Alban Resnier

3ème année SGE

Février 2007

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Introduction

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Sommaire I/ Le fonctionnement des courant marin

II/ Courants océaniques et régulation du climat

III/ Le Gulf Stream

IV/ El niño

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I/ Le fonctionnement des courants marins

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1) Les courants de surfaceCe sont ceux que l’on voit généralement dessinés sur les

cartesNavigation, pêche,…

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Force et direction des vents

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Champs de pression atmosphérique

Courants océaniques

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La circulation atmosphérique

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Carte des courants océaniques de surface (www.educnet.education.fr)

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Le courant circumpolaire C’est le courant le plus puissant de la planète Entraîné par des vents d’ouest particulièrement violents Il ne rencontre aucune entrave continentale, sauf au

niveau du resserrement entre la pointe sud de l’Amérique et l’Antarctique

Il isole le pôle sud et lui permet de garder des T°C froides

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2) Les courants de profondeur

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Or les eaux chaudes de surface qui remontent vers les pôles se chargent en sel à cause de:

L’évaporation La formation de la banquise

De plus ces eaux se refroidissent progressivement en se rapprochant des pôles

formation d’eaux profondes

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La circulation thermohaline

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Circulation très lente (de l’ordre du mm/s).

L’eau qui plonge en mer de Norvège met environ 500 ans pour parvenir jusqu’aux océans Pacifique et Indien.

Datation des eaux au carbone 14 Il existe des courants de profondeur locaux: circulation

thermocline

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ConclusionCourants de surface et courants de profondeur forment deux

circuits distincts mais liés: Le tapis roulant entraîne une partie des courants de surface Les courants de surface, en déplaçant des eaux de

températures et de salinité différentes, créent les conditions nécessaires à la formation d’eaux profondes

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Répartition de l’énergie solaire

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Répartition de l’énergie solaire

Localisation Equateur Bordeaux Oslo Pôle Nord

Latitude 0° 45°N 60°N 90°N

Angle d’incidence

90° 45° 30° 1°

Surface recevant l’energie

1 m2 1,4 m2 2 m2 57 m2

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Déséquilibre : la zone intertropicale reçoit autant d’énergie que le reste de la planète

Mise en mouvement de l’atmosphère et des océans qui vont rééquilibrer la T°C

L’inertie thermique de l’eau est beaucoup plus importante que celle de l’air

les océans emmagasinent de l’énergie et la restituent tout au long du trajet des courants chauds:

Par transfert direct de chaleur avec l’atmosphèrePar évaporation/condensation

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Echanges thermiques L’inertie thermique de l’eau est beaucoup plus importante

que celle de l’air

les océans emmagasinent de l’énergie et la restituent tout au long du trajet des courants chauds:

Par transfert direct de chaleur avec l’atmosphèrePar évaporation/condensation

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Action sur le climatLes courants océaniques: Tempèrent les changements thermiques saisonniers des

masses d’air

Climat océanique à faible amplitude thermique Peuvent sensiblement réchauffer ou refroidir le climat

d’une région

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III/ Le Gulf Stream

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Origine

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Trajet

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Trajet

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Effet du Gulf Stream sur le climat 1855: M.F. Maury publie « The physical geography of the

sea and its meteorology »

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Localisation Bordeaux Montréal Londres

Latitude 45°N 45°N 51,5°N

T° janvier (minimales)

2,5°C -14,5°C 2,2°C

T° janvier (maximales)

10°C -6°C 7,2°C

T° juillet (minimales)

15°C 16°C 12,7°C

T° juillet (maximales)

27°C 25,5°C 21,6°C

Changement climatique Réchauffement particulièrement marqué aux pôles: pour

+1°C à l’équateur on aurait +6°C aux pôles

réchauffement en surface de la mer de Norvège Formation de la banquise en quantité moins importante

moins de sel rejeté dans les eaux du Gulf Stream

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Changement climatique Augmentation de la pluviométrie aux hautes latitudes

(notamment nord de l’Europe et Canada)

apport d’eau douce dans l’Atlantique nord, ce qui va diminuer la salinité de celui-ci

(compensation par de l’évaporation supplémentaire)

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Ces 3 phénomènes vont entraîner une baisse de la densité des eaux de surface de de la dérive nord Atlantique du Gulf Stream

perturbation de la formation d’eaux profondes en mer de Norvège et donc de toute la circulation thermohaline

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La plongée des eaux exerce une aspirtation des eaux de surface et les entraîne tout au nord du bassin Atlantique donc son arrêt aurait pour effet un fort ralentissement du Gulf Stream

Conséquences sur le climat de l’Europe du nord

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La déviation du Gulf Stream (www.manicore.com)

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Les climats du passé

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Les climats du passé Par le passé la circulation thermohaline s’est déjà arrêtée

à plusieurs reprises Dernière fois il y a 11 000 ans: déversement dans

l’Atlantique d’un immense lac d’eau douce situé au Canada (contenait les eaux de fonte de la calotte Laurentide)

Refroidissement temporel du climat pendant une période interglaciaire

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Phénomène rapide : surprise climatique Aujourd’hui: situation différente On ne connaît pas le point de rupture du Gulf Stream

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Quand? Hansen & al (Nature, 2001): le ralentissement aurait déjà

commencé (courbe)

Tendance à la baisse estimée entre 2 et 4% par an depuis quelques années.

