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1-
Qu'est-ce que le gulf stream?
Le Gulf Stream est un grand courant océanique chaud de l'atlantique nord. Il se forme dans le golfe du Mexique, est plus particulièrement dans la Mer des Caraïbes; là-bas, les courants permanents sont plutôt vigoureux; ils influent exclusivement sur les eaux chaudes superficielles (30 à 35°C), jusqu'à une profondeur d'environ 600 m. Les eaux venant des Petites Antilles, se déplacent d'est en ouest à travers la Mer des Caraïbes, provoquant des remontées d'eau le long des côtes d'Amérique du Sud et des plongées sur les côtes méridionales de Porto Rico et de la Dominique.
Cette circulation d'eau est appelée courant Caraïbe . Ce courant franchit le canal du Yucatán, sans réellement pénétrer dans le golfe du Mexique , il adopte ensuite le nom de courant de Floride et passe outre le détroit de Floride. Ensuite, il est grossi par le courant de Cuba et le courant nord équatorial et se dirige vers le nord sous le nom de Gulf Stream.
( le Gulf stream à
la sortie du Golfe du Mexique )
Il atteint sa largeur maximale (80 km) et une profondeur de 640 m dans la zone séparant la Floride des Bahamas et de Cuba. Devant la baie de Chesapeake, son débit est estimé à 85 millions de mètres cubes à la seconde, ce qui en fait le deuxième plus grand courant océanique au monde. Le courant de surface maintient une vitesse moyenne de 1,2 à 2,7m/s.
Au sud de Terre-Neuve,
le Gulf Stream est rejoint par un courant froid; le courant
du Labrador. C'est à partir de ce point que le Gulf Stream devient
à proprement parler la dérive nord atlantique. Sa vitesse n'est
plus que de 8 km par jour et ce courant se déplace vers le nord-est à
travers l'atlantique.
Aux abords de l'Europe, il se divise rapidement en plusieurs segments, aux tracés
sinueux, variant en latitude et dirigés vers l'est et le nord-est, en
direction de la côte, par le biais de son flot central, puis vers le nord,
sous le nom de courant Irminger. Ce courant atteint ensuite les côtes
sud et ouest de l'Islande,
tandis qu'une autre ramification, elle, dirigée vers le sud, passe
aux abords des Açores
en direction des îles
Canaries.
La température du Gulf Stream étant d'environ 25 °C (ceci
est liée à son origine tropicale et subtropicale), il constitue
une source de chaleur jouant un rôle climatique essentiel, en compensant
partiellement le déséquilibre thermodynamique entre les zones
tropicales et polaires, réchauffant entre autre la façade nord-ouest
de l'Europe par le biais de la dérive nord-atlantique. En effet,
sans elle, l'Europe de l'ouest connaîtrait le même climat que le
Canada*, c'est à dire un climat beaucoup plus froid que celui de
l'Europe actuelle.
La
circulation océanique, entretenue par des différences de
salinités et de températures des eaux,
joue un rôle climatique
considérable. Ces divers courants dont le Gulf Stream (ci-dessous)
amènent
les eaux chaudes de
surface vers l'Atlantique Nord, où elles se refroidissent en transférant
leur
chaleur à l'air.
Elles plongent ensuite à grande profondeur et repartent vers le
sud.
(en rouge: les eaux chaudes
de surface)
(en bleu: les eaux froides
profondes)
2-
Les mécanismes des courants marins:
Les principaux courants marins de part le monde, sont propulsés par deux
moteurs essentiels que sont les différences de densité et l'action
des vents. Tous les mouvements qui en résultent sont modifiés
par la force
de Coriolis, formée
par la rotation de notre planète, qui provoque une déviation du
courant par rapport à la direction des vents vers la droite dans l'hémisphère
Nord et vers la gauche dans l'Hémisphère Sud.
