La Méditerranée
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La Méditerranée Ethymologiquement ce mot signifie « milieu des terres » Quelques notions générales sur le milieu marin Les océans et mers sont divisés en un certain nombre de zones et deux domaines. Une première distinction est faite entre : • Le domaine pélagique, c'est-à-dire la pleine eau, dans lequel se trouvent le plancton qui est constitué d’organismes qui sont transportés plus ou moins passivement par les eaux et le necton qui lui comporte des organismes qui se déplacent en nageant. • Le domaine benthique est celui du fond. Les organismes benthiques, également appelés le benthos, vivent soit fixés au sol et alors ils sont sessiles, ils sont vagiles s’ils rampent ou nagent près du sol. Dans une seconde découpe, faite en fonction de la géomorphologie, il est question : • du littoral ou plateau continental qui est la zone côtière qui descend plus ou moins abruptement jusqu’à 200 m. C’est là qu’il y a le plus grand nombre de formes de vies. • du talus continental ou bathyal, c’est la zone ou le fond s’incline plus fortement, elle est comprise entre 200 et 3.000 m de profondeur. L’obscurité y est déjà complète. • de l’abyssal ou plaine abyssale compris entre 3 et 6.000 m. • du hadal qui est en fait constitué par les fosses océaniques ou canyons dont la profondeur est audelà des 6.000 m. Enfin le littoral est lui-même subdivisé en 4 parties qui sont : • l’étage supra littoral est compris entre le niveau des plus hautes eaux et le niveau supérieur d’humectation provenant des embruns et des vagues déferlantes. C’est un milieu sévère en raison des fortes variations de température et de salinité et de la dessiccation poussée. • l’étage médiolittoral est la zone de balancement des vagues et des marées. C’est également un milieu sévère en raison de l’alternance des émersions et immersions. • l’étage infralittoral est compris entre le niveau inférieur de l’eau à marée basse et celui des herbiers. C’est le milieu qui possède le plus d’organismes vivants. • l’étage circalittoral est la tranche comprise entre la limite inférieure des herbiers et celle des algues pluricellulaires photophiles. Les conditions de vie y sont adaptées au manque de lumière Sur les cotes corallifères on distingue • la plage recouverte de débris de coraux plus ou moins broyés par les eaux • le lagon qui est situé entre le bord de l’eau et le coté « terre » du récif corallien frisant la surface. C’est la partie calme des eaux. Il est possible d’y trouver des herbiers • le platier qui est constitué par du corail qui monte jusque près de la surface. 1 • le tombant qui peut être à pic ou descendre en pente douce, sur lequel se trouvent des massifs coralliens plus ou moins élevés appelés pinacles. Un peu d’histoire Il y a quelques 200 millions d’années (MA) il y avait un océan primitif appelé Tethys qui était inséré entre les masses continentales européenne et africaine. Vers 65 MA s’ouvrent les océans Atlantique et Indien. Le mouvement Sud-Nord de l’Afrique va réduire de plus en plus l’espace océanique entre l’Afrique et l’Eurasie, Tethys devient la Méditerranée. Puis vint, vers 6 MA, la crise messinienne au cours de laquelle le détroit de Gibraltar s’est fermé. Au même moment il se produit un abaissement du niveau marin global (océans), estimé à une soixantaine de mètres, lié à un développement de la calotte glaciaire arctique en relation avec deux refroidissements repérés vers -5,8 et 5,5 MA. Il en résulte l’assèchement de la Méditerranée. Détroit de Gibraltar avant la crise messinienne et au moment de la crise Puis ce barrage se rompit, créant la cascade la plus gigantesque de tous les temps. Pendant plus d’un siècle, au rythme de 1,4 millions de m3 d’eau par seconde la mer se remplit de nouveau, abaissant le niveau mondial des océans de 12 centimètres. Quelques chiffres La méditerranée est une mer intercontinentale semi fermée qui s’étend entre l’Europe, l’Asie et l’Afrique. Sa surface est de 2,54 millions de km² pour un volume d’eau de 3,7 millions de km3. D’est en ouest sa longueur est d’environ 4.000 km, sa largeur maximale du nord au sud est de 752 km. Il faut cependant noter qu’en pleine mer on est rarement à plus de 50 et jamais à moins de 300 km d’une côte. C’est une mer qui est qualifiée de profonde car sa profondeur moyenne est de 1.500 m, le maximum étant au large du Péloponnèse, dans la fosse de Matapan, avec 5.121 m. A titre de comparaison, en mer du Nord on ne dépasse jamais les 250 m pour une profondeur moyenne de 94 m ; la plus grande profondeur océanique connue est de 11.033 m dans la fosse des Mariannes dans le Pacifique. 