Comment se forment les courants marins ? Vent, rotation et densité de l'eau

La mer ne se déplace pas seulement sous forme de vagues sur une plage. D’immenses masses d’eau traversent les bassins océaniques, tandis que d’autres plongent ou remontent des profondeurs. Le vent entraîne de nombreux courants de surface ; les différences de densité contribuent à la circulation profonde. La rotation terrestre, les côtes et les fonds marins orientent leurs parcours.

Un courant marin est un déplacement dirigé de l’eau. Il transporte notamment de la chaleur, du sel et des nutriments. Deux questions permettent de s’y retrouver : qu’est-ce qui met l’eau en mouvement, et qu’est-ce qui détermine sa direction ?

Le vent transmet son mouvement à l’eau

En soufflant sur la mer, le vent transmet une partie de son mouvement à l’eau par frottement. Les grands régimes de vent, dont les alizés et les vents d’ouest, contribuent donc à entraîner les courants de surface. La synthèse de la NOAA sur les courants océaniques distingue cette circulation de celle influencée par les différences de densité.

L’eau ne suit pourtant pas systématiquement la flèche du vent. La rotation terrestre dévie son mouvement et les différences de pression dans l’océan interviennent également. La direction et la vitesse peuvent aussi varier avec la profondeur. Une carte des vents ne suffit donc pas à expliquer tous les courants.

Vagues et courants ne sont pas synonymes. Une vague peut transmettre de l’énergie tandis que l’eau oscille principalement. Un courant correspond à un transport d’eau dirigé pendant la période étudiée. Les deux peuvent se superposer.

La rotation et les continents dessinent de grands tourbillons

L’effet Coriolis dévie les mouvements d’eau à grande échelle vers la droite dans l’hémisphère Nord et vers la gauche dans l’hémisphère Sud, par rapport à leur direction de déplacement. Il modifie leur trajectoire sans fournir l’énergie qui les entraîne. Le même principe aide à comprendre la rotation des anticyclones et des dépressions.

Les continents délimitent les bassins océaniques. Avec les vents dominants et la rotation, ils favorisent de grandes boucles subtropicales, appelées gyres. Vu de dessus, le gyre subtropical de l’Atlantique Nord tourne dans le sens des aiguilles d’une montre ; celui de l’Atlantique Sud tourne en sens inverse. Tous les courants d’un hémisphère ne tournent pas pour autant dans le même sens. Les circulations équatoriales, polaires et côtières obéissent à d’autres configurations.

La NOAA présente ces gyres et leurs courants de bord. Sur une carte générale, une flèche résume un mouvement large et variable, pas un canal aux rives fixes.

Température et salinité modifient la densité

L’eau de mer n’a pas partout la même densité. Dans des conditions comparables, une eau plus froide est plus dense qu’une eau plus chaude, et une eau plus salée est plus dense qu’une eau moins salée. L’eau de surface peut plonger si elle devient suffisamment dense par rapport à celle qui se trouve dessous.

Dans les hautes latitudes nord, l’océan peut céder de la chaleur à l’atmosphère. Lorsque la banquise se forme, une grande partie du sel reste dans l’eau environnante. Refroidissement et hausse de la salinité peuvent ainsi augmenter ensemble sa densité. La NOAA décrit la circulation thermohaline : « thermo » renvoie à la température et « halin » au sel.

L’image du tapis roulant mondial reste une simplification. L’océan n’est pas un tuyau unique et fermé. Vent, mélange, forme des bassins et densité interagissent, reliant les circulations de surface et de profondeur.

Deux exemples : le Gulf Stream et les remontées d’eau

Le Gulf Stream est un courant chaud et puissant situé sur le bord occidental de l’Atlantique Nord, le long de la côte est de l’Amérique du Nord. Il transporte de la chaleur vers le nord. Au sein de la circulation atlantique plus large, il montre comment l’océan redistribue l’énergie autant que l’eau. Le climat de l’Europe occidentale ne se résume toutefois pas à une seule flèche.

Une remontée d’eau, ou upwelling, fait parvenir de l’eau profonde vers la surface. Si le transport dû au vent éloigne l’eau de surface d’une côte, une eau plus froide peut remonter pour la remplacer. Souvent riche en nutriments, elle soutient la production biologique. La NOAA cite les côtes occidentales de l’Amérique du Sud et de l’Afrique.

L’illustration de cet article est une coupe schématique montrant des mouvements à plusieurs profondeurs et de l’eau qui plonge. Ce n’est ni une carte du Gulf Stream ni le tracé exact d’une boucle réelle.

Lire une carte des courants en quatre questions

Une carte de température peut révéler un ruban d’eau chaude. Une couleur de température ne permet pas, à elle seule, de déterminer un sens d’écoulement unique. Les marées peuvent aussi produire des courants qui s’inversent périodiquement, surtout près des côtes : un autre moteur, en plus du vent et de la densité.

Retrouver la géographie sur un globe

Dans LiveGlobe 3D, cherche la Floride, puis tourne le globe pour voir l’Atlantique Nord entre l’Amérique du Nord et l’Europe. Compare ensuite la côte ouest de l’Amérique du Sud. Tourner, zoomer et rechercher des lieux aide à relier les côtes et les bassins. L’accès web nécessite une connexion au compte ; la recherche dépend de données externes.

Compare cette vue géographique à une carte scientifique accompagnée de sa légende. Vent et densité contribuent à mettre l’eau en mouvement ; rotation et forme des bassins expliquent ses détours. Cette distinction donne du sens aux flèches.