Module 5 – Les réseaux hydrographiques Thème 4 – Les océans Le fond de l’océan, tout comme la surface, est toujours en mouvement. D’énormes masses d’eau froides se déplacent sur le fond marin, puis remontent jusqu’à la surface. Les océans couvrent environ 70% de la surface de la Terre. Le sel de la mer En moyenne, 1000 g d’eau de mer contiennent 35 g de sels dissous. Le chlorure de sodium est la substance la plus abondante dans l’eau de mer. Les autres types de sel sont le sulfate, le magnésium, le calcium et le potassium. On appelle salinité la mesure de la quantité de sels dissous dans un liquide. Les sels viennent en majeure partie de la roche sur la Terre. Les rivières et les nappes souterraines qui coulent sur les roches accumulent les sels et les transportent vers l’océan. Dans l’eau de mer la concentration en sodium est environ 16000 fois plus élevée que dans l’eau douce. Les volcans sont une autre source de produits chimiques dans l’eau de mer. La lave en fusion et les gaz des éruptions volcaniques ajoutent des matériaux comme du chlore et du soufre dans l’eau de mer. Les bassins océaniques Les océans forment le plus important écosystème sur Terre. Sous les vagues, les océans sont presque complètement noirs. La lumière visible ne pénètre pas dans l’eau au-delà d’une profondeur de 100 mètres. Un voyage au fond de la mer Les formations des bassins océaniques sont beaucoup plus grandes que celles de la terre ferme. Il y a des chaînes de montagnes, des vallées escarpées et de vastes plaines. Les bassins océaniques doivent leur origine et leur formation aux mouvements des plaques tectoniques de la Terre. La croûte terrestre se compose de grandes plaques de roc qui se déplacent lentement. Les océans n’ont pas toujours eu la forme qu’ils ont aujourd’hui. À mesure que les plaques tectoniques s’éloignent ou se rapprochent les unes des autres, certains océans s’agrandissent et d’autres rapetissent. De longues chaînes de montagnes sous la mer appelées dorsales océaniques s’étendent le long du centre des océans. De la lave en fusion s’écoule de ces dorsales et se solidifie en nouvelle matière qui pousse les plaques tectoniques plus loin une des autres. Les dorsales font plus de 1000 km de largeur et s’élèvent entre 1000-3000 m au-dessus du plancher océanique. Le long des bords du plancher océanique, il se forme des canyons étroits et escarpés appelés fosses océaniques là où le bord d’une plaque océanique pousse contre le bord d’une plaque continentale. Le rapprochement des plaques force la plaque océanique à plier sous la plaque continentale plus lourde. La fosse la plus profonde, fosse des Mariannes s’enfonce à 11 km sous le niveau de la mer. Entre les grandes chaînes de montagnes au centre et les profondes crevasses aux extrémités, les fonds marins sont assez plats. On appelle ces vastes étendues ouvertes plaines abyssales. Elles sont formées d’épais dépôts de sédiments qui ont parfois 1 km d’épaisseur. Le plateau et le talus continentaux La zone entra la côte et le bord du bassin océanique est une partie immergée appelée plateau continental. En bordure du plateau continental, le talus continental plonge vers le plancher océanique. En général, les talus continentaux ont moins de 200 km de largeur et descendent jusqu’à environ 3 km de profondeur. Les vagues océaniques Les vagues océaniques sont simplement de grosses rides, que créent des vents constants. Les vagues naissent en haute mer. Leur hauteur dépend de la vitesse du vent, de sa durée et de la distance qu’il parcourt au-dessus de l’eau. Des vents normaux produisent des vagues de 2-5 m de hauteur. Les vents d’un ouragan peuvent causer des vagues de 30 m de hauteur. Même par temps calme, l’eau a un mouvement ondulatoire constant près du rivage. Il s’agit de la houle. La houle est causée par les vents et les tempêtes en haute mer.Les vagues ont une hauteur. La hauteur de l’onde (la vague) se mesure de la crête (sommet de la vague) au creux (partie la plus basse de la vague). Les vagues ont une longueur d’onde, qui est la distance entre les 2 crêtes. Les vagues ont une vitesse de déplacement qui est le temps que met une vague à passer un point donné. Les vagues se brisent Lorsqu’une vague se brise sur le rivage, elle change de forme. Au moment où le creux de la vague touche la plage, il est ralenti par la friction. La crête de la vague continue à se déplacer à la même vitesse. La longueur d’onde diminue; la hauteur augmente. La crête finit par dépasser le creux et basculer en avant. La vague se brise sur le rivage dans un déferlement d’eau appelé brisant. Comment les vagues modifient les rivages L’énergie des vagues forme et reforme les rivages à travers le monde. Les vagues forment les rivages par l’érosion et le dépôt répété de sédiments. Les vagues frappent le rivage de côté. Cela crée un courant littoral qui longe le rivage. Les courants littoraux