Géographie physique
Les flèches rouges indiquent les courants d’eau de surface et les flèches bleues les courants d’eau profonde.
La circulation thermohaline dirige la circulation océanique profonde. Thermo signifie chaleur et haline fait référence à la salinité. Les différences de température et de salinité modifient la densité de l’eau de mer. Ainsi, la circulation thermohaline est le résultat des différences de densité des masses d’eau en raison de leur différence de température et de salinité.Quelle est la température et la salinité de l’eau très dense ? Une température plus basse et une salinité plus élevée donnent les eaux les plus denses. Lorsqu’un volume d’eau est refroidi, les molécules se déplacent moins vigoureusement, de sorte que le même nombre de molécules occupe moins d’espace et que l’eau est plus dense. Si on ajoute du sel à un volume d’eau, il y a plus de molécules dans le même volume donc l’eau est plus dense.
Les changements de température et de salinité de l’eau de mer ont lieu à la surface. L’eau devient dense près des pôles. L’air froid polaire refroidit l’eau et abaisse sa température, ce qui augmente sa salinité. L’eau douce gèle à partir de l’eau de mer pour devenir de la glace de mer, ce qui augmente également la salinité de l’eau restante. Cette eau très froide et très salée est très dense et coule. Cet enfoncement est appelé downwelling.
Deux choses se produisent alors. L’eau dense pousse l’eau plus profonde hors de son chemin et cette eau se déplace le long du fond de l’océan. Cette eau profonde se mélange avec de l’eau moins dense en s’écoulant. Les courants de surface déplacent l’eau dans l’espace laissé vacant à la surface où l’eau dense a coulé. L’eau s’enfonce également dans les profondeurs de l’océan au large de l’Antarctique. Comme des quantités illimitées d’eau ne peuvent pas couler au fond de l’océan, l’eau doit remonter des profondeurs vers la surface. Ce processus est appelé remontée d’eau.
Généralement, la remontée d’eau se produit le long de la côte lorsque le vent éloigne fortement l’eau du rivage. Cela laisse un vide qui est rempli par de l’eau profonde qui remonte à la surface. La remontée des eaux est extrêmement importante là où elle se produit. Pendant son séjour au fond de l’eau, l’eau froide profonde a recueilli des nutriments qui sont descendus dans la colonne d’eau. La remontée des eaux amène ces nutriments à la surface. Ces nutriments favorisent la croissance du plancton et constituent la base d’un riche écosystème. La Californie, l’Amérique du Sud, l’Afrique du Sud et la mer d’Arabie bénéficient toutes de l’upwelling en mer.
L’upwelling a également lieu le long de l’équateur entre les courants équatoriaux nord et sud. Les vents soufflent les eaux de surface au nord et au sud de l’équateur, si bien que les eaux profondes subissent une remontée d’eau. Les nutriments remontent à la surface et soutiennent une grande partie de la vie dans les océans équatoriaux.