Comment l’océan régule le climat
mondial ?
À l’occasion de la Journée mondiale de l’océan et en lien avec la Conférence des Nations Unies sur l’océan (UNOC), l’OCE vous propose une série de 4 articles pour explorer le thème "Océan et Climat" en classe.
Ce premier article propose d’explorer le rôle régulateur de l’océan à travers trois grands mécanismes : la circulation océanique, la stratification, et le phénomène El Niño. Autant de concepts essentiels à faire découvrir aux élèves pour comprendre les grands équilibres climatiques.
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La circulation océanique
L’océan absorbe la majorité de l’énergie solaire reçue par la Terre, surtout près de l’équateur. Cette chaleur est ensuite redistribuée autour du globe via la circulation océanique, entraînée à la fois par les vents, qui génèrent des courants de surface, et par les différences de densité de l’eau, à l’origine de la circulation thermohaline.
En effet, plus l’eau de mer est froide ou salée, plus elle gagne en densité et « plonge » en profondeur. Ce processus a principalement lieu dans les hautes latitudes, où la perte de chaleur dans l’atmosphère et la formation de la banquise conduisent à des variations considérables de la température et de la salinité.
Cette circulation forme une boucle : dans l’Atlantique, zone où elle est la plus intense, les eaux de surface chaudes se déplacent vers le nord, traversant l’équateur, avant de refroidir et se mélanger vers le fond de l’océan, à des latitudes élevées. Retournant vers le sud en profondeur, ces eaux profondes traversent alors à nouveau l’équateur pour rejoindre l’océan austral autour de l’Antarctique, avant de remonter à la surface, des siècles plus tard, et de rejoindre à nouveau les courants de surface de l’Atlantique.
Mais cette « machine océanique » est menacée. Le réchauffement des eaux de surface et l’apport d’eau douce provenant de la fonte des glaces aux hautes latitudes réduisent la densité de l’eau, ce qui ralentit cette circulation. Cela pourrait entraîner d’importants bouleversements climatiques.
Ressources vidéos
- Le rôle régulateur de l'océan sur le climat – Sébastien Carassou | OCE
- La machine océanique – Sébastien Carassou | OCE
- La circulation thermohaline expliquée – Jean-Baptiste Sallée | OCE
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Stratification et désoxygénation
Dans l’océan, les masses d’eau sont disposées en différentes couches, selon leur densité, qui varie en fonction de la salinité et de la température. C’est ce qu’on appelle la stratification de l’océan. Avec le changement climatique, les eaux de surface sont de plus en plus chaudes et de moins en moins denses par rapport aux eaux profondes. Cette augmentation des contrastes de densité et de température entre eaux de surface et profondes modifie le mélange entre les couches, et perturbe les échanges de dioxygène et de nutriments.
D’ici 2090, dans tous les scénarios étudiés par le GIEC, les projections montrent un déclin du taux d’oxygénation et de nutriments dans l’océan, qui ne sera pas sans incidence pour la vie marine.
Idées d’activités pour la classe
- L’impact de la température sur les courants marins
- Comprendre l’inertie thermique
- Les courants marins régulent le climat (pour élèves avancés)
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Le phénomène El Niño : un exemple d’interaction climat-océan
Certaines années, un réchauffement anormal se produit dans le Pacifique central et oriental. Cet événement connu sous le nom d’El Niño résulte d’un échange d’énergie anormal entre l’océan et l’atmosphère et se produit assez régulièrement, à plusieurs années d’intervalle. Étant à l’origine de variations dans les régimes du vent et de la pluie, il a des conséquences majeures pour les humains et l’environnement à l’échelle mondiale.
Sur les côtes du Pérou et du Chili, la pêche habituellement abondante cesse pendant El Niño puisque les nutriments, transportés par les eaux froides profondes, ne parviennent plus à la surface pour nourrir les poissons. Dans le Pacifique Ouest, les pluies habituellement intenses se déplacent plus à l’est, provoquant des sécheresses dévastatrices en Indonésie, aux Philippines et en Australie. Les moussons d’été, dont la moitié de la population mondiale est tributaire, sont perturbées, particulièrement en Chine, en Inde, en Australie, au Sahel et au Brésil.
Les scientifiques estiment que les événements extrêmes El Niño pourraient se produire plus souvent au cours du XXIème siècle, en raison du réchauffement de l’océan.
Ressources complémentaires