Courantologie

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La courantologie est la science qui étudie les mouvements internes des masses d'eau et leurs variations spatiotemporelles, par exemple sous l'effet du vent, des marées, de la rotation de la terre, du relief des fonds, de la fonte des glace, etc.

Description

En s'appuyant sur la mécanique des fluides, elle tente de donner une vision correcte des courants marins.

L'origine des courants est due à des différences physiques entre des masses d'eaux différentes, le principal paramètre étant la différence de densité qui varie en fonction de la température et de la concentration en sels.

L'étude de ces courants, combinée à d'autres facteurs comme les marées (produisant une variation de niveau de l'océan) et les vents (à l'origine de la houle) permet de comprendre l'hydrodynamisme marin et les différents processus qui lui sont liés comme les mouvements sédimentaires et l'équilibre climatique.

La mesure des courants marins

La mesure des courants marins peut s'effectuer selon différentes techniques :

le courantomètre ;
les bouées dérivantes ;
L'imagerie radar.

Courantographie

La « courantographie » est la représentation graphique, cartographique de ces mouvements de masses d'eau, qui ont une grande importance pour la modélisation, la météorologie (effets du Gulf stream en particulier) la connaissance des mouvements de marées, des effets de turbulence et le cisaillement dont sur les déplacements, forme et taille de bancs de sable (ou de vase) et/ou sur la dynamique de recul du trait de côte ou parfois d'accrétion... facteurs qui ont aussi des conséquences halieutiques et de sécurité maritime. La courantographie est aussi importante pour qualifier les gisements de certaines énergies marines. Elle permet aussi de modéliser en trois dimensions les panaches de pollution subaquatique (par exemple à partir d'un rejet de station d'épuration ou d'un émissaire industriel ^[1].

La courantographie utilise de plus en plus l'imagerie radar haute-fréquence^[2]Sentchev & al. (2013). Surface circulation in the Iroise Sea (W. Brittany) from high resolution HF radar mapping ; Journal of Marine Systems, Vol. 109, S153-S168^[3].

Exemple

À titre d'exemple, l'image qui introduit cet article montre une vue modélisée du courant circumpolaire antarctique, le seul courant océanique qui tourne autour de la Terre sans discontinuer et de manière circulaire.

Dès 2008, dans la revue Nature Climate Change^[4], des scientifiques alertent sur une accélération des vents de l'hémisphère sud durant les dernières décennies, associé à des changements du courant circumpolaire antarctique liés au réchauffement. En 2024, des chercheurs ont démontré l'existence de transport persistant de tourbillons chauds vers les plates-formes de glace de l'Antarctique sous l'effet de vents d'ouest estivaux renforcés^[5]. Avant cela, d'autres avaient apporté des preuves isotopiques d'un cycle hydrologique intensifié dans le secteur indien de l'océan Austral^[6] ; et d'autres encore avaient par exemple (2023), montré le rôle de l'advection de la masse d'eau dans la stadification des populations de Salpa thompsoni de l'océan Austral^[7] ; et annoncé (2022) un « déclin retardé de la banquise de l'Antarctique (selon des simulations à haute résolution du changement climatique) »^[8] et ont noté en 2021, un nouveau record de réchauffement des océans qui s'est poursuit en 2021 malgré le contexte de El Niña^[9]… avant un nouveau record de perte de banquise autour du continent antarctique en 2022-2024.

Notes et références

↑ Blondeau, F. (1980). Solutions au problème de la contamination littorale le binôme station émissaire-faut-il épurer ou disperser ?. In Mediterranean Coastal Pollution (p. 597-613)
↑ Sentcherv A & Thiebaut M (2014) Utilisation de la courantographie radar pour la quantification des ressources hydrocinétiques et l'analyse d'asymétrie des courants sur un site d'énergies renouvelables en mer d'Iroise. XIIIèmes Journées Nationales Génie Côtier – Génie Civil ; 2-4 juillet 2014 à Dunkerque
↑ https://dx.doi.org/10.1016/j.jmarsys.2011.11.024
↑ (en) C. W. Böning, A. Dispert, M. Visbeck et S. R. Rintoul, « The response of the Antarctic Circumpolar Current to recent climate change », Nature Geoscience, vol. 1, n^o 12,‎ décembre 2008, p. 864–869 (ISSN 1752-0908, DOI 10.1038/ngeo362, lire en ligne, consulté le 16 février 2024).
↑ (en) Libao Gao, Xiaojun Yuan, Wenju Cai et Guijun Guo, « Persistent warm-eddy transport to Antarctic ice shelves driven by enhanced summer westerlies », Nature Communications, vol. 15, n^o 1,‎ 22 janvier 2024, p. 671 (ISSN 2041-1723, PMID 38253634, PMCID PMC10803808, DOI 10.1038/s41467-024-45010-x, lire en ligne, consulté le 16 février 2024).
↑ (en) Camille Hayatte Akhoudas, Jean-Baptiste Sallée, Gilles Reverdin et F. Alexander Haumann, « Isotopic evidence for an intensified hydrological cycle in the Indian sector of the Southern Ocean », Nature Communications, vol. 14, n^o 1,‎ 13 mai 2023, p. 2763 (ISSN 2041-1723, PMID 37179409, PMCID PMC10183002, DOI 10.1038/s41467-023-38425-5, lire en ligne, consulté le 16 février 2024).
↑ (en) Natasha Henschke, Boris Espinasse, Charles A. Stock et Xiao Liu, « The role of water mass advection in staging of the Southern Ocean Salpa thompsoni populations », Scientific Reports, vol. 13, n^o 1,‎ 1^er mai 2023, p. 7088 (ISSN 2045-2322, PMID 37127731, PMCID PMC10151325, DOI 10.1038/s41598-023-34231-7, lire en ligne, consulté le 16 février 2024).
↑ (en) Thomas Rackow, Sergey Danilov, Helge F. Goessling et Hartmut H. Hellmer, « Delayed Antarctic sea-ice decline in high-resolution climate change simulations », Nature Communications, vol. 13, n^o 1,‎ 2 février 2022, p. 637 (ISSN 2041-1723, PMID 35110565, PMCID PMC8810850, DOI 10.1038/s41467-022-28259-y, lire en ligne, consulté le 16 février 2024).
↑ (en) Lijing Cheng, John Abraham, Kevin E. Trenberth et John Fasullo, « Another Record: Ocean Warming Continues through 2021 despite La Niña Conditions », Advances in Atmospheric Sciences, vol. 39, n^o 3,‎ 1^er mars 2022, p. 373–385 (ISSN 1861-9533, PMID 35035014, PMCID PMC8748534, DOI 10.1007/s00376-022-1461-3, lire en ligne, consulté le 16 février 2024).