Les vents sont à l'origine des principaux courants de surface (carte ci-dessus)
Les vents sont un moteur essentiel des courants marins. Ils entraînent les molécules d'eau de surface, et ce mouvement se transmet de proche en proche aux molécules d'eau situées plus profondément. Ainsi des courants se créent; ce sont essentiellement des courants de surface car la force exercée par les vents perd de son intensité avec la profondeur; en effet le frottement diminue la vitesse du courant quand la profondeur augmente. De plus il intervient une autre force; la force de Coriolis, qui dévie le courant de plus en plus , au fur et à mesure que l'on s'enfonce. Les vitesses et les directions des courants s'ordonnent alors selon une spirale dite d'Ekman. Ainsi, à une certaine profondeur de frottement (que l'on notera D), il y a inversion de direction par rapport au courant de surface, et une annulation de la vitesse. Ceci est donné par la formule:
D = 7,6W/sin¤
W est la vitesse du vent en m/s
¤ est la latitude
(cette spirale d'Ekman est seulement valable quand la profondeur de frottement
est inférieure à l'épaisseur de la couche d'eau)
Les grandes masses d'eau de densités différentes ne se mélangent pas quand elles sont en contact; les plus denses passent au dessous de celles qui ont des densités plus faibles.
Différents paramètres influent sur cette densité : plus
la température est faible, plus les molécules d'eau se compriment,
et plus elles sont denses. C'est donc aux hautes latitudes, où le climat
est le plus froid, que se forment les eaux profondes. De plus la formation de
glace, sous ces latitudes, évite que les précipitations viennent
abaisser la salinité de l'eau, ce qui contribue à son importante
densité. En effet une eau très salée est plus dense que
de l'eau de pluie, car elle est plus chargée en minéraux dissous.
Ces forces appelées forces thermohalines jouent un rôle
très important dans la circulation mondiale des courants et surtout dans
la formation des eaux profondes qui s'effectue dans un petit nombre de zones,
notamment dans la
mer de Wedell , et à moindre importance dans la
mer de Ross.
II
Les répercutions climatiques du Gulf Stream sur l'Europe:
1-3)-
la température des eaux côtières:
Le Gulf Stream baigne de ses eaux chaudes une partie de la côte Atlantique
de l'Europe du Nord Ouest, c'est à dire:
- la façade Ouest du Royaume Uni
- la côte Atlantique en France
- le pays basque espagnol
... et à une moindre importance les côtes islandaises et norvégiennes.
Ce courant assure des eaux à températures élevées
pour la lattitude, en effet en France, au mois de janvier la température
de l'océan est d'environ 8°C contre seulement 2 à 3°C
au large de Terre Neuve pourtant située à la même latitude.
carte des températures de l'eau en hiver:
carte des températures de l'eau en été:
En été comme en hiver on peut observer que la température
de l'eau est nettement plus élevée en Europe, qu'en Amérique
du Nord, à la même latitude.
Cette masse d'eau chaude qui borde
les côtes européennes provient du Golfe du Mexique, où elle
a emmagasinée une quantité considérable d'énergie,
elle a ensuite transité sous forme d'un grand courant dirigé sur
l'Europe : le Gulf Stream qui rappelons le, traverse l'Atlantique à une
température d'environ 25°C, chiffre nettement supérieur à
la moyenne à de telles latitudes et qui diminue fortement à l'approche
de l'Europe en se mélangeant aux eaux plus froides de cette région.
Il en résulte une eau plutôt tiède pour de telles régions.
L'eau chaude que génère ce courant a une action non négligeable
pour l'Europe; tout d'abord un impact climatique, mais aussi des répercutions
économiques dues au tourisme, que favorise une eau de baignade tiède.
De plus l'esssor des activités comme la pêche est favorisé
par cette particularité climatique.