25 pays sont riverains de ses 46.000 km de côte et près de 150 millions d’individus vivent dans les bassins versants des 80 rivières qui s’y jettent. Avec ses 300 ports elle assure environ 30% du trafic maritime mondial et, de par ses 130 millions de visiteur par an, elle est la destination la plus prisée du monde. Enfin il s’y produit en moyenne 60 accidents maritimes par an dont 15 conduisent à des déversements de produits pétroliers ou chimiques. Sa géographie Cette mer intercontinentale communique avec l’océan Atlantique par le détroit de Gibraltar large de 14 km, avec la mer Rouge grâce au canal de Suez et avec la mer Noire par le détroit du Bosphore large de 4 km. Elle se divise en deux bassins bien individualisés, séparés par les hauts fonds du détroit de Sicile (profonds de 420 m seulement) qui est situé entre l’île du même nom et la Tunisie. 2 On distingue la Méditerranée occidentale et la Méditerranée orientale, elles-mêmes nettement compartimentées. • La Méditerranée occidentale, d’une superficie de 850.000 km² comporte la mer d’Alboran située entre l’Espagne et le Maroc, la mer Ligurienne baigne la côte Française et partie de celle de l’Italie, la mer Tyrrhénienne se situe entre le continent italien et l’axe Corse - Sardaigne. • La Méditerranée orientale, deux fois plus vaste, comprend la mer Adriatique qui se situe entre l’Italie et le reste du continent européen, elle communique avec la mer Ionienne par le canal d’Otrante. La mer Egée est insérée entre la Grèce, la Turquie et la Crète. On y distingue la mer de Crète entre cette île et les Cyclades, la mer de Myrto qui baigne les Cyclades jusqu’au Péloponnèse et la mer de Marmara qui est comprise entre les détroits du Bosphore et des Dardanelles. D'une manière générale, le plateau continental est relativement réduit, sauf dans trois zones : la mer Adriatique, la mer Égée, et la plate-forme qui s'étend entre la Sicile et la Libye au large de la Tunisie. Bassin occidental Bassin oriental Les courants C'est une mer dont les apports par les cours d’eau, les précipitations et le ruissellement sont trop faibles pour compenser l’intense évaporation dont elle fait l’objet et qui est de l’ordre 3.500 km3/an. Ce déficit en eau est comblé d’une part par un courant d'entrée venant de l'Atlantique, et d’autre part par celui provenant de la mer Noire. Sans ces apports le niveau de la Méditerranée baisserait de 62 cm par an. L’état suivant peut être dressé : Volumes entrants en km3/an Volumes sortants en km3/an Cours d’eau et ruissellement 430 Précipitations 780 Par le détroit du Bosphore 190 Par évaporation 3 500 Par le détroit de Gibraltar 35 000 Par le détroit de Gibraltar 32 900 Total 36 400 Total 36 400 Il faut donc environ un siècle pour renouveler les eaux de cette mer, ce qui est estimé très long par les scientifiques d’autant plus que le temps nécessaire au brassage vertical de la totalité de ses eaux est de l’ordre de 250 ans. Ces délais entraînent une certaine rémanence de la pollution. Les arrivées d’eau par les détroits de Gibraltar et du Bosphore induisent des courants de surface, et des courants de fonds qui évacuent les eaux chaudes et très salées dans l’Atlantique. En raison de sa plus faible salinité l’eau de l’Atlantique qui pénètre en Méditerranée est une eau de surface. La vitesse de la première couche de 100 m d’eau est en moyenne de 5 km/h mais peut atteindre jusqu’à 10 km/h lors des fortes marées Atlantiques. C’est ainsi que 1,5 millions de m3 soit 1.200 fois le débit des chutes du Niagara, passent chaque seconde par le détroit de Gibraltar. 