La boucle thermohaline et les échanges de chaleur
« Thermo » pour la température, « haline » pour le sel. Une eau froide et salée est plus dense : elle plonge. Ce moteur fait circuler l'eau de tout l'océan mondial, lentement, et transporte de la chaleur. Le tracé sur le globe est un schéma.
Voir en coupe
Plonge sous la surface pour voir l'eau changer de densité, s'enfoncer ou remonter.
Ce que tu vois sur le globe
- La surface de l'océan s'écoule : les remous avancent avec les courants, poussés par les vents. L'eau tourne en grands tourbillons (gyres) et accélère le long des côtes ouest des océans : Gulf Stream, Kuroshio, courant du Brésil. Là où le courant est rapide, l'eau scintille davantage.
- La couleur de l'eau montre sa température : bleu profond pour l'eau froide, turquoise pour l'eau chaude. L'eau garde sa chaleur bien plus longtemps que l'air : regarde la langue d'eau tiède du Gulf Stream remonter jusqu'au large de la Norvège, alors que le long du Maroc ou de la Californie l'eau reste fraîche.
- L'océan est rendu transparent (calque « Voir sous la surface ») : la veine d'eau bleue coule en profondeur, la veine orange en surface. Les points bleus qui s'enfoncent montrent l'eau froide et salée qui plonge ; ceux qui remontent se réchauffent.
Le grand tapis roulant océanique
un tour ≈ 1000 ans- 1Plongée. En mer de Norvège, au sud du Groenland et en mer de Weddell, l'eau de surface se refroidit. Quand la banquise se forme, elle rejette son sel dans l'eau voisine. L'eau devient très dense et plonge jusqu'à 2000 à 4000 m.
- 2Voyage en profondeur. Ces eaux froides (en bleu) descendent l'Atlantique, rejoignent le courant circumpolaire autour de l'Antarctique, puis gagnent l'océan Indien et le Pacifique.
- 3Remontée. Elles se réchauffent lentement par mélange et remontent vers la surface dans l'océan Indien et le Pacifique Nord.
- 4Retour en surface. Les courants chauds (en rouge) reviennent vers l'Atlantique par l'Indonésie et le sud de l'Afrique, remontent vers le Gulf Stream et la dérive nord-atlantique, et la boucle recommence.
Les échanges de chaleur océan → atmosphère
- L'océan stocke énormément de chaleur : ses 3 premiers mètres peuvent en emmagasiner autant que toute l'atmosphère.
- Le Gulf Stream et la dérive nord-atlantique transportent de l'eau tropicale vers le nord. En hiver, cette eau cède sa chaleur à l'air froid (points orange sur le globe), parfois plusieurs centaines de W/m².
- Les vents d'ouest portent cet air adouci vers l'Europe : les hivers y sont plus doux qu'au Canada à la même latitude.
- Si l'eau de surface devient moins salée (fonte des glaces, pluies), elle plonge moins : la boucle peut ralentir. C'est une question étudiée de près avec le réchauffement climatique.
Qui transporte la chaleur ?
Transport vers les pôles par l'océan et par l'atmosphère (PW = 10¹⁵ W)
totalatmosphèreocéan
- Près de l'équateur, l'océan transporte autant de chaleur que l'atmosphère, voire plus.
- Au-delà de 30°, l'atmosphère prend le relais avec les tempêtes des vents d'ouest.
- Le transport total culmine vers 35 à 40° de latitude, là où le bilan radiatif passe du gain à la perte.