24)-
l'influence du Gulf Stream sur l'atmosphère:
L'essentiel
de l'énergie thermique reçue par l'océan, l'est dans la
zone intertropicale car c'est là que les rayons solaires sont les plus
concentrés, et où ils traversent l'atmosphère sur la moins
grande épaisseur. Elle est ensuite restituée aux pôles par
l'intermédiaire des courants marins qui contribuent à la régulation
du climat, au même titre que les vents. Toutefois l'analogie entre les
mouvements de l'atmosphère et ceux des océans ne doit pas être
poussée trop loin. Les courants marins sont beaucoup plus stables dans
le temps que les vents car l'inertie des grandes masses d'eau les empêche
de changer de direction en peu de temps.
Ces mouvements permettent le nécessaire transfère
d'énergie entre les pôles et l'équateur pour le maintient
d'un climat tempéré sur l'ensemble de la planète. Ainsi,
le Gulf Stream, sert de régulateur climatique dans l'hémisphère
Nord.
Pour ce courant, l'énergie est essentiellement emmagasinée dans
le Golf du Mexique, avant d'être restituée, grâce à
son inertie thermique, vers le nord-ouest, c'est à dire vers les côtes
européennes.
Carte
de l'intensité des rayonnements solaires:
En raison de sa latitude élevée, en ne tenant compte que de la carte de l'intensité des radiations solaires, l'Europe du Nord devrait connaître un climat très proche de la toundra, avec une végétation très pauvre, essentiellement constituée de petites plantes herbacées dans sa partie nord, et de conifères dans sa partie sud, cependant cette carte n'est aucunement le reflet des celle des températures, car comme nous l'avons expliqué précédemment, les vents et les courants marins bouleversent totalement ce modèle, en déplaçant d'importantes quantités de chaleur ou de fraîcheur à la surface du globe. Ainsi, grâce au Gulf Stream le climat européen ne se calque pas sur la carte de l'intensité des rayonnements solaires et ni sur celle des latitudes.
( toundra dans les Monts Mackenzie au nord-est du Canada, à peu prés à la même latitude que la Norvège )
( végétation assez diversifiée comprenant des graminées, quelques feuillus et des conifères, au nord de la Norvège)
Ces
deux photographies montrent que le Gulf Stream intervient de manière
évidente sur le climat de l'Europe, car des régions situées
aux mêmes latitudes présentent des types de végétation
trés différents.
Les mécanismes de cette influence climatique sont les suivants:
En hiver, au dessus l'Atlantique Nord, les masses d'air continental froid et sec, venues de l'Ouest ou du Nord Ouest, c'est à dire du Grand Nord Canadien, déferlent sur le Gulf Stream qui, rappelons le, circule dans cette zone à des températures avoisinant les 25° C, ce qui est considérable pour la latitude. Progressivement, il s'opère un échange entre le courant et l'atmosphère; les eaux chaudes transmettent peu à peu leur chaleur à l'atmosphère et finissent par le réchauffer par un phénomène de conduction ( thermicité ), suivant le mécanisme de la thermoconvection. Mais à ce phénomène s'ajoute une évaporation naturelle de la masse d'eau, qui conduit à la formation de nuages. Lorsque la masse d'air s'élève, sa température diminue, et la vapeur d'eau qu'elle contient se liquéfie peu à peu sous forme de minuscules gouttelettes liquides, pour former un nuage. Ceci entretient l'instabilité de l'air et alimente les précipitations. L'évaporation étant endoénergétique, elle provoque un refroidissement de la surface du courant marin.
( Sur ce schéma on peut constater les nombreuses interactions
entre océan et atmosphère. Ils interagissent tous deux l'un
sur l'autre, et de nombreux scientifiques sont convaincus que l'on ne peut
imaginer un modèle circulation atmosphérique, sans prendre
en compte la circulation océanique, et vice-versa.)
