Upwelling (Français)

Les remontées d’eau majeures dans l’océan sont associées à la divergence des courants qui font remonter à la surface des eaux plus profondes, plus froides et riches en nutriments. Il existe au moins cinq types d’upwelling: upwelling côtier, upwelling à grande échelle entraîné par le vent à l’intérieur de l’océan, upwelling associé à des tourbillons, upwelling topographiquement associé et upwelling à large diffusion à l’intérieur de l’océan.

CoastalEdit

L’upwelling côtier est le type d’upwelling le plus connu et le plus étroitement lié aux activités humaines car il soutient certaines des pêcheries les plus productives au monde. Une remontée des eaux côtières se produira si la direction du vent est parallèle à la côte et génère des courants dus au vent. Les courants éoliens sont détournés vers la droite des vents dans l’hémisphère nord et vers la gauche dans l’hémisphère sud en raison de l’effet Coriolis. Le résultat est un mouvement net de l’eau de surface perpendiculairement à la direction du vent, connu sous le nom de transport Ekman (voir aussi Ekman Spiral). Lorsque le transport Ekman s’éloigne de la côte, les eaux de surface qui s’éloignent sont remplacées par des eaux plus profondes, plus froides et plus denses. Normalement, ce processus de remontée d’eau se produit à un rythme d’environ 5 à 10 mètres par jour, mais le taux et la proximité de la remontée d’eau par rapport à la côte peuvent être modifiés en raison de la force et de la distance du vent.

Eaux profondes sont riches en nutriments, dont le nitrate, le phosphate et l’acide silicique, eux-mêmes résultant de la décomposition de la matière organique coulante (plancton mort / détritique) des eaux de surface. Lorsqu’ils sont amenés à la surface, ces nutriments sont utilisés par le phytoplancton, avec le CO2 dissous (dioxyde de carbone) et l’énergie lumineuse du soleil, pour produire des composés organiques, par le biais du processus de photosynthèse. Les régions d’upwelling se traduisent donc par des niveaux de production primaire très élevés (la quantité de carbone fixée par le phytoplancton) par rapport à d’autres zones de l’océan. Ils représentent environ 50% de la productivité marine mondiale. Une production primaire élevée se propage le long de la chaîne alimentaire car le phytoplancton est à la base de la chaîne alimentaire océanique.

La chaîne alimentaire suit le cours de:

• Phytoplancton → Zooplancton → Prédateur zooplancton → Filtres d’alimentation → Poissons prédateurs → Oiseaux marins, mammifères marins

L’upwelling côtier existe toute l’année dans certaines régions, connues sous le nom de grands systèmes d’upwelling côtier, et seulement certains mois de l’année en d’autres régions, appelées systèmes d’upwelling côtier saisonniers. Beaucoup de ces systèmes d’upwelling sont associés à une productivité de carbone relativement élevée et sont donc classés comme grands écosystèmes marins.

Dans le monde, il existe cinq courants côtiers majeurs associés aux zones d’upwelling: le courant des Canaries (au large de l’Afrique du Nord-Ouest), le courant de Benguela (au large de l’Afrique australe), le courant de Californie (au large de la Californie et de l’Oregon), le courant de Humboldt (au large du Pérou et du Chili) et le courant de Somalie (au large de la Somalie et d’Oman). Tous ces courants soutiennent les principales pêcheries. Les quatre principaux courants de frontière est dans lesquels se produit principalement la remontée des eaux côtières sont le courant des Canaries, le courant de Benguela, le courant de Californie et le courant de Humboldt. Le courant de Benguela est la limite orientale du gyre subtropical de l’Atlantique Sud et peut être divisé en un sous-système nord et sud avec des remontées d’eau dans les deux zones. Les sous-systèmes sont divisés par une zone d’upwelling permanente au large de Luderitz, qui est la zone d’upwelling la plus forte au monde. Le système de courant californien (CCS) est un courant de frontière est du Pacifique Nord qui se caractérise également par une division nord et sud. La scission de ce système se produit à Point Conception, en Californie, en raison d’une faible remontée d’eau dans le sud et d’une forte remontée d’eau dans le nord. Le courant des Canaries est un courant de frontière est du tourbillon de l’Atlantique Nord et est également séparé en raison de la présence des îles Canaries. Enfin, le courant de Humboldt ou le courant du Pérou coule vers l’ouest le long de la côte sud-américaine du Pérou au Chili et s’étend jusqu’à 1 000 kilomètres au large. Ces quatre courants à la frontière orientale comprennent la majorité des zones de remontée d’eau côtière dans les océans.

