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Sciences & Techniques: L'odyssée d'une goutte d'eau

Publié le 22/02/2012

Extrait du document

A première vue, Neptune est un fou furieux. Et les océans un monde chaotique où les eaux font ce qui leur chante. Fausse impression : le dieu de la Mer connaît sa physique sur le bout de la nageoire ! Même s'il a eu bien du mal à inventer l'eau tiède… Petite dérive sur les courants marins. Oyez braves gens l'édifiante histoire d'un honnête garçon qui s'était mis en tête de vous conter le voyage d'une goutte d'eau de mer faisant le tour du monde au gré de la circulation océanique. Il se voyait déjà dans les mers du Sud, sans peur au milieu des quarantièmes rugissants, ou bien promenant sa nonchalance dans la mer des Sargasses, ou encore battant le record de traversée de l'Atlantique Nord emporté à toute vitesse par le fameux Gulf Stream.

« rigoureux qu'à New York situé bien plus au sud. On sait moins que ces courants peuvent aussi provoquer la désertification.

En effet, les courants froids qui longent les côtes abaissentla température de l'atmosphère, diminuent l'évaporation et les montées d'air chaud, de sorte que les pluies se font rares.

C'est ainsiqu'en Afrique australe le courant de Benguela est responsable de la terrible aridité du désert du Namib. A voir les cartes, ces courants de surface peuvent sembler comparables à de grands fleuves marins.

Grossière erreur.

A la surface del'Océan les choses changent pour un rien.

A la différence d'un fleuve, l'eau ne va pas forcément d'un point A à un point B.

C'est ainsique deux " bouteilles à la mer ", abandonnées au même moment au même endroit, sont à un mètre l'une de l'autre une heure après, àcinquante mètres un ou deux jours plus tard, et qu'à quelques mois (ou années) de là, l'une est au Japon tandis que l'autre arrive enAfrique du Sud ! C'est l'image même de ce que les scientifiques appellent la " turbulence " océanique. Les eaux Moyennes De 100 à 500 m, elles se situent entre les eaux de surface et les eaux de fond comme leur nom l'indique.Elles échappent à l'influence des vents.

Ce qui les met en mouvement c'est : primo, la pente de la surface; secundo, les différences de densité de l'eau.

Et qu'est-ce qui peut bien créer ces différences de densité ?Les différences de salinité et de température.

Plus salé et plus froid, c'est plus dense et ça descend,moins salé et moins froid, c'est moins dense, ça monte, comme dit ce bon vieux principe d' Archimède . Mais, comme aurait dit monsieur de La Palice, les courants océaniques se déplacent.

En d'autres termes,les gouttes d'eau ne sont pas seulement soumises à des forces verticales (poids et poussée d'Archimède) : elles voyagent aussi à l'horizontale.

Un examen trop rapide pourrait nous amener à déclarer : les courants vont tout droit de la hautepression vers la basse pression, en suivant le sens de la pente, quoi ! Erreur complète ! L'équilibre " géostrophique ", qui fait intervenirla force de Coriolis, condamne en effet les courants d'eaux moyennes à tourner autour de la haute ou de la basse pression, comme lechacal tourne autour du feu.

Toujours dans le sens des aiguilles d'une montre dans l'hémisphère Nord et en sens inverse dansl'hémisphère Sud. Quel est le moteur de ces courants moyens ? Oh, il n'a pas besoin d'être bien gros.

Car, chose étonnante,la mise en branle de centaines de milliards de tonnes d'eau consomme relativement peu d'énergie ! Il fautjuste dépenser de quoi vaincre les frottements, et dans un fluide tel que l'eau à vitesse réduite, cela restemodique.

Et c'est pas dommage pour les courants marins, car tout compte fait, l'Océan ne reçoit pas tantd'énergie que ça.

Certes, le Soleil lui tape dessus de bon cœur du côté de l'équateur, mais essayez doncde chauffer une casserole d'eau en la chauffant par le dessus ! S'il n'y avait pas les vagues pour brasser la machine Océan, celle-ci fonctionnerait d'une tout autre manière… Les eaux de fond Invisibles, elles constituent néanmoins le gros morceau, au moins en volume, puisqu'elles ont une épaisseur moyenne de 3000 m, etce sur toute la surface des océans. Encore plus que le monde du silence et de l'obscurité, c'est le monde du froid (de –2 à +3°C) et de la lenteur (on parle de 0,1 cm/s etparfois d'un mètre par an). Ces eaux de fond naissent dans des " sources ".

Entendez par là des lieux où les eaux de surface et les eaux moyennes plongent aufond de l'Océan pour y demeurer une longue, très longue période.

En quoi cela consiste-t-il ? Explication : pour devenir profonde, l'eaudoit descendre, et c'est possible si elle devient plus dense qu'elle n'était précédemment et si elle ne rencontre pas sur son trajet uneeau encore plus dense qu'elle.

Cela se produit quand l'eau de mer voit tout à la fois sa température baisser et sa salinité augmenter.Où cela arrive-t-il, je vous le demande ? Près des pôles bien sûr, là où il fait très froid, et ce d'autant plus qu'au moment où elle gèle,l'eau de mer perd une partie de son sel, ce qui sale davantage l'eau voisine qui est encore liquide et déjà bien froide.

Son destin estfixé, sa densité ne lui permettant plus de flotter, elle s'enfonce. Il y a deux sources principales d'eaux profondes : la plus importante se trouve dans le nord de l'océan Atlantique, l'autre en mer deWeddell, dans l'Antarctique.

A la condition de compter les années par centaines, on pourrait décrire le long voyage d'une goutte d'eaupartant, par exemple, de la mer de Weddell.

Notre goutte, quittant ses eaux glaciales (–0,5°C ! Rappel : l'eau de mer ne gèle qu'à–1,9°C en surface), risque fort pour commencer d'emprunter la " grande dérive d'ouest ".

Entendez par là le courant circumpolaire(autour du pôle ), lent mais au débit considérable (140 à 200 Sv, soit 140 à 200 fois plus que toutes les rivières du globe !) et qui tourne indéfiniment autour du continent Antarctique.

Ce courant a une particularité unique : c'est le seul qui circule depuis la surface jusqu'aufond.

On estime que notre voyageuse a toutes les chances de faire six fois le tour du continent blanc avant de s'enfoncer vers lesabysses, lentement, très lentement.

De trois à cinq cents ans plus tard, elle atteint la latitude de l'équateur et là, selon son humeur oule hasard, un choix s'offre à elle.

Ou bien elle remonte et reverra peut-être la lumière et la chaleur, ou bien elle reste dans " le grand tapis roulant ", et là bonjour la patience : dans les 2000 ans pour gagner l'autre bout du monde et peut-être 10000 pour le tour complet.. »

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