Mieux comprendre la circulation océanique

Grâce à des éléphants de mer équipés de capteurs océanographiques miniaturisés, des chercheurs du Muséum national d’Histoire naturelle et du CNRS, en collaboration avec plusieurs équipes étrangères, ont obtenu de nouvelles informations sur la température et la salinité de l’eau au sud de l’océan Austral. Ces données inédites et difficiles à obtenir sont particulièrement intéressantes pour étudier la circulation océanique et la glace de mer. Elles permettront notamment de mieux comprendre les processus de formation de l’eau Antarctique de Fond. Ces eaux froides constituent le moteur de la circulation thermohaline, l’un des régulateurs essentiels du climat mondial. Ces résultats viennent d’être publiés cette semaine sur le site de la revue Proceedings of National Academy of Science of the USA (PNAS).

En 2004 et 2005, dans le cadre de l’Année polaire internationale, 58 éléphants de mer austraux ont été équipés sur plusieurs îles sub-Antarctiques d’une nouvelle génération de balises Argos développées par le Sea Mammal Research Unit (Écosse). Celles-ci sont capables de relayer en temps réel des informations sur la position en mer et les plongées des éléphants de mer.

Elles permettent aussi de livrer les profils verticaux de température et de salinité pendant leurs plongées, données fondamentales pour l’étude de la circulation océanique. Les éléphants de mer, qui plongent continuellement (plus de 60 fois par jour) et profondément (en moyenne à 600 m avec un record enregistré à 1998 mètres de profondeur), ont ainsi transmis plus de 16 500 profils de température et salinité, dont 4 520 dans la banquise antarctique pendant l’automne et l’hiver austral, période durant laquelle quasiment aucune autre donnée n’est disponible.

Mieux comprendre le rôle des régions polaires dans la circulation océanique

Complétant les données océanographiques existantes (profileurs autonomes, navires océanographiques…), les profils collectés par les éléphants de mer au sud de l’océan Austral affinent la connaissance des scientifiques sur les composantes du courant circumpolaire Antarctique, courant le plus puissant de la planète. Et, lors des séjours hivernaux des éléphants de mer dans la banquise, ces profils permettent de mesurer l’augmentation de la salinité de l’eau de mer associée à la formation de la glace de mer et de calculer la vitesse de formation et l’épaisseur de la banquise. Ces informations inédites et très difficiles à obtenir sur le plan logistique sont essentielles pour estimer la quantité de sel rejetée dans l’océan lors de la congélation de l’eau de mer, qui entre en jeu dans la formation de l’eau Antarctique de Fond. Formée en hiver par l’alourdissement des eaux de surface lié au refroidissement et à l’enrichissement en sel, cette eau dense plonge à grandes profondeurs et constitue un moteur de la circulation thermohaline[[Se dit de la circulation à grande échelle des masses d’eau de l’océan, induite par des différences de températures et de salinité.]] qui régule le climat mondial. Mieux appréhender sa formation pourrait éclairer le rôle des pôles dans la circulation océanique. Enfin, ces données contribuent aussi à valider un nouveau modèle de formation de la banquise antarctique.

Évaluer l’impact du réchauffement climatique dans l’océan Austral

L’ensemble des profils de température et salinité collectés sont, par ailleurs, transmis en temps réel vers les centres de l’océanographie opérationnelle via le Système de télécommunication global (GTS) de l’Organisation météorologique mondiale et le projet CORIO LIS (Ifremer-Brest), afin d’être assimilées par les modèles Océan-Climat. Ainsi ce programme, tout en permettant l’étude approfondie de l’écologie des éléphants de mer, contribue efficacement et à moindre coût au système mondial d’observation des océans dans les régions méconnues des hautes latitudes, et nous aide à évaluer plus précisément les conséquences du réchauffement climatique dans l’océan Austral. – Pour aller plus loin : Les résultats de cette étude viennent d’être publiés dans la revue du PNAS (édition du 11 août 2008). Consulter l’article (en anglais). – Références de l’étude : Southern Ocean frontal structure and sea-ice formation rates revealed by elephant seals – J.-B. Charrassin, M. Hindell, S. R. Rintoul, F. Roquet, S. Sokolov, M. Biuw, D. Costa, L. Boehme, P. Lovell, R. Coleman, R. Timmermann, A. Meijers, M. Meredith, Y.-H. Park, F. Bailleul, M. Goebel, Y. Tremblay, C.-A. Bost, C. R. McMahon, I. C. Field, M. A. Fedak, et C. Guinet.

 

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