EquatorialEdit

Upwelling à l’équateur est associée à la zone de convergence intertropicale (ITCZ) qui se déplace réellement, et par conséquent, est souvent située juste au nord ou au sud de l’équateur. Les alizés d’est (vers l’ouest) soufflent du nord-est et du sud-est et convergent le long de l’équateur soufflant vers l’ouest pour former la ZCIT. Bien qu’il n’y ait pas de forces de Coriolis présentes le long de l’équateur, des remontées d’eaux se produisent toujours juste au nord et au sud de l’équateur.Il en résulte une divergence, une eau plus dense et riche en nutriments étant remontée par le bas, et se traduit par le fait remarquable que la région équatoriale du Pacifique peut être détectée depuis l’espace sous la forme d’une large ligne de concentration élevée de phytoplancton.

Southern OceanEdit

Des remontées d’eaux à grande échelle se trouvent également dans l’océan Austral. Ici, de forts vents d’ouest (vers l’est) soufflent autour de l’Antarctique, entraînant un flux d’eau important vers le nord. Il s’agit en fait d’un type d’upwelling côtier. Puisqu’il n’y a pas de continents dans une bande de latitudes ouvertes entre l’Amérique du Sud et la pointe de la péninsule antarctique, une partie de cette eau est tirée de grandes profondeurs. Dans de nombreux modèles numériques et synthèses d’observation, l’upwelling de l’océan Austral représente le principal moyen par lequel l’eau dense et profonde est ramenée à la surface. Dans certaines régions de l’Antarctique, les remontées d’eau provoquées par le vent près de la côte entraînent des eaux profondes circumpolaires relativement chaudes sur le plateau continental, où elles peuvent améliorer la fonte de la banquise et influencer la stabilité de la calotte glaciaire. Des remontées d’eau moins profondes provoquées par le vent se trouvent également au large des côtes ouest de l’Amérique du Nord et du Sud, du nord-ouest et du sud-ouest de l’Afrique et du sud-ouest et du sud de l’Australie, toutes associées à des circulations océaniques subtropicales de haute pression (voir upwelling côtier ci-dessus).

Certains modèles de circulation océanique suggèrent que des remontées d’eaux à grande échelle se produisent dans les tropiques, car les écoulements entraînés par la pression font converger l’eau vers les basses latitudes où elle est réchauffée de manière diffuse par le haut. Les coefficients de diffusion requis, cependant, semblent être plus grands que ceux observés dans l’océan réel. Néanmoins, une remontée diffusive se produit probablement.

Autres sourcesEdit

• Des remontées d’eau locales et intermittentes peuvent se produire lorsque des îles, des crêtes ou des monts sous-marins au large provoquent une déviation de courants profonds, fournissant une zone riche en nutriments dans des zones océaniques autrement à faible productivité. Les exemples incluent les remontées d’eau autour des îles Galapagos et des îles Seychelles, qui abritent d’importantes pêcheries pélagiques.
• Une remontée d’eau peut se produire n’importe où tant qu’il y a un cisaillement adéquat dans le champ de vent horizontal. Par exemple, lorsqu’un cyclone tropical traverse une zone, généralement lorsqu’il se déplace à une vitesse inférieure à 5 mph (8 km / h). Les vents cycloniques provoquent une divergence des eaux de surface dans la couche d’Ekman, ce virage nécessite une remontée d’eau plus profonde pour maintenir la continuité.
• L’upwelling artificiel est produit par des dispositifs qui utilisent l’énergie des vagues océaniques ou la conversion d’énergie thermique océanique pour pomper l’eau à la surface. Les éoliennes océaniques sont également connues pour produire des remontées d’eau. Il a été démontré que les appareils à vagues océaniques produisent des proliférations de plancton.