Voir aussi

Articles connexes

Liens externes

Visualisation des courants de l'océan mondial (Vidéo, NASA/Goddard Space Flight Center)

Bibliographie

(en) Jeffrey D. Paduan et Libe Washburn, « High-Frequency Radar Observations of Ocean Surface Currents », Annual Review of Marine Science, vol. 5, n^o 1,‎ 3 janvier 2013, p. 115–136 (ISSN 1941-1405 et 1941-0611, DOI 10.1146/annurev-marine-121211-172315, lire en ligne, consulté le 20 février 2024)

[1] Blondeau, F. (1980). Solutions au problème de la contamination littorale le binôme station émissaire-faut-il épurer ou disperser ?. In Mediterranean Coastal Pollution (p. 597-613)

[2] Sentcherv A & Thiebaut M (2014) Utilisation de la courantographie radar pour la quantification des ressources hydrocinétiques et l'analyse d'asymétrie des courants sur un site d'énergies renouvelables en mer d'Iroise. XIIIèmes Journées Nationales Génie Côtier – Génie Civil ; 2-4 juillet 2014 à Dunkerque

[3] ttps://dx.doi.org/10.1016/j.jmarsys.2011.11.024

[4] (en) C. W. Böning, A. Dispert, M. Visbeck et S. R. Rintoul, « The response of the Antarctic Circumpolar Current to recent climate change », Nature Geoscience, vol. 1, n^o 12,‎ décembre 2008, p. 864–869 (ISSN 1752-0908, DOI 10.1038/ngeo362, lire en ligne, consulté le 16 février 2024).

[5] (en) Libao Gao, Xiaojun Yuan, Wenju Cai et Guijun Guo, « Persistent warm-eddy transport to Antarctic ice shelves driven by enhanced summer westerlies », Nature Communications, vol. 15, n^o 1,‎ 22 janvier 2024, p. 671 (ISSN 2041-1723, PMID 38253634, PMCID PMC10803808, DOI 10.1038/s41467-024-45010-x, lire en ligne, consulté le 16 février 2024).

[6] (en) Camille Hayatte Akhoudas, Jean-Baptiste Sallée, Gilles Reverdin et F. Alexander Haumann, « Isotopic evidence for an intensified hydrological cycle in the Indian sector of the Southern Ocean », Nature Communications, vol. 14, n^o 1,‎ 13 mai 2023, p. 2763 (ISSN 2041-1723, PMID 37179409, PMCID PMC10183002, DOI 10.1038/s41467-023-38425-5, lire en ligne, consulté le 16 février 2024).

[7] (en) Natasha Henschke, Boris Espinasse, Charles A. Stock et Xiao Liu, « The role of water mass advection in staging of the Southern Ocean Salpa thompsoni populations », Scientific Reports, vol. 13, n^o 1,‎ 1^er mai 2023, p. 7088 (ISSN 2045-2322, PMID 37127731, PMCID PMC10151325, DOI 10.1038/s41598-023-34231-7, lire en ligne, consulté le 16 février 2024).

[8] (en) Thomas Rackow, Sergey Danilov, Helge F. Goessling et Hartmut H. Hellmer, « Delayed Antarctic sea-ice decline in high-resolution climate change simulations », Nature Communications, vol. 13, n^o 1,‎ 2 février 2022, p. 637 (ISSN 2041-1723, PMID 35110565, PMCID PMC8810850, DOI 10.1038/s41467-022-28259-y, lire en ligne, consulté le 16 février 2024).

[9] (en) Lijing Cheng, John Abraham, Kevin E. Trenberth et John Fasullo, « Another Record: Ocean Warming Continues through 2021 despite La Niña Conditions », Advances in Atmospheric Sciences, vol. 39, n^o 3,‎ 1^er mars 2022, p. 373–385 (ISSN 1861-9533, PMID 35035014, PMCID PMC8748534, DOI 10.1007/s00376-022-1461-3, lire en ligne, consulté le 16 février 2024).

[1]