3 Ce courant de surface longe la côte Africaine jusqu’à hauteur de l’axe Corse / Sardaigne où il se scinde en deux. Une masse d’eau longe la rive Ouest de ces deux îles, entre en mer de Ligurie pour suivre les côtes Françaises puis Espagnoles et faire le tour des Baléares. L’autre bute sur la pointe de la Sicile, une partie fait le tour de la mer Tyrrhénienne, l’autre entre dans le bassin oriental. Une fois le détroit de Sicile passé il se dirige sur la pointe de la Libye, générant un courant dans le sens des aiguilles d’une montre dans le golfe de Gabès en Tunisie et dans le golfe de Benghazi en Libye, pour atteindre la région du delta du Nil. De là, ce courant général épouse les côtes levantines en se dirigeant vers le littoral libano syrien. Là ce courant principal prend une vitesse assez considérable à cause de la configuration de la côte et aux vents très forts soufflant vers le NE. Ils s’en détachent des courants locaux, les "eddies" qui prennent des allures différentes selon la topographie de la côte et des fonds du plateau continental. Puis il entre en mer Egée ou il est confronté au courant provenant de la mer Noire. L’étude des courants dans cette partie de la méditerranée est peu avancée, vraisemblablement en raison de leur complexité. En mer Ionienne un flux tourne sur lui-même dans le sens inverse des aiguilles d’une montre, un autre entre en mer Adriatique en remontant la côte Dalmate pour redescendre le long de l’Italie. Je n’ai pas trouvé de renseignements au sujet des courants de fond qui évacuent l’eau dans l’Atlantique. La salinité L’eau de la méditerranée est constituée de 96% d’eau Atlantique, 2% d’eau de pluie, 1% d’eau de fleuves et rivières et 0,5% d’eau de la mer Noire. Sa salinité devrait donc être voisine de celle de l’Atlantique soit 36°/°°. Or il n’en est rien. En effet le flux d’eau Atlantique est une eau de surface car sa densité est inférieure à celle de l’eau Méditerranéenne. Au fur et à mesure de son avancée vers l’Est il est soumis à évaporation, de ce fait sa salinité croît pour atteindre 39,5°/°° en mer Egée. Cette eau se densifiant elle s’enfonce sous la couche de surface pour former les eaux de fond qui sont évacuées dans l’Atlantique. La découverte entre 1987 et 1995 d'un nouvel état hydrologique en Méditerranée orientale a été un fait majeur pour les océanographes travaillant depuis de nombreuses années en Méditerranée. En 1996 Roether trouve une nouvelle source d'eau profonde en Mer Egée ; ce phénomène, actif depuis 1992 est, depuis, suivi attentivement et abordé de diverses manières. La figure montre ce "nouvel état" à partir des salinités, l'initiation du phénomène en Mer Egée du Nord et l'advection de ces eaux denses en Mer Ionienne à travers les détroits de Crête. Cette advection semble influencer les conditions de formation d'eaux profondes en Adriatique qui normalement se produit en hiver. Selon les dernières hypothèses, l'absence de ce phénomène physique certaines années constituerait, à son tour, la condition initiale à la prolifération algale estivale. Ces épisodes dits "acque rosse" en raison de la présence de mucilages, est un problème économique par les désagréments qu'il occasionne vis-à-vis du tourisme de la région. On tente actuellement de donner une explication à cette modification de la dynamique qui peut avoir des conséquences sur la productivité biologique. Deux schémas possibles sont avancés : • il pourrait s'agir d'une modification naturelle du climat, les bases de données atmosphériques montrant que la période 87-93 a été marquée par des vents forts et des hivers froids; • pour Bethoux (1998) le calcul des bilans des échanges de chaleur et d'eau suffit à expliquer ce changement de la circulation dans cette partie de la Méditerranée. Le déficit en eau douce et l'augmentation de la salinité sont à la fois dus à la diminution des précipitations (changement global et effet de serre), aux aménagements des fleuves, mais également à l'ingression des eaux de Mer Rouge depuis l'ouverture du Canal de Suez en 1869 et à son agrandissement en 1981. 