OCÉANOGRAPHIE

Des océans froids et salés

Les océans sont froids : 3,8 ⁰C en moyenne. En surface, les températures dépendent de la position géographique de l’océan et de la saison. Elles varient de – 1,9 ⁰C à + 30 ⁰C. Leur répartition tend à être latitudinale mais elle est modifiée par le régime des courants. Aux faibles latitudes (zones équatoriales), l’eau de mer emmagasine de la chaleur, tandis qu’aux latitudes élevées, elle en cède. La répartition verticale des températures (de la surface au fond de l’océan) est commandée par la circulation océanique et par la position de l’océan sur le globe. À des latitudes inférieures à 50 degrés, trois couches d’eau peuvent être distinguées : unecouche superficielle, zone de mélanges, épaisse d’une centaine de mètres ; une couche de transition, appelée thermocline, de quelques centaines de mètres d’épaisseur, caractérisée par une décroissance rapide de la température (qui atteint son niveau inférieur, environ 5 ⁰C) avec la profondeur ; une couche profonde d’eaux froides (de 5 ⁰C à environ 2 ⁰C), correspondant à la plus grande masse des océans, qui n’est pas homogène, car composée de trois masses d’eaux originaires de régions différentes et avec des circulations différentes. La température est le plus important des paramètres physico-chimiques de l’eau de mer car la plupart des organismes marins vivent dans des gammes de températures très étroites.

L’eau de mer est une solution saline aqueuse. La salinité est la masse totale des sels dissous dans un kilogramme d’eau de mer. Elle est généralement comprise entre 33 et 38 grammes par kilogramme (g/kg), mais il peut y avoir de fortes variations d’une région à l’autre, la salinité moyenne étant de 34,72 g/kg pour l’ensemble des océans. La proportion relative des différents sels de l’eau de mer reste sensiblement constante et le poids du chlorure de sodium représente environ 77,8 p. 100 du total. Les valeurs élevées de la salinité se situent dans les régions subtropicales alors qu’il y a une baisse des salinités à l’équateur et vers les hautes latitudes. Cette distribution dépend également des mélanges verticaux, des phénomènes locaux (précipitations, mousson, apports fluviaux, formation ou fonte des glaces...). À des profondeurs supérieures à 2 000 mètres, les salinités sont assez constantes, de l’ordre de 34,7 g/kg.

L’eau de mer contient par ailleurs différents gaz dissous, dont l’azote est le plus abondant (64 p. 100). L’oxygène (34 p. 100), indispensable à la vie, provient de la dissolution de l’oxygène atmosphérique et de la photosynthèse des algues. Ce sont les eaux proches de la surface qui sont les plus riches en oxygène en raison des échanges permanents avec l’atmosphère et de la photosynthèse qui a lieu dans les eaux les plus superficielles (la lumière étant indispensable à ce processus). Le dioxyde de carbone, présent dans l’eau de mer à une concentration soixante fois supérieure à celle de l’air (1,8 p. 100 pour 0,03 p. 100 dans l’atmosphère), provient de la dissolution du dioxyde de carbone atmosphérique et de la respiration des êtres vivant dans l’océan. Il s’établit dans l’eau de mer un équilibre entre le dioxyde de carbone, l’acide carbonique et les carbonates, qui fait de l’eau de mer une solution tampon alcaline, avec un pH compris entre 7,5 et 8,4. Cet équilibre est modifié par l’augmentation de la teneur en CO₂ de l’atmosphère (et donc de l’océan qui en absorbe une bonne partie) responsable, avec les autres gaz à effet de serre (comme le méthane), du changement climatique de notre planète. Ce déséquilibre entraîne une acidification de l’eau de mer (diminution du pH) dont les conséquences sont néfastes pour les récifs coralliens et pour certains organismes à la coque calcaire (notamment le phytoplancton). En effet, avec[...]