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La circulation océanique profonde
En profondeur, vers 4000 m, se trouve l'eau la
plus dense et la plus froide de l'océan mondial (environ -2°C, mais
liquide à cause de la pression) : l'eau antarctique ou arctique de fond.
Cette eau plonge le long des talus continentaux puis chemine vers les
plaines abyssales, canalisée par la topographie des fonds et déviées par
la rotation du globe (force de Coriolis). Coupées des échanges avec
l'atmosphère, ces masses d'eau boréales et australes conservent leurs
caractéristiques physiques (températures, salinité), tandis que leurs
propriétés chimiques, elles, se modifient en réponse à l'activité
biologique : les bactéries oxydent la matière organique, libérant des sels
nutritifs et consommant de l'oxygène.
Cette circulation est mal connue car difficile à mesurer directement. Elle
est surtout déduite de la distribution de "traceurs" tels que la
température, la salinité, la teneur en oxygène. On suit également depuis
peu l'évolution de nouveaux traceurs tels que les fréons
(chlorofluorocarbones) rejetés depuis une cinquantaine d'années par les
bombes aérosols et les réfrigérateurs, le tritium et le 14C
injectés dans l'atmosphère lors des essais nucléaires des années 1960.
La vitesse moyenne des courants profonds est très faible (de l'ordre du
mm.s-1). La durée du trajet de l'eau nord-atlantique profonde jusque dans les océans Pacifique et Indien
serait de l'ordre de cinq cents ans. Un tel déplacement se mesure grâce à
la datation à l'isotope carbone 14 (14C), fabriqué en permanence dans
l'atmosphère par le rayonnement cosmique et présent sous forme de molécules
de gaz carbonique. Ce gaz se dissout dans l'océan de surface, si bien que
le 14C y est abondant et constamment renouvelé. En revanche, une fois que
l'eau quitte la surface, la quantité du 14C décroît car ses atomes se désintègrent.
La mesure de cette décroissance permet de dater les eaux profondes des océans
en évaluant le temps qui s'est écoulé depuis qu'elles ont quitté la
surface. On a ainsi montré que les eaux
profondes de l'océan Pacifique ont environ mille cinq cents ans, tandis que
celles de l'océan Atlantique n'ont que trente ans.
Les flux d'eau profonde sont plus difficiles à évaluer que ceux des
courants de surface, mais ils sont du même ordre de grandeur. On admet
actuellement que le transport d'eau nord-atlantique profonde vers le sud est
de 18 Sv. Le transport d'eau antarctique intermédiaire dans
les trois océans serait de l'ordre de 30 Sv. Quant à celui de l'eau
antarctique de fond, il semble beaucoup plus faible (environ 5 Sv).
 Pour en savoir plus
Site du GTD : http://www.ens-lyon.fr/Planet-Terre/Infosciences/Climats/Ocean/index.htm
Ifremer : rapport du projet WOCE : http://www.ifremer.fr/lpo/rapport_woce/rapport/woce97.html
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