4 Les suivis de la variation du contenu en sels nutritifs, effectués de 1965 à 1995, montrent : • que les eaux de la Méditerranée occidentale se sont enrichies en nitrates et en phosphates. Cet accroissement est attribué à l'activité industrielle, urbaine et agricole. Il s'en suit une tendance, quoique irrégulière, à l'eutrophisation du bassin, avec une conséquence inattendue qui est une augmentation de la production halieutique, surtout de petits poissons pélagiques (sardines et anchois). En effet, les statistiques de pêches faites à partir des données du Geophysical Information System montrent, que depuis quelques décades (70-80), la productivité augmente surtout sur les marges continentales du Nord de la Méditerranée ; cette distribution relie, nettement, ce phénomène à l'impact humain. Cependant ce qui peut paraître maintenant un effet positif (augmentation de la production halieutique), n'est pas dépourvu, à long terme, de conséquences sur la biodiversité (baisse de celle ci avec prédominance de quelques espèces). • que le Sud-est de la Méditerranée reste très oligotrophe (peu de matières nutritives) et que ce caractère est aggravé depuis la construction du barrage d'Assouan. A cet aménagement sont liées : ¾ la réduction de 75% des pêches au large du Nil, ¾ l'érosion des côtes ¾ la salinisation des terres du delta. Ceci n'est pas sans conséquences sur l'économie tirée respectivement des ressources vivantes marines et de la riziculture. La température C’est une mer aux caractéristiques thermiques remarquables. En hiver, la température diminue avec la profondeur jusqu'à 200 mètres environ puis reste stable à 13°C qui est la température des eaux profondes. A titre de comparaison elle est d’environ 4°C pour l’océan. En été par contre ses eaux sont stratifiées. Deux masses d'eaux se superposent : les eaux profondes qui ont une température uniforme de 13°C, alors que les eaux superficielles sont surchauffées, 25 et 29°C respectivement pour le bassin occidental et oriental, jusqu'à 10 - 15 mètres de profondeur puis leur température décroît doucement jusqu’à la thermocline. Cet écran thermique empêche le brassage des eaux. Cette discontinuité physique se retrouve une grande partie de l'année, au dessous d'une cinquantaine de mètres de profondeur. C’est en septembre que les eaux de surface sont les plus chaudes. Les niveaux Le niveau des océans semble, selon tous les indices, être en train de monter. Mais ce niveau, global, correspond à une moyenne, et cache des disparités. En Méditerranée, par exemple, le niveau du bassin oriental a monté ces dernières années de façon très nette, en relation semble-t-il avec une augmentation de la température de ce bassin (observée par les mesures in situ). Par contre, au niveau de l'Italie (mer Ionienne), le niveau a baissé sur les 7 premières années de mesures Topex/Poséidon. 5 Les marées La Méditerranée est connue pour la faiblesse de ses marées. Pourtant, à l'encontre des idées reçues, ces marées existent bel et bien et engendrent en moyenne des variations de 40 cm, mais qui sont souvent masquées par les conditions atmosphériques. En effet un vent contraire ou, surtout, une pression atmosphérique plus forte que la moyenne réduisent l'effet des marées, allant jusqu'à les rendre invisibles. On notera que l’influence des marées atlantiques est de peu d’effet sur la Méditerranée. Par ailleurs il faut relever que tant dans le bassin occidental qu’oriental que dans l’Adriatique c’est au centre que l’amplitude est la plus faible. Elle est la plus importante dans le Golfe de Gabès en Tunisie où elle peut atteindre 2 m. Amplitude de la marée lunaire principale M2 en Méditerranée prédite par le modèle CEFMO La pollution La Méditerranée est une des zones au monde qui subit la plus forte pression humaine avec, une population totale des nations qui la borde atteignant 380 millions de personnes, un tourisme qui, avec 158 millions d'individus, représente 1/4 du tourisme mondial et une circulation extrêmement dense qui fait que 23% de la quantité mondiale de pétrole est transportée dans ce bassin dont la superficie ne représente que 1% de l'océan mondial. Deux exemples de pollution : - celle