transportent des tonnes de sédiments. Comment les plages se forment-elles? En se frottent les uns sur les autres dans la mer agitée, les fragments de roche sont polis et brisés en cailloux plus petits, puis en grains de sable. Aux endroits où la pente est plus douce et les vagues moins fortes, de plus petits fragments de roche se déposent et s’accumulent pour former une large plage. Les plages se composent de dépôts de sédiments qui s’étendent le long du rivage. Les éléments qui forment une plage varient des grains de sables fins de moins de 2 mm de diamètre aux cailloux et aux petits rochers. Les jetées sont des murs qui s’avancent dans la mer à partir du rivage. On les construit pour empêcher le sable de bloquer l’embouchure d’une rivière ou un port. Les marées L’élévation et la baisse régulière et quotidienne du niveau de la mer porte le nom de marrées. Les marques que laissent la marée haute et la marée basse déterminent les limites supérieure et inférieure d’une plage. Les grandes marées (marées de vive-eau) se produisent lorsque la Terre, la Lune et le Soleil sont alignés. Les marées sont alors très basses et très hautes. Les faibles marées (marées de morte-eau) se produisent lorsque le Soleil et la Lune sont à angle droit. Ces jours-là, il y a peu de différence de profondeur entre la marée haute et la marée basse. La différence de niveau entre la marée haute et la marée basse s’appelle amplitude de marée.Les liens entre la Terre, la Lune et le Soleil et les marées est la gravité. Les mouvements des marées sont le résultat de la force de gravité de la Lune sur l’océan. Le Soleil est beaucoup plus éloigné de la Terre que la Lune ne l’est. Malgré sa taille beaucoup plus grande, le Soleil influe 2 fois moins que la Lune sur les marées. Pendant les marées de vive-eau, la force de gravité du Soleil s’ajoute à celle de la Lune. Durant les marées de morte-eau, l’attraction du soleil s’oppose à celle de la Lune. La montée d’eau qui produit une marée haute sur une côte retire l’eau de l’autre côte de l’océan. La forme d’un rivage peut avoir une grande influence sur l’amplitude de marée. Dans le Golfe du Mexique (embouchure étroite) l’amplitude de marée n’est que d’environ 0,5 m. L’amplitude de marée dans la baie de Fundy (baie est longue et en forme de V) peut atteindre 20 m. Les courants océaniques La mer transporte les objets flottants sur des milliers de kilomètres grâce aux grands mouvements continus de l’eau appelés courants. Les courants de surface Les courants d’eau à la surface sont produits par les vents. Le mouvement continu des courants résulte de la configuration des vents. 3 facteurs influent sur la direction des vents et des courants de surface. 1. Le réchauffement inégal de l’atmosphère 2. La rotation de la Terre 3. Les continents L’air chaud se dilate et monte dans l’atmosphère cela produit une zone de basse pression. De l’air frais, dont la pression est plus élevée, entre dans la zone de basse pression. Les masses d’air en mouvement créent des vents. La rotation de la Terre fait dévier les courants. Les courants dans l’hémisphère Nord tournent vers la droite. Dans l’hémisphère Sud les courants tournent vers la gauche. Les vents le long de l’équateur soufflent de l’est. Ces vents sont appelés alizés et poussent les courants vers l’ouest. Dans les régions polaires, les vents d’ouest poussent les courants dans la direction opposés, d’ouest en est. Les continents font dévier les courants est-ouest vers le nord ou vers le sud. L’action combinée des vents, des continents et de la rotation de la Terre fait tourner les courants dans le sens des aiguilles d’une montre dans l’hémisphère Nord et dans le sens contraire dans l’Hémisphère Sud. La température de l’eau de mer et les courants Presque toute la chaleur de l’océan vient du Soleil. Comme l’énergie solaire ne pénètre pas très profondément, la température de l’eau baisse rapidement au-dessous de 200 m de profondeur. Entre 200 m et 1000 m, la température peut baisser de 20 °C à 5 °C. Cette zone où la température baisse rapidement s’appelle thermocline. Sous la thermocline, l’eau demeure très froide jusqu’au fond, où la température est près du point de congélation. Les courants chauds et les courants froids Le Gulf Stream commence dans la mer des Caraïbes, remonte vers le nord et longe la côte est de l’Amérique du Nord. Il change ensuite de direction vers le nord-est et traverse l’océan Atlantique. Les courants océaniques chauds influent sur le climat, car ils réchauffent l’atmosphère. L’eau a une très grande capacité thermique. Cela veut dire qu’elle met un temps relativement long à se réchauffer ou à se refroidir.La différence de température entre l’eau et la terre agit sur les systèmes météorologiques près de la côte. Les courants froids (qui partent des régions arctiques et antarctiques) agissent aussi sur le climat car ils tirent la chaleur de l’air.