsi, sur le continent antarctique, ce sont 30 millions de km3 de glace qui sont stockés, soit 2 % de l’eau terrestre, mais 75 % de l’eau douce et 90 % des glaces. La fonte totale de l’Antarctique équivaudrait à une hausse du niveau de la mer de l’ordre de 60 mètres auxquels il faudrait ajouter la fonte du Groenland, de l’ordre de 7 mètres de plus, l’incertitude étant de plusieurs mètres. Pas rassurant…

Faux quand il s’agît de la banquise qui flotte sur la mer. En vertu du principe d’Archimède, cette glace déplace un volume d’eau de mer d’un poids égal au poids de la glace. Autrement dit, si la banquise fondait complètement, l’eau de fonte produite occupe exactement le volume exact d’eau de mer que la glace occupait. Toujours pas clair ? Alors, prenez un verre contenant un glaçon et rempli d’eau à ras-bord. Le glaçon fond et que se passe-t-il ? Le verre déborde ? Pas du tout, il reste rempli à ras-bord, il n’y a pas d’élévation du niveau d’eau. Même chose pour la banquise : il n’y a pas de modification du niveau de la mer, qu’elle soit gelée ou fondue.

Encore ?!

Promis, j’arrête après. C’est juste pour anticiper la question que cette connaissance risque de me poser : Et pourquoi la mer est salée ?. Bin, va voir Papa et demande lui Pourquoi….

En savoir plus…
L’océan arctique et la circulation océanique
Les effets des variations de l’océan sur le climat

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4 Pierrot ont pris leur plume. Et toi ?

  1. Joli article sur ce phénomène de la circulation thermohaline, juste essentielle pour notre planète et donc pour nous, Homo sapiens sapiens, hardis, preux et plus cavaliers que chevaliers.

    dimanche 24 juillet 2011 à 19 h 02 min
  2. Sirtin

    Malheureusement, le plus souvent, ni hardis, ni preux et très très cavaliers en effet.
    😈

    mardi 26 juillet 2011 à 19 h 45 min
  3. Aurelie

    Hoye chevalier, ici demoiselle en detresse! Cela fait plusieurs heures que je navigue et suis prete a coulee. Existe t’il des cartes qui permettent de surveiller la vitesse du Gulf stream, la salinite des oceans et leur temperature et la fonte des glaces? Le tout en un et simplifie. Juste histoire de transformer la petite receptionniste, pas du tout scientifique, mais curieuse, en grande pretresse du future;-) Le tout est lie, mais je ne trouve pas de carte, disons de 2000 a aujourd’hui, qui pourrait montrer clairement l’evolution de ce qui se passe. Merci noble chevalier d eclairer ma lanterne pour poursuivre mon chemin.

    jeudi 7 juin 2012 à 22 h 13 min
  4. Sirtin

    Mordious, une damoiselle en détresse, vite preux chevalier allons à sa rescousse ! Las, le preux revient de sa quête inachevée, la queue entre les jambes et c’est avec honte et humilité qu’il avoue ne rien savoir dessus.

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