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Cassiopée 2015

by COM last modified Jul 24, 2015 08:35 AM

A la découverte des courants océaniques profonds


Une équipe internationale de scientifiques partira à bord de l'Atalante, un des fleurons de la flotte scientifique française, prospecter les courants océaniques profonds autour de l’équateur, au cours d'une mission océanographique de 35 jours.La plus grande partie des travaux se déroulera dans les eaux des Iles Salomon et de la Papouasie-Nouvelle Guinée.

© IRD / S. Cravatte Figure 1: Courants ouest-est moyens déduits des dérives des flotteurs Argo de 2003 à Août 2011. En rouge, courant vers l'est; en bleu, courant vers l'ouest. Adapté de Cravatte et al., 2012. 

Si les courants superficiels de l'océan sont maintenant bien connus, les courants au-delà de 500 m de profondeur restent largement mystérieux, faute de mesures suffisantes. C'est pour éclaircir ce mystère que 18 scientifiques embarqueront à bord de l'Atalante, à partir du 19 juillet de Nouméa, pour une mission de 35 jours. Parmi eux : cinq étudiants d'universités françaises, allemande, et de l’Université du Pacifique Sud, ainsi que deux ingénieurs américains de la Scripps. Ils effectueront des mesures entre la surface et le fond de l’océan, pour documenter les courants profonds et les propriétés des masses d’eau : hydrologie, éléments nutritifs et approches isotopiques.

© IRD Figure 2: Déploiement et récupération des mouillages courantométriques (missions PANDORA et SPICEMoor) 

Les courants présents dans les couches superficielles de l'océan sont mesurés depuis plusieurs décennies de façon directe lors de campagnes océanographiques, ou à des points fixes sur des mouillages courantométriques. Au-delà de 500 mètres de profondeur, en revanche, la circulation océanique reste encore largement inconnue car elle ne peut être mesurée qu'épisodiquement.

Or, des recherches récentes ont montré l'existence surprenante à 1000m de courants très organisés sur l'ensemble du bassin, avec une structure spatiale totalement différente des courants de surface (voir Figure 1). A l’aide de flotteurs dérivants, les spécialistes ont observé une sorte de feuilletage en latitude de bandes de courants zonaux de directions opposées. Ces jets, étroits, s'écoulent zonalement d'ouest en est ou d'est en ouest à environ 5-10 cm/s sur près de 12.000 kilomètres entre les iles Salomon et les côtes américaines et s'intercalent en changeant de sens régulièrement tous les 150 km en latitude.

 

Surprenants jets de courants profonds

© IRD / L. Corsini Figure 3: Carte schématique des courants dans le Pacifique Sud-Ouest et position des mouillages à l’eau. 

Ces jets pourraient transporter sur de grandes distances des masses d'eaux équatoriales avec des propriétés physiques et chimiques différentes : comprendre l'importance de ces jets pour le mélange et le transport des eaux est donc un enjeu important pour le climat. Pourquoi sont-ils organisés de telle manière? Quelle est l'extension verticale de ces jets? Quelles sont les propriétés physiques et chimiques des masses d’eau qu’ils transportent ? L'existence de ce système de jets zonaux alternés pose donc de nouveaux défis scientifiques à notre compréhension de la dynamique océanique.

 

© IRD Figure 4 : Trajectoire de la campagne CASSIOPEE. Les stations CTD sont indiquées par les points blanc; les mouillages sont indiqués par les étoiles. 

La campagne CASSIOPEE sera aussi l’occasion de récupérer 5 lignes de mouillages courantométriques ancrés au fond de l’océan, dans les détroits de la Mer des Salomon. Ces détroits représentent en effet le point d’étranglement des eaux transitant du Pacifique Sud-Ouest vers la bande équatoriale par les courants de bord ouest. Déployés pour la première fois en juillet-août 2012, pendant la campagne PANDORA à bord de l'Atalante dans le cadre d’une collaboration France/Etats-Unis/Papouasie Nouvelle-Guinée, ils ont été récupérés avec succès puis partiellement redéployés en mars 2014 lors de la mission SPICEMoor sur le navire américain Thompson. Depuis,ils mesurent sur toute la colonne d’eau, les températures, la salinité et les courants de l’océan. Une mine de données pour les océanographes.

Contact(s):

Frédéric Marin , LEGOS | OMP/Toulouse 

Sophie Cravatte , LEGOS | Centre IRD de Nouméa | + 687 26 07 28 (GMT+11)

 

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