Océanique LES DESERTS LA RELATION ECOUMENE

LES DESERTS
POUR RECONSIDERER
LA RELATION ECOUMENE - TIERS PAYSAGE
Cahier
4 : les déserts océaniques
Cahier 4 • étudiante
sophie védrinne
Océanique
Cahier
4
: les déserts océaniques����������������������������������������������������������������� 1
C4-1/ Déserts océaniques : notions de base
Géographie physique des océans
Définition
L’océanographie
3
3
3
3
Géographie du peuplement des océans
19
C4-2/ Extrapolations : quel avenir pour les déserts océaniques ?
Hypothèse 1
Hypothèse 2
Hypothèse 3
C4-3/ Construire l’hypothèse 3 : application à l’Atlantique nord
Proposition d’objectifs et d’outils
35
35
37
38
39
39
Traduction pour l’architecte
C4-4/ Expérimenter l’hypothèse 3
Une centrale expérimentale de pêche hauturière
40
42
42
Parti architectural
48
Inscription dans l’hypothèse 3
70
C4-5/ Ressources cahier 4
Bibliographie
Webgraphie
Catalogues
TPFE
C4-6/ Annexes
71
71
71
71
71
72
Une nouvelle stratégie pour l’environnement marin
Une pêche durable et responsable
Un commerce international responsable
Une politique publique internationale responsable pour la pêche
Mise en place d’une pêche de petite échelle
Mélange et transfert des connaissances du milieu
Programmation
Effectif
Adaptation au milieu
Gestion de l’énergie
Gestion de l’eau
Mode et matériaux de construction
Système constructif
Une architecture tournée vers le Tiers paysage
Une architetcure qui tend vers l’impact 0
19
19
25
27
34
39
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40
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70
Cahier 4 • Peuplement ?
… La pollution de l’océan
Les enjeux de la pollution des océans
Ressource primordiale de la planète
Conclusion
Océanique
C4-1/ Déserts océaniques : notions de base
« Bien avant de naître à l’air, notre vie première à l’état de fœtus se fait au cœur de l’élément liquide. Nos
premières émotions, nos premières sensations sont liées à l’eau […] L’emplacement des rivières, des lacs,
et des sources à de tout temps conditionné le choix des lieux de vie des populations du monde et des lieux
d’industrie »
Laurent de Bartillat et Simon Retallack, STOP, 2003, p. 186-187
▢ Géographie physique des océans
▢ Définition
Les océans sont de vastes étendues du globe terrestre couverte d’eau de mer et représentant 70,8% de la
superficie terrestre de la planète.
La surface d’océan étant 2.45 fois plus importante que la surface de terre, le nom de Terre semble donc mal
convenir à notre planète. Aussi, la Terre demeure la seule planète à posséder de l’eau à l’état liquide à sa
surface dans l’ensemble du système solaire. Elle est la planète bleue.
Il n’existe sur Terre qu’une seule étendue d’eau de mer ininterrompue, encerclant les continents et les
archipels. Les océans et les mers, bien qu’ils soient désignés par les géographes sous des termes différents,
constituent un système unitaire.
Emprise de l’eau (douce et salée) sur le globe terrestre.
Atlas illustré de la terre, éd. Fernand Nathan, 1979
Cependant, cet unique Océan mondial a été subdivisé suivant la géographie politique et tectonique, en
cinq océans plus petits afin de désigner les étendues d’eau entre les continents :
▹ L’océan Antarctique (5,6%)
▹ L’océan Arctique (3,9%)
▹ L’océan Atlantique (29,5%)
▹ L’océan Indien (20,4%)
▹ L’océan Pacifique (49,7%)
Et chaque océan fut à son tour subdivisé en fonction de son degré de « continentalité » en mers, golfes,
détroits, etc.
▢ L’océanographie
Cahier 4 • L’océanographie, ou l’étude scientifique des océans, est une science très jeune. Ella a la particularité d’être
à cheval sur plusieurs domaines : la géographie, la physique, la chimie, la biologie, et la géologie. Mais les
interactions sont très fortes entre ces domaines.
Propriétés géographiques et géologiques
Du point de vue de la structure, la répartition des terres et des océans est inégale et singulière. Cette
répartition est dite antidopale : toute saillie qui émerge au-dessus de la surface des océans a 19 chances
sur 20 d’avoir un creux pour point diamétralement opposé. Ainsi l’océan glacial arctique s’oppose au
continent antarctique et la masse continentale Eurasie + Afrique s’oppose à l’océan Pacifique. Les masses
terrestres sont en grande partie concentrées dans l’hémisphère nord.
Hémisphère continental et hémisphère maritime
Source : Institut des Sciences et de l’Ingénieur de Toulon et du Var
Ce sont ces inégalités de proportion et de répartition entre océan et terre qui régissent pourtant l’équilibre
général de notre planète par rapport au système solaire. La complexité de cette structure permet de définir
l’océan en zones, en fonction du relief. Les hauteurs de la surface de la Terre varient de +8848m (Everest)
à -11022m (fosse des Marianne). La profondeur moyenne des océans est de -3800m.
