Comment se forment les courants marins ?

Les courants marins ont un impact considérable sur le climat mondial. En effet, les océans échangent constamment avec l’atmosphère, tandis que la circulation marine à l’échelle planétaire influence les climats de diverses régions autour du globe. Comment se forment et fonctionnent les courants océaniques ? Comment le réchauffement climatique les influence-t-il ?

Qu’est-ce qu’un courant océanique ?

On définit par « courant océanique » un mouvement à la fois régulier, cyclique et continu d’eau de mer. Les courants marins, chauds ou froids, circulent à travers l’intégralité des océans de la planète et leur ensemble constitue un vaste cycle de circulation aquatique. 

Les courants marins contribuent à redistribuer dans chaque hémisphère la chaleur emmagasinée dans les régions chaudes du globe. Ils influencent ainsi largement la température et l’humidité de nombreuses régions et par là même, leurs climats.

Trois phénomènes sont à l’origine de la création des courants océaniques : le vent, la force de Coriolis et la densité de l’eau.

Les différents types de courants marins

Il existe deux types de courants marins, provoqués par des phénomènes différents :

• les courants de surface, qui dépendent du vent et de la force de Coriolis ;
• les courants profonds, influencés par la densité des eaux.

En dépit de leurs particularités et de leurs influences spécifiques, les courants océaniques sont étroitement liés. De leur ensemble se forme un tapis roulant mondial, une circulation océanique dite « thermohaline » (qui dépend de la température et de la salinité).

Les courants de surface : vent et force de Coriolis

Les courants de surface, qui représentent environ 10 % de l’eau des océans, sont principalement provoqués par les vents et influencés par la force de Coriolis.

Comment se forment les vents ?

Les différentes régions de la planète reçoivent l’énergie solaire de manière très inégale. En effet, plus on se rapproche des pôles, plus les rayons arrivent au sol de manière inclinée, ce qui crée des régions froides. A l’inverse, l’énergie solaire parvient de manière directe aux régions de l’équateur, générant des températures très chaudes. 

Ces déséquilibres de chaleur entre les différentes régions du globe engendrent des mouvements atmosphériques : ce sont les vents, qui se déplacent d’une part vers les pôles et d’autre part vers l’équateur.

Qu’est-ce que la force de Coriolis ?

A cause de la rotation de la Terre vers la droite, dans l’hémisphère nord les vents qui remontent vers les pôles sont déviés vers l’est, tandis que ceux qui descendent vers l’équateur sont déviés vers l’ouest. Dans l’hémisphère sud, c’est l’inverse qui se produit. Ce phénomène est appelé : force de Coriolis. 

Influence sur les courants marins de surface : les gyres

Vus de l’espace, les mouvements de ces vents entraînés par la force de Coriolis forment de larges boucles que l’on nomme des gyres. En se déplaçant à la surface des océans, les vents tirent alors les masses d’eau avec eux, générant les courants marins de surface. Les gyres de ces courants, sous l’influence de la force de Coriolis, tournent dans le sens horaire dans l’hémisphère nord et inversement dans l’hémisphère sud.

La force des vents sur les courants océaniques de surface est telle qu’elle influence les masses d’eau jusqu’à 400 mètres de profondeur ! 

Les courants profonds : température et salinité

Les courants océaniques profonds sont influencés par la densité des eaux, qui est elle-même régie par deux facteurs : la température et la salinité. A l’échelle planétaire, les courants océaniques de profondeur forment un vaste « tapis roulant », mue par une circulation océanique thermohaline. 

Downwelling, la plongée des eaux froides

Le downwelling correspond à une plongée des eaux marines de surface vers les profondeurs. Dans les régions équatoriales, l’eau des océans est chauffée. Moins dense qu’une eau froide, elle circule en surface vers les pôles où elle se refroidit petit à petit et se charge en sel. Plus froide et plus salée, l’eau de mer est alors plus dense et finit par plonger vers les fonds marins et les courants océaniques de profondeur. C’est le downwelling.

Upwelling, la remontée des eaux chaudes

L’upwelling correspond au phénomène inverse : la remontée des eaux marines chauffées vers la surface. Des pôles, les eaux océaniques froides circulent en profondeur vers l’équateur. Sur leur trajet, ces eaux se réchauffent, deviennent moins denses et remontent vers les courants marins de surface. C’est ce que l’on qualifie d’upwelling.

Vous êtes plutôt visuel ? Cette courte vidéo de la chaîne L’Esprit Sorcier TV, reprend le processus de formation des courants océaniques :

L’influence du réchauffement climatique sur les courants océaniques

Ainsi, la température influe sur les courants océaniques et ceux-ci, via un phénomène de tapis roulant, redistribuent chaleur et fraîcheur tout autour du globe. La circulation thermohaline a donc une influence sur le climat de diverses régions de la planète et le réchauffement climatique en cours vient perturber cette mécanique bien huilée.

Jusqu’à quelques mois de cela, la théorie d’un changement climatique qui ralentirait les courants océaniques en bloquant les phénomènes de downwelling faisait consensus au sein de la sphère scientifique. Néanmoins, une étude parue début février 2020 tend à montrer que le réchauffement climatique entraînerait une augmentation de la vitesse des vents et, par là même, une augmentation de la vitesse des courants marins. 

Les implications de cette récente découverte doivent encore être étayées à l’aide de nouvelles études. 

Qu’ils accélèrent ou ralentissent, une chose est sûre : les courants marins subissent l’influence du réchauffement climatique et de nombreuses questions se posent. Quel sera l’effet sur le climat ? Un réchauffement des courants pourrait-il entraîner un accroissement en nombre et en puissance des tempêtes et ouragans sous toutes les latitudes ? Quelles seront les conséquences de ces variations de température et de vitesse sur la biodiversité marine, du phytoplancton au cachalot ? 

Pour aller plus loin

La mystérieuse « force de Coriolis » – Planet Terre – ENS Lyon, 2002
Les courants marins, grands régulateurs du climat – Surfrider Foundation, 2015
Comment se forment les courants marins ? – Géo, 2022
La circulation océanique – Plateforme océan & climat