Les courants à grande échelle sont les bandes transporteuses du océantransportant l’eau et les nutriments et contrôlant le climat de la Terre. Les courants de surface sont relativement faciles à mesurer et à suivre. Mais ceux qui se trouvent dans les profondeurs de l’océan restent pour la plupart un mystère. Maintenant, un nouvelle étude publié dans Géosciences naturelles a dévoilé le plus grand ensemble de données à ce jour sur la vitesse et la direction des courants qui circulent près du fond marin, et cela ne ressemble en rien à ce que les scientifiques avaient prévu.
Auparavant, on pensait que les courants du fond marin étaient constants et, dans la région au large des côtes du Mozambique étudiée par les auteurs, s’écoulaient du sud vers le nord. Cependant, les résultats ont révélé que les courants marins profonds sont beaucoup plus dynamiques qu’on le pensait auparavant. Les résultats suggèrent que les simulations actuelles utilisées pour suivre le flux de sédiments et de polluants dans les profondeurs marines et reconstruire les anciennes conditions océaniques nécessitent une mise à jour.
« Ces bandes transporteuses de courants qui opèrent tout autour de notre planète vont être bien plus compliquées que ne le suggèrent les modèles manuels », a déclaré Mike Clairesédimentologue du Centre national d’océanographie et auteur principal de l’étude. « Ils méritent vraiment une enquête très minutieuse. »
Mesurer des courants complexes
Les scientifiques peuvent mesurer les courants marins profonds à l’aide de capteurs appelés profileurs acoustiques de courant Doppler (ADCP) fixés au fond marin. Mais le déploiement et la gestion de ces amarres sont difficiles et coûteux, c’est pourquoi de nombreuses études les ont utilisées avec parcimonie sur de courtes périodes.
Fortuitement, une société pétrolière et gazière italienne appelée Eni a déployé une gamme sans précédent de 34 ADCP à des fins industrielles sur environ 2 500 kilomètres carrés (965 miles carrés) dans le canal du Mozambique, juste au large de la côte. L’entreprise a partagé les données, offrant ainsi aux scientifiques une vue unique et détaillée du fond marin. Les instruments ont mesuré la vitesse et la direction des courants toutes les 10 minutes pendant 4 ans. « Ce qui est unique dans cette étude, c’est la longue série chronologique des courants proches du fond », a déclaré Jacob Wenegratocéanographe physique à l’Université du Maryland qui n’a pas participé à l’étude.
Quand Lewis Baileygéoscientifique maintenant à l’Université de Calgary, a commencé à analyser la montagne de données provenant des ADCP, les résultats semblaient si différents de la tendance attendue des courants constants vers le nord qu’il s’est demandé s’il avait fait une erreur. « La première chose que j’ai pensé, c’est : « Cela ne peut pas être vrai » », a-t-il déclaré.
Mais après avoir analysé tous les chiffres, les chercheurs ont découvert que les courants des fonds marins accéléraient, ralentissaient et même changeaient de direction. « Nous avons été très surpris de voir à quel point tous les courants étaient variables, même entre des mouillages assez proches les uns des autres », a déclaré Bailey.
« Tous les géologues impliqués dans ce projet ont été absolument stupéfaits par la variabilité », a déclaré Clare.
Les chercheurs ont examiné ce qui aurait pu causer ces variations. « C’était presque comme un travail de détective », a déclaré Bailey. Les courants variaient selon les saisons et tout au long des cycles de marée. Les ADCP et les tendances dans les fonds marins érodés ont révélé que les courants sur les pentes ouvertes des fonds marins s’écoulent généralement vers le nord en moyenne. Mais dans les canyons sous-marins, orientés approximativement d’est en ouest, le courant inverse souvent sa direction, s’écoulant vers le haut ou vers le bas.
Les scientifiques pensent que les marées et la topographie des fonds marins sont en grande partie responsables du caractère des courants.
Les courants de surface bien étudiés sont souvent variables dans leur vitesse et leur direction, mais Wenegrat a déclaré que les océanographes physiques s’intéressaient récemment davantage à l’étude des eaux proches du fond marin. « Beaucoup de choses qui se produisent à la surface des océans se produisent également là-bas », a-t-il déclaré. « C’est passionnant de voir un bel enregistrement de toute la variabilité temporelle et spatiale », a déclaré Wenegrat à propos de la nouvelle étude.
Clare a noté que les études limitées sur les courants marins profonds se sont parfois contredites, mais que les différences sont probablement basées sur le moment et l’endroit où les mesures ont été prises. « Je pense que ces différents camps qui sont en désaccord les uns avec les autres vont bien », a-t-il déclaré.
Où les sédiments se déposent-ils ?
Les scientifiques s’appuient sur des simulations de courants océaniques et sur des échantillons limités de carottes du fond marin pour étudier le transport et le dépôt de sédiments et de polluants tels que les microplastiques et la manière dont ceux-ci pourraient affecter les écosystèmes des grands fonds. Ils utilisent également des méthodes similaires pour reconstruire les anciennes conditions océaniques.
Les auteurs de la nouvelle étude ont suggéré que ces simulations pourraient être trop simplistes.
Compte tenu de la variabilité des courants entre les sites de l’étude, une seule carotte pourrait être trop limitée pour caractériser les sédiments d’une région, a déclaré Clare. « Cela m’a fait réaliser que nous devons réfléchir très attentivement à l’emplacement des instruments et ne pas partir de l’hypothèse a priori qu’il s’agit simplement d’un courant continu et unidirectionnel. »
Les chercheurs ont reconnu que l’étude a eu lieu dans une seule zone des océans du monde et que davantage de données dans d’autres domaines seraient inestimables pour construire de meilleures simulations.
Cet article a été initialement publié sur Eos.org. Lire le article original.