L'air chaud et humide qui résulte directement des deux phénomènes précédemment expliqués se dirige ensuite vers l'Europe, via les grands vents d'Ouest qui prédominent dans cette région. Il est ensuite stoppé par les reliefs européens que sont les Alpes à l'est, et à moindre importance par les Pyrénées au sud. Cependant ce transport est plus complexe qu'il ne paraît, car les masses d'air générées par le Gulf Stream ont elles aussi une influence sur les vents, mais actuellement ces interactions sont encore mal définies.
Cet air agit donc essentiellement sur la façade Nord Ouest de l'Europe, à proximité de l'océan, c'est à dire du golfe de Gascogne jusqu'au nord de la Scandinavie. Il se traduit par un climat océanique caractérisée par une grande douceur en hiver et une humidité due au phénomène d'évaporation expliqué précédemment.
Le transfert entre courant et atmosphère n'est possible que si la masse
d'air est plus froide que le courant, il s'effectue donc plus fortement en hiver
qu'en été, car en été la température de l'atmosphère
est proche voir supérieure à celle du courant. Les échanges
sont par conséquent de moindre importance, mais il y a toujours évaporation,
ce qui explique en grande partie l'humidité du climat européen
qui persiste en été.
Ainsi l'action du Gulf Stream sur le climat européen
est nettement plus visible en période hivernale.
Carte
des températures atmosphériques au mois de janvier:
L'influence du Gulf Stream apparaît donc comme une évidence,
assurant une différence de température de l'ordre de 11°C
entre deux régions pourtant situées à la même latitude
et bénéficiant donc de la même intensité de rayonnements
solaires, ceci explique aussi les différences relevées entre la
végétation du Canada et celle de la Norvège, car elles
sont directement liées à la température .
La
variabilité de cette influence:
L'intensité
des vents d'ouest, qui contrôlent le transport des masses d'air chaudes
et humides générées par le Gulf Stream, qui influent de
manière prédominante sur le climat de l'Europe ( tout particulièrement
sur les températures et précipitations hivernales ), varie fortement
sur des périodes interannuelles. Cette variation est très complexe,
car, comme nous l'avons souligné précédemment, le Gulf
Stream a lui même une influence sur les vents.
Ce phénomène est connu
sous le nom d'Oscillation Nord Atlantique (NAO).
Cette variabilité est néanmoins principalement modulée
sur des périodes quasi décennales. On calcule un indice appelé
NAO qui varie de -1 à 1, et qui est établi sur les différences
de pression à la surface de l'océan entre l'Islande et les Açores.
Grâce à cet indice on peut définir deux tendances climatiques
sur l'Europe, l'une quand l'indice NAO est positif, l'autre quand il est négatif.
situation
quand l'indice est positif:
Quand
l'indice est positif, cela signifie qu'au cours de l'hiver, la pression est
plus élevée que la moyenne à Lisbonne, et plus faible que
la moyenne en Islande. Par conséquent, l'anticyclone des Açores
(A) est plus fort que la normale, alors que la dépression d'Islande (D)
est plus creuse. Dans ces conditions, les vents d'ouest à sud-ouest entre
les deux systèmes sont relativement forts : tempêtes et coups de
vent sont plus fréquents et plus violents sur les parties ouest des îles
britanniques et de la Scandinavie, affectant également la moitié
nord de la France. En contrepartie, ces régions bénéficient
d'une grande douceur apportée par les masses d'air océaniques,
mais aussi de précipitations accrues. Quant à la moitié
sud de la France, elle est à l'image du monde méditerranéen
: temps sec et doux.
L'été, le temps est souvent variable et frais.
Ceci correspond à une année où les influences
du Gulf Stream se font pleinement ressentir en Europe.
situation
quand l'indice est négatif:
Un indice négatif signifie que la pression associée à l'anticyclone
des Açores (A) est plus faible que sa valeur normale d'hiver, alors que
la dépression d'Islande (D) est à peine plus creuse. Par conséquent,
les vents d'ouest ne sont pas très forts et les tempêtes sont rares
et faibles, le transport des masses d'air chaudes et humides issues du Gulf
Stream ne se fait plus vers l'Europe du Nord Ouest; les anticyclones prédominent
sur cette région, et l’hiver est plus froid.
