Cours 5 - Les océans: circulation et composition

Question 1

Qu’est-ce qui va déterminer la densité des océans?

Answer 1

La salinité et la température. Une eau plus chaude va être moins dense, et une eau plus salée va être plus dense.

Question 2

Vrai ou Faux: L’océan tend vers un état stratifié.

Answer 2

Vrai.

Question 3

Qu’est-ce qui va modifier la température de l’eau océanique?

Answer 3

• Absorption du rayonnement solaire
• Rayonnement thermique (dans les deux sens)
• Évaporation
• Conduction

Question 4

Qu’est-ce qui va modifier la salinité de l’eau océanique?

Answer 4

• La précipitation
• L’évaporation
• L’apport d’eau fraîche des fleuves, lacs et glaciers
• Formation et fonte de glace de mers

Question 5

Comment se forme les eaux profondes dans l’Arctique?

Answer 5

L’eau va être refroidie jusqu’à ce qu’elle forme de la glace. Les sels dans l’eau vont être expulsés et vont s’accumuler dans l’eau saumâtre. La densité de cet eau va augmenter rapidement et un important volume d’eau va descendre aux profondeurs (downwelling)

Question 6

Décrivez la circulation thermohaline.

Answer 6

1. De l’eau dense coule en profondeur au nord de l’Atlantique Nord
2. L’eau est acheminée en profondeur jusqu’à l’océan Austral, où elle rejoint la circulation circumpolaire.
3. L’eau est brièvement retourné à la surface, puis refroidie et retourne en partie à l’océan profond près de l’Atlantique
4. L’eau profonde est réchauffée par brassage vertical et remonte (upwelling) tranquillement à la surface dans l’océan Pacifique et Indien.
5. La boucle est bouclée par le déplacement vers le nord des eaux de surface dans l’Atlantique.

Question 7

Qu’est-ce qui est la force motrice de la circulation thermohaline?

Answer 7

La différence en densité des eaux.

Question 8

Quel est la différence entre la circulation thermohaline et la circulation Méridional de Renouvellement?

Answer 8

La circulation thermohaline n’explique pas à elle tout seule comment les upwellings peuvent se produire. La CMR implique les vents et les marées comme facteurs qui pourraient expliquer les upwellings.

Question 9

Qu’est-ce qui explique la capacité des océans à séquestrer le CO2?

Answer 9

Le TRM des eaux profondes est très longs (275-510 ans).

Question 10

Où se trouvent les 5 grands gyres de circulation? De quoi résultent ces gyres?

Answer 10

-Océan Atlantique Nord
-Océan Atlantique Sud
-Océan Pacifique Nord
-Océan Pacifique Sud
-Océan Indien
Les gyres résultent de 4 facteurs: l’énergie radiative, les vents de surfaces, la force de Coriolis et la gravité. Ils tiennent également compte de la présence des continents.

Question 11

Lorsqu’on superimpose les vents de surface avec les gyres, il y a un décalage. Qu’est-ce qui explique ce décalage?

Answer 11

Prenons comme exemple que l’eau de surface est dévié de 45 degrées (vers la droite en HN et vers la gauche en HS). Les molécules de surface vont entrainer un mouvement des molécules plus profondes. Cependant, l’effet va se dissiper graduellement et chaque couche d’eau va se déplacer plus lentement que la précédente, créant un effet de spirale. Ceci explique le décalage entre les eaux de surface et les eaux de profondeur. Ce phénomène est la spirale d’Ekman. Au final, il y aura une déviation de 90 degrées par rapport au vent dans les eaux les plus profondes.

Question 12

Comment la spirale d’Ekman peut-elle expliquer les upwellings?

Answer 12

La présence du vent va déplacer les eaux le long de la côte Ouest vers l’Est. Les eaux qui vont remplacer les eaux déplacées vont être riches en nutriments et en minéraux car ils vont être des eaux profondes.

Question 13

Vrai ou Faux: La productivité océanique est plus élevée dans les régions équatoriales.

Answer 13

Faux. C’est l’inverse qui est vrai. L’eau à la surface des régions polaires va être plus froide, et donc plus riche en nutriments car elle viens de l’eau profonde. Les zones d’upwellings sont également très riche en productivité.

Question 14

Quel est l’effet de El Nino et de La Nina sur la circulation près de l’équateur?

Answer 14

Normale: Haute pression près du Pérou, basse pression près de l’Australie. Apporte l’air chaude et humide vers l’Australie et l’air sec et froide vers le Pérou. Des eaux froides vont donc remonter près du Pérou (upwellings).
El Nino: Affaiblissement de la circulation convective qui va permettre le retour de l’air chaude vers le Pérou. Cette anomalie diminue l’apport d’eau profonde sur les côtes, accentuant le phénomène. Températures plus chaudes.
La Nina: Renforcement de la circulation convective. Anomalie de température négative (froides).

Question 15

En gros, que sont les effets des courants océaniques?

Answer 15

• Transfert de chaleur des tropiques aux régions polaires
• Influence la météo et le climat
• Distribution de nutriments (upwellings) et d’organismes
• Influence sur la productivité primaire et la pêche.

Question 16

Comment la formation d’eau profonde dans l’Atlantique pourrait-elle avoir un effet sur les changements climatique?

Answer 16

Une augmentation en downwellings va apporter une quantité plus importante d’eau dans les profondeurs, et donc une quantité plus importante de CO2 va être enfoui dans les profondeurs, refroidissant la planète. L’inverse est également vrai.

Question 17

Qu’est-ce qui pourrait avoir un effet sur la circulation de l’océan?

Answer 17

• Les courants

- La géographie sous-marine

Question 18

Quelle est l’origine des ions dans l’océan?

Answer 18

La météorisation (ensemble des changements que les roches subissent au contact avec les agents atmosphériques).

Question 19

Pourquoi peut-on affirmer que les ions ont une distribution homogène dans l’océan?

Answer 19

Parce que le TRM des ions est beacoup plus long que celui de l’eau.

Question 20

Nommez les puits principals pour les ions océaniques.

Answer 20

1. Les échanges ioniques avec l’argile en suspension provenant des rivières
2. Les sédiments
3. Les processus biologiques.

Question 21

Vrai ou Faux: Plus il y a de vent, moins la couche mélangée va être profonde

Answer 21

Faux: l’inverse est vrai.