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Observée depuis l'espace, la surface de la Terre paraît principalement recouverte par les océans, qui occupent environ 71 % de la surface totale. La caractéristique chimique de ces grandes étendues salées tient au fait que l'eau douceeau douce apportée par les fleuves, les rivières et les précipitationsprécipitations en ressort par évaporation alors que tous les éléments dissous et toutes les suspensions s'y accumulent.
© 12019, Pixabay, DP
Depuis la formation des océans, un équilibre a été atteint entre ces apports en éléments chimiques variés et leur fixation dans les sédiments des fonds marins, de sorte que la composition chimique de l'eau des océans, notamment en sel, demeure assez stable. Les océans constituent ainsi un milieu continu où l'eau, notre autre fluide vital après l'air, séjourne pendant des durées extrêmement longues.
Prise de température
Chauffée par le rayonnement solairerayonnement solaire dans les plus hautes couches, l'eau est soumise à de constants échanges thermiques par conduction et convection avec l'atmosphèreatmosphère. L'agitation par les vaguesvagues et la turbulence parvient alors à homogénéiser la température dans les premières dizaines de mètres (entre 0 et -50 m). Au contraire, dans les grandes profondeurs (au-dessous de -120 m), les échanges sont limités à la conduction pure et deviennent nettement plus faibles, de sorte que l'appellation approximative d'un « milieu au repos » est justifiée, même si des courants profonds extrêmement lents, couplés aux courants de surface, amplifient faiblement la conductivité thermiqueconductivité thermique apparente de l'eau des profondeurs. Entre ces deux zones, il est d'usage de distinguer une couche assez mince (entre -50 et -120 m) nommée « thermocline », où la température chute d'environ une dizaine de degrés, avec des variations saisonnières significatives, puisque la température de surface change sans que celle des couches profondes varie (voir figure ci-après).
La grande circulation océanique
Ce milieu continu, dense et fluide que constituent les océans est parcouru par des courants organisés, quasi permanents, dont l'importance sur la météorologiemétéorologie et le climatclimat est considérable, en raison de la très grande capacité calorifique et de l'inertieinertie de cette massemasse immense. Le chauffage direct de l'eau de mer par le SoleilSoleil concentré dans les régions tropicales, et responsable des hautes températures des eaux situées au-dessus de la thermoclinethermocline, est le moteur de la circulation atmosphériquecirculation atmosphérique. C'est en retour que les ventsvents ainsi engendrés entraînent les eaux de surface par frottement et installent la lente et puissante circulation océanique.
Voici comment s'organise le tronçon du nord de l'océan Atlantique. Les vents alizésalizés engendrent le courant d'est équatorial, lequel entraîne vers l'ouest la couche superficielle de l'océan. Alors que, dans l'atmosphère, ce vent d'est fait le tour de la planète sans rencontrer d'obstacle incontournable, les eaux marines poussées aussi vers l'ouest sont nécessairement détournées par les continents. Dans l'océan Atlantique nord, les eaux sont entraînées vers les côtes nord-américaines, avec une déviation systématique vers la droite, donc vers le nord, due à la force de Coriolis. Les eaux de surface, chaudes et légères, en provenance du cap Vert partent ainsi en direction de la Floride, qui s'oppose à la suite de leur parcours vers l'ouest. Cet obstacle arrête le courant marin en engendrant une suppression, accompagnée d'une élévation du niveau de la mer suffisante pour que ce courant puisse être détourné vers l'est, mais conservant la quantité de mouvementquantité de mouvement acquise dans la direction nord.
Nous suivons ainsi une boucle caractéristique de la circulation thermohalinecirculation thermohaline, celle qu'on appelle le Gulf Stream et qui est repérée sur la figure ci-dessus par le chiffre 1 (l'adjectif « thermohaline » signifie que cette circulation est fortement dépendante des variations de la densité de l'eau liée à la température et à la salinitésalinité).