Certains des modèles actuels de climat ont la capacité de faire
des prévisions sur la NAO une saison en avance. Cependant une question
se pose : pourquoi l'indice NAO est-il devenu plus positif au cours des 30 dernières
années ? On spécule que ceci peut être un signe du réchauffement
global induit par l'activité humaine, ou bien simplement de la variabilité
naturelle du climat dans l'océan Atlantique Nord. En tous cas, en raison
de son importance climatique, la NAO est source d'un intérêt scientifique
intense ...
L'Europe du Nord Ouest est située à une latitude élevée où devrait dominer un climat très froid proche de la toundra, mais grâce au Gulf Stream il n'en est rien; elle connaît un climat océanique doux et humide assez agréable. Sa végétation est très diversifiée, et très éloignée de la toundra.
Du fait de cette particularité climatique, l'Europe constitue le plus grand foyer de population à une latitude aussi élevée, et un des plus grands au monde avec ses 685 millions d'habitants. Elle regroupe trois capitales parmi les plus grandes au monde avec Paris, Londres, et Moscou. De plus un tiers des capitales européennes sont établies à des latitudes où le continent Nord Américain de même que l'Asie continentale ne connaissent que la toundra et la taïga. Cette particularité géographique est à imputer directement à l'influence du Gulf Stream sur l'Europe.
Paris, avec ses 10 millions d'habitants est une des plus grandes capitales européennes et mondiales.
Cette influence peut être aussi envisagée sur un plan historique
: l'Europe a été le berceau de nombreuses civilisations dont l'expansion
a été favorisée par le climat.
Aujourd'hui le climat peu contraignant de l'Europe permet une agriculture productive,
et favorise l'installation des populations. Ainsi l'Europe a acquis une place
importante dans la production agricole mondiale, permettant l'essor des industries,
et de l'économie européenne.
Elle fait partie de la Triade, avec
les États Unis et le Japon, c'est à dire des trois plus grands
pôles économiques mondiaux, à une latitude qui sans la présence
du Gulf Stream ne la prédisposait pas à un tel essor.
De plus ce climat favorise le tourisme
: l'influence du Gulf Stream sur la température des eaux et de l'atmosphère
génère un tourisme balnéaire en été, source
de revenus considérable dans l'économie européenne.
La civilisation européenne apparaît donc étroitement liée
au Gulf Stream, en effet sans ce courant chaud on peut imaginer que l'Europe
n'aurait pas connu le même développement, car elle aurait été
confronté à un climat rude, hostile à la présence
humaine.
III- Le réchauffement global : l'amorce d'une nouvelle ère glacière ?
Après cette étude des différentes actions du Gulf Stream, il apparaît que l'impact climatique de ce courant sur l'Europe se traduit par une douceur anormalement élevée pour la latitude, accompagnée d'une grande humidité, qui résulte de l'évaporation des eaux chaudes. Ceci permet la présence d'une végétation très diversifiée dans une région où devrait dominer la toundra.
La civilisation européenne telle qu'on la connaît, nous l'avons
vu, est étroitement liée aux conséquences climatiques inhérentes
au courant de l'Atlantique Nord ( autre appellation du Gulf Stream ), qui ont
permis l'essor de ce grand foyer de population, là où une carte
du seul rayonnement solaire indiquerait un climat très rude, excluant
cet espace de l'coumène. L'Europe est donc ce qu'elle est, grâce
au courant de l'Atlantique Nord
Mais qu'en serait-t-il sans son action
? Qu'adviendrait-il si les courants marins s'immobilisaient, cessant ainsi leur
rôle de régulateurs thermiques ? Une catastrophe climatique menacerait
l'Europe, ainsi que tous les autres espaces géographiques situés
à la même latitude.