par les métaux lourds - celle par les déchets non dégradables. Un cas d'étude : le plomb La Méditerranée n'est pas, globalement, plus contaminée que d'autres mers sauf en ce qui concerne le plomb et en partie le cadmium. Il faut dans tous les cas distinguer les zones du large et les zones côtières, car 80% des polluants proviennent du continent et surtout des rivières. L'évolution des teneurs en Plomb des eaux et des sédiments marque bien l'anthropisation du système depuis les années 1920, 57% provenant de l'activité industrielle et 43% des essences des automobiles. Un suivi, de 1983 à 1996, de la pollution des eaux du large dans le bassin occidental de la Méditerranée, montre une diminution du Plomb dissous, à partir de 1994 ; elle serait due à la limitation internationale de ce métal dans les essences intervenue en 1976. Cet exemple permet de mesurer le temps de réponse d'un système à une mesure d'urgence. L'étude du Pb contenu dans les sédiments de la marge du Golfe du Lion est un exemple sur la manière de rendre compte de l'état d'anthropisation d'une zone côtière. Elle permet de faire l'inventaire de ce métal dans la zone et de tracer la dynamique de cet élément depuis les zones sources. On note ainsi une augmentation régulière des teneurs en Pb dans la couche de sédiments superficiels séculaires, les plus fortes concentrations étant associées à l'embouchure du Rhône, à la proximité de la ville de Marseille et dans le secteur du canyon de Cassidaigne, lieu de déversement des boues rouges. On retrouve également des concentrations assez élevées à 1.000 m de profondeur et prioritairement dans l'axe des canyons sousmarins. La Méditerranée "poubelle" Une autre forme de l'activité humaine s'exprime sous la forme des déchets solides faiblement dégradables. L'inventaire fait par Galgani dans la même zone, par chalutage et observation par submersible, montre que - 70% des déchets sont des plastiques, sacs et bouteilles, - si on trouve environ 100 pièces/km² sur le plateau continental par moins de 200 m de profondeur, leur densité atteint 700 à 4000 pièces/km² entre 200 et 1000 m de profondeur, le maximum étant localisé dans les canyons. 6 Il y a lieu de noter l’importante augmentation de ces déchets dans le golfe du Lion en un très court laps de temps. Pour illustrer le mécanisme de transport et d'accumulation, une photo prise par le submersible Cyana (IFREMER) à 1000 m de profondeur dans un canyon, montre la présence des déchets modernes dans ce qui a été d' anciennes vallées glaciaires. L’eau et le feu La Méditerranée est également l’endroit où les plaques tectoniques de l’Europe, de l’Asie et de l’Afrique se touchent, on observe des tremblements de terre et du volcanisme. Les catastrophes antiques de Santorin et de Pompéi sont bien connues, le Vulcano explosait pour la dernière fois en 1893 et le Stromboli exhibe de belles éruptions tous les quarts d’heure environ. Et l’Etna comme le Vésuve apparaissent régulièrement à la une des journaux. Mais le plus curieux volcan de tous est l’îlot de Julia, qui émergeait des flots au sud de la Sicile le 18 juillet 1831. Cinq nations différentes l’annexaient immédiatement, et chaque pays lui donnait un nom différent. Toute cette publicité était de trop pour Julia. Le 28 décembre de la même année, elle disparut sous les flots. En 1863, elle fit encore une apparition timide, disparut de nouveau, et depuis plus personne n’a entendu parler d’elle. Pour la réalisation de cette étude j’ai obtenu l’autorisation d’utiliser des extraits de texte et des images de la part de : • Christine Girard pour le site http://www.cnrs.fr/saga.htm • André Monaco pour le site http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/dosclim/rechfran/4theme • Christian Emig pour le site http://paleopolis.rediris.es/cg/CG2004_A01_CCE-PG/index-fr.html • [email protected] pour le site http://ademir.commercy.free.fr/fossiles/geologie/htm/formation_terre.html • Manuel Gonzalès pour le site http://perso.wanadoo.fr/gonzales.manuel/textes/caract.html • Monique Gasc pour le site http://www-aviso.cnes.fr Je les en remercie vivement DH 5/05 7