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Quand? Rahmstorf & al (Climatic change, 1999): modèle

conduisant à un arrêt de la circulation thermohaline d’ici 2 siècles

Autres modèles: arrêt d’ici la fin du 21ème siècle 2004: rapport réalisé pour le Pentagone, décrivant les

conséquences d’un arrêt de la circulation thermohaline en 2020

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Quand?

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Conséquences sur le climat Baisse de la T°C moyenne d’environ 5°C en Europe de

l’Ouest (T°C d’Oslo à Madrid) Cependant refroidissement beaucoup plus marqué l’hiver

que l’été (écart de 15°C en hiver entre Est de l’Amérique et Ouest de l’Europe)

Diminution des précipitations?

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Conséquences indirectes Sur l’agriculture: problème pour les ressources

alimentaires Sur les activités économiques: transport, tourisme, … Sur les écosystèmes terrestres: espèces végétales à faible

vitesse de migration, installation de végétation steppique et de la faune correspondante

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Conséquences sur les écosystèmes marinsLa circulation thermohaline: Remonte des profondeurs les sels minéraux indispensables

à la croissance du phytoplancton (1er maillon de la chaîne alimentaire marine)

Apporte de l’oxygène dans les fonds des océans, permettant à la vie de s’y développer

conséquences néfastes pour la toute la vie marine (la biomasse marine a déjà été divisée par 10 au cours du 20ème siècle…)

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Présentation Courant de l’enfant Jésus (Noël) Provoque un phénomène climatique exceptionnel

apparaissant une ou deux fois par décennie Se manifeste sur les côtes du Pérou et de l’Equateur,

notamment par des pluies diluviennes Dure plusieurs mois Phénomène inverse: la niña

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Historique Années 20: Sir G. Walker Corrélation entre les relevés barométriques à l’ouest et à

l’est du Pacifique Phénomène de l’oscillation australe Index de Walker Jacob Bjerknes (années 60)

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45(www.ggl.ulaval.ca)

46(www.ggl.ulaval.ca)

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Anomalies de températures à la surface des océans (°C) lors d’El Niño en 1997 (www.wikipedia.fr)

(www.ifremer .fr)

Conséquences sur le climat Pluies diluviennes sur les côtes du Pacifique sud-est

Ex: en 1982-83, 2500 mm en 6 mois (Equateur, Pérou) Sécheresse sur le Pacifique ouest (Indonésie, Australie) Déplacement des régions de pluies tropicales

structure des vents affectée à l’échelle planétaire Anomalies climatiques dans diverses régions du globe,

dues à El Niño

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Conséquences sur le climat Perturbation de la trajectoire des typhons et cyclones Influe sur la position des moussons Hivers doux sur les côtes ouest du Canada et nord-ouest

des Etats-Unis Hivers pluvieux et tempêtes dans le sud des Etats-Unis

(Texas, Floride) Diminution du nombre d’ouragans dans l’Atlantique nord

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Conséquences sur les écosystèmes Moins de nutriments car

l’upwelling diminue fortement phytoplancton affecté

Migration de nombreuses espèces de poissons et d’oiseaux

Problème pour la pêche (anchois)

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Conséquences humaines et matérielles

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Conséquences humaines et matérielles

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Conséquences humaines et matérielles

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Le réchauffement climatique influence-t-il El Niño ?

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Le réchauffement climatique influence-t-il El Niño ?

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Le réchauffement climatique influence-t-il El Niño ? Monuments indiens: traces des Niño des siècles passés Réchauffement des eaux pendant El Niño: dépôts de

fossiles sur les côtes Analyse et datation des fossiles: El Niño n’a pas eu lieu

entre -8000 et -5000 (période de climat chaud)

le réchauffement climatique pourrait faire disparaître le phénomène El Niño ?

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El Niño influence-t-il le réchauffement climatique ? Pour l’OMM et la NOAA: lien entre El Niño de 1997 et

les records de chaleur 1999: étude de la NOAA montrant une réduction des

rejets de CO2 du Pacifique durant les épisodes El Niño

Rejets de Co2 en millions de tonnes

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1992 (El Niño)

1993 1994 1996

300 600 700 900

El Niño influence-t-il le réchauffement climatique ? Années El Niño: plus de feux de forêt, notamment

sécheresses sur l’Asie du sud-est et l’Océanie. Cependant l’effet des fumées semble peu significatif

comparé aux émissions anthropiques de GES

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Conclusion Phénomènes climatiques liés au fonctionnement de

l’atmosphère et des océans: grande machine thermodynamique

Modifications des paramètres de cette machine

conséquences sur le climat Or réchauffement climatique = modification de ces

paramètres

autres changements climatiques à l’échelle locale

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Bibliographie www.educnet.education.fr/obter/ocean fr.wikipedia.org www.ifremer.fr/lpo/cours/elnino/index.html www.polyglots.free.fr/climat_el _nino www.ggl.ulaval.ca/personnel/bourque/s3/el.nino.html www.manicore.com/documentation/serre/courants.html www.alertes-meteo.com/vague_de_chaleur/stream www.ens-lyon.fr/Planet-Terre/Infosciences/Climats/

Ocean/Articles

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www.mercator-ocean.fr/html/actualités/news/actu_surcouf_fr.html

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