En effet l'équilibre qui permet la régulation thermique grâce
aux courants marins, et notamment au Gulf Stream, apparaît relativement
fragile; les dernières études montrent que si le réchauffement
climatique dû aux gaz à effet de serre continu d'affecter le planète,
la circulation des courants s'en verra ralentie, voire stoppée. La raison
pourrait en être la fonte de la banquise en mer de Ross, et en mer de
Wedel ( immenses mers de glace situées en Antarctique ). Celle-ci, si
elle était massive ( comme ce fût le cas il y a quelques mois quand
une barrière de glace de plusieurs milliards de tonnes s'est détachée
sous l'effet du réchauffement climatique en Antarctique ), perturberait
la cinétique du Gulf Stream en entraînant son ralentissement et
peut-être son arrêt temporaire selon l'ampleur du réchauffement.
En effet nous avons vu précédemment que la différence de densité entre masses d'eau est le moteur essentiel de la circulation des courants marins ; elle se caractérise par la plongée des eaux refroidies au contact des glaces à proximité des pôles. La fonte de ces glaces empêcherait donc les masses d'eau de se refroidir suffisamment et pourrait alors provoquer un sévère ralentissement du Gulf Stream. Les énormes quantités d'eaux douce issues de la fonte de la banquises endosseraient la plus grande responsabilité dans ce phénomène : en affectant la densité des masses d'eau, elles perturberaient ainsi durablement leur plongée, amplifiant le problème lié à l'insuffisance de leur refroidissement.
L'Europe ne bénéficiant plus de l'influence du courant se verrait
alors confrontée à un climat digne de celui du Canada selon les
prévisions les plus optimistes. En annihilant le rôle régulateur
des principaux courants marins de la planète, le réchauffement
climatique entraînerait en fait un net refroidissement du climat ( peut-être
synonyme d'une nouvelle période glacière pour les plus pessimistes
) et cela bien au-delà du simple espace européen. Les scientifiques
ont nommé ce phénomène "paradoxe du Gulf Stream".
Ce ralentissement serait donc lourd de conséquences pour les européens,
et pour l'ensemble des humains vivant sous de hautes latitudes. Un tel scénario
catastrophe suscite de vives inquiétudes dans la communauté scientifique,
qui ne cesse de lutter pour la réduction des gaz à effet de serre.
Malheureusement elle n'est que trop peu entendue
Cependant, avec un nouvel
argument qui risque de peser lourd : celui de la sauvegarde du Gulf Stream et
plus largement de l'Europe économique et humaine telle qu'on la connaît
actuellement, les adeptes du développement durable auront peut-être
plus de crédit à l'avenir ( mais avant faudra-t-il convaincre
les politiques du bien fondé de cette terrible menace, ce qui sera sans
doute la partie, de loin, la plus difficile ).
Car après les désillusions du sommet de Johannesburg, et le constat
qu'un accord international sur la réduction des gaz à effet de
serre ne verra sans doute jamais le jour, ou enfin, sous une forme réellement
efficace, les dirigeants européens tardent à prendre conscience
du réel danger qui guette notre civilisation. La menace est pourtant
patente : il est avéré depuis quelques mois que le courant de
l'Atlantique Nord a enregistré un régulier ralentissement au cours
de la dernière décennie. Le lien avec le réchauffement
global est peut-être un peu prématuré, mais très
fortement probable. Les dirigeants politiques devraient donc s'alarmer de ces
signes préoccupants à moins qu'ils ne prennent conscience de la
menace une fois le phénomène entré dans une phase de non-retour...
ce qui naturellement n'est pas à souhaiter
De plus, un paramètre
majeur reste ignoré : celui de la durée. Personne ne sait aujourd'hui
le temps nécessaire à un tel bouleversement climatique, aucun
modèle informatique n'étant assez performant et fiable pour l'instant.
En fait, tout pourrait aller très vite, car dans le pire des scénarios,
seulement quelques décennies suffiraient