163 - Atlantique équatorial : des courants suivis a la trace…
Octobre
Depuis 1999, les recherches menées dans le cadre du programme EQUALANT, créé à l'initiative de l'IRD, tentent d'apporter un éclairage sur la circulation océanique et sa variabilité dans la zone équatoriale de l'océan Atlantique.
Depuis 1999, les recherches menées dans le cadre du programme EQUALANT, créé à l'initiative de l'IRD, tentent d'apporter un éclairage sur la circulation océanique et sa variabilité dans la zone équatoriale de l'océan Atlantique. Les données recueillies lors d'une campagne océanographique en 2000 ont permis de suivre l'évolution vers l'est, jusque dans le golfe de Guinée des courants de surface et le parcours des courants profonds, pour lesquels il s'agit des premières mesures réalisées dans cette partie de l'Atlantique équatorial. Ces résultats constituent une avancée importante dans la compréhension des variations spatiales et temporelles des différents courants de l'Atlantique aux abords de l'équateur.
L'océan, par son immense capacité de stockage de chaleur, joue un rôle majeur dans la régulation des échanges thermiques et du climat de la planète.
Le schéma général de la circulation océanique fait intervenir des transports inter-hémisphériques de masses d'eau. Dans le bassin atlantique, un flux d'eau froide (4°C en moyenne), l'eau profonde Nord atlantique (EPNA), formé par convection dans les mers du Labrador, de Norvège et du Groenland, se déplace en profondeur (entre 1500 et 4000 m) en direction de l'hémisphère sud. Il est compensé en retour par le transport de masses d'eaux chaudes en provenance de l'Atlantique sud qui circulent dans les couches supérieures (dans les 500 premiers mètres de profondeur) vers le nord et alimentent le Gulf Stream. Ce retour vers l'hémisphère nord des eaux chaudes ne s'effectue pas de manière directe : au large du Brésil, une grande partie de ces eaux est déviée au sein de forts courants orientés vers l'est dans la bande équatoriale.
Jusqu'à présent, la circulation océanique dans les parties orientale et centrale du bassin atlantique tropical restait mal connue. Les deux campagnes océanographiques des étés boréaux 1999 et 2000, lancées dans le cadre du programme EQUALANT* conduit par l'IRD, ont permis de couvrir la zone comprise entre les côtes brésiliennes et africaines. L'analyse des données physiques (vitesse des courants, température, salinité) et chimiques (sels nutritifs, oxygène dissous, fréons***) recueillies a apporté des éléments nouveaux sur le déplacement vers l'est des courants dans la bande équatoriale atlantique. Les chercheurs se sont penchés, d'une part, sur la dynamique équatoriale du transport des masses d'eaux chaudes remontant de l'hémisphère sud. Dans les couches supérieures de l'océan, ils ont notamment observé cinq courants : le sous-courant équatorial, localisé entre les latitudes 2° nord et 2° sud et circulant à une centaine de mètres de profondeur en suivant la thermocline**, les sous-courants équatoriaux nord et sud qui se déplacent vers 4° nord et 4° sud de latitude à une profondeur de 100 à 300 m, et les courants intermédiaires nord et sud, situés entre les latitudes 1°30' nord et 1°30' sud à une profondeur supérieure à 300 m. En juillet 2000, pour la première fois, les chercheurs ont remarqué l'absence du sous-courant équatorial à sa profondeur habituelle au fond du Golfe de Guinée, à 6° de longitude est. Comment expliquer cette disparition ? Si ce phénomène est inhabituel, il peut résulter d'une anomalie interannuelle : une modification de l'intensité des vents (ceux-ci participent à la régulation de la circulation et de la température de surface de l'océan), peut provoquer un changement de profondeur de la thermocline, donc du sous-courant équatorial qui lui est étroitement associé. Les mesures réalisées en 2000 suggèrent par ailleurs que les sous-courants équatoriaux nord et sud s'éloignent de l'équateur en direction des pôles, tout en s'atténuant lors de leur acheminement vers l'est. Les raisons de cet affaiblissement ne sont pas encore clairement établies. Les chercheurs tentent maintenant de comprendre ce schéma de circulation dans le golfe de Guinée et, dans ce contexte, leur contribution dans la remontée vers le nord des masses d'eau chaudes en provenance de l'Atlantique sud.
D'autre part, les chercheurs ont effectué des mesures relatives aux jets équatoriaux profonds dans la partie est du bassin équatorial atlantique, jusqu'au fond du golfe de Guinée. Dans la bande équatoriale, ces courants qui apparaissent " empilés " les uns sur les autres se dirigent alternativement vers l'est et vers l'ouest et sont susceptibles de s'inverser. Les chercheurs ont analysé les teneurs en fréons*** associées à certains jets équatoriaux dirigés vers l'est et en provenance du nord. Ils ont observé que ces traceurs se retrouvent actuellement dans le fond du golfe de Guinée. Ce résultat, combiné aux données antérieures, témoigne d'une progression très à l'est, le long de la côte africaine, des masses d'eau froide et donc de leur capacité à transmettre certaines variations atmosphériques et océaniques de l'Atlantique nord jusque dans les régions équatoriales, en moins d'une dizaine d'années.
Les données issues de ces observations constituent une précieuse avancée dans l'étude des courants équatoriaux et de leur variabilité, contribuant ainsi à une meilleure compréhension de leur dynamique, de la surface au fond de l'océan.
NOTES
* Conduites par l'IRD, les campagnes EQUALANT 1999 et 2000 s'inscrivent dans le programme ECLAT (Etudes climatiques en Atlantique tropical), qui est une composante française du programme international CLIVAR (Climate variability and predictability) et dont le but est de comprendre le rôle joué par l'Atlantique tropical dans la variabilité du climat. Ces campagnes, menées par l'IRD (au sein du laboratoire d'Océanographie Dynamique et de Climatologie - le LODYC, du laboratoire d'Etudes en Géophysique et Océanographie Spatiales - le LEGOS et du centre IRD de Bretagne) ont associé Météo-France (pour la campagne EQUALANT 1999), le CNRS, le laboratoire de Physique et de Chimie marine de l'université paris VI, l'IUEM (Institut européen de la mer, Brest), les universités de São Paulo (Brésil) et de Cocody (Côte d'Ivoire).
** Thermocline : c'est la couche de l'océan où la température décroît rapidement suivant un gradient vertical de température. Elle se situe généralement à plusieurs centaines de mètres de profondeur.
*** Fréons : ces chlorofluorométhanes sont des traceurs anthropogéniques rejetés dans l'atmosphère depuis 1940 et introduits en profondeur dans l'océan dans les zones de convection de l'Atlantique Nord. Ils se déplacent au gré des courants et permettent donc de suivre le trajet des eaux froides vers l'hémisphère sud.