Topographie des océans
L’océan mondial peut donc être décomposé horizontalement, en fonction des fonds océaniques, en 4
zones :
▹ Le rivage : bande de terre le long des côtes qui a subi l'effet des océans et les fluctuations du climat
comme la fonte des glaciers. Les plages sont délimitées par les niveaux des marées.
▹ Le plateau continental : au-delà du rivage, sa pente avoisine 0,5% et s’étend jusqu'à la zone de pente
délimitée par une cassure très nette. Les dimensions moyennes sont de 65 km de large, 200 m de
profondeur. C’est là que les eaux sont le plus agitées par les vagues, les plus riche en sels nutritifs et
donc les plus productives. C'est la zone d'activité humaine et c'est là que la vie sous-marine est la plus
développée. Pourtant, cette zone ne représente que 7,6% de l’ensemble de l’océan.
Océanique
Cahier 4 • Source : IFREMER
▹ Le talus continental : à la pente plus accentuée que celle du plateau continental (3 à 6%), il se raccorde
aux grandes profondeurs du bassin océanique (200 à 4000 m). À la base du talus se situe le glacis
sédimentaire formé par l’amas de tous les matériaux issus de l’érosion des continents.
▹ Les grands fonds : relativement réguliers, d'une profondeur comprise entre 3000 et 6000 m, ils
représentent 76% de la surface des océans. La topographie est variée avec des plaines, des montagnes
et des vallées comme sur la surface terrestre.
Certains reliefs majeurs sont à signaler :
▹ Le système de dorsale, continu, long de 7500 à 80000 km dans l’océan mondial, séparant tous les
océans en bassins, au relief s'élevant de 1000 m à 3000 m au-dessus du fond et pouvant atteindre 400
km de large, séparé en son milieu par un rift de 20 à 50 km de large et profond de 1000 à 3000 m par
rapport à la dorsale.
▹ De véritables montagnes individuelles, dispersées sur les grands fonds océaniques. Certaines émergent
donnant naissance à des îles.
▹ Les grandes profondeurs, atteintes dans les 26 fosses de l’océan.
Nature des fonds océaniques
Bien que les eaux de notre planète forment un tout unique, elles accueillent de nombreux écosystèmes,
crées notamment par les différences de profondeur. Au plan biotique, l’océan mondial peut donc aussi être
décomposé verticalement, en fonction de la répartition des organismes et de leur rapport avec le fond, en
niveaux biologiques.
L’ensemble de ces 4 premiers étages constituent le système littoral ou système phytal comptant des
végétaux chlorophylliens. Plus bas, dans le système aphytal, seule persiste la vie animale, en plus faible
abondance.
Cahier 4 • Pour le domaine benthique, fonction de la nature des fonds marins, l’océan mondial est découpé du
continent vers le large en 7 étages :
▹ le Supralittoral, en bordure de l’océan, humecté par les embruns, n’abrite que des organismes émergés.
Il est très peu diversifié avec une faune adaptée au type de faciès (rocheux ou sableux).
▹ le Médiolittoral, situé dans la zone de balancement des marées, est riche en organismes adaptés à
l’alternance des périodes d’émersion et d’immersion.
▹ l’Infralittoral, premier étage d’immersion permanente, jusqu’à la limite inférieure de la zone euphotique,
région de l’eau encore éclairée par la lumière du jour et correspondant à la disparition des phanérogames
(végétaux ayant un organe de reproduction apparent et se reproduisant par des graines) et des algues
photophiles. Cette limite se situe à une profondeur variable selon l’hydrodynamisme, la transparence, la
latitude et la qualité des eaux. Sa valeur maximale peut atteindre –100 m en région intertropicale, non
polluée alors qu’elle n’est que de -40 m en Méditerranée.
▹ le Circalittoral s’étend de la limite inférieure des végétaux photophiles à la limite inférieure des algues
tolérant les éclairements les plus faibles, soit jusqu’à environ –200m. Cet étage où ne pénètrent que les
radiations bleu-violet de la zone crépusculaire est peuplé majoritairement par des animaux.
▹ le Bathyal ou étage aphotique (où ne pénètre aucune radiation solaire) du talus continental s’étend
jusqu’à –2000 / 3000 m et correspond à l’isotherme + 4°C (conférant à l’eau une plus forte densité) ; il
est peuplé d’animaux incapables de supporter de grandes variations de pression (sténobathes).
▹ l’Abyssal, étage aphotique également, occupe la grande plaine jusqu’à une limite inférieure de 6000
m ; il est pauvre en espèces, toutes sténobathes.
▹ l’Hadal, est l’étage le plus pauvre en espèces ; celles-ci présentent des adaptations remarquables aux
grandes profondeurs (réduction des organes de soutien, faible densité spécifique, gigantisme ...).
Pour le domaine pélagique, de la pleine mer, l’océan mondial peut être subdivisé du continent vers le large
en 6 zones :
▹ la zone épipélagique depuis la surface jusqu’à la profondeur limite de la couche euphotique c’est à dire
éclairée par la lumière du jour. C’est la plus diversifiée et la plus riche en phytoplancton (dit épiplancton
dans les couches superficielles de l’eau), organismes végétaux qui demeurent en suspension dans l’eau.
Les algues s’y développent.
▹ la zone mésopélagique, couche d’eau oligophotique où règne une lumière crépusculaire. Du fait du
minimum d’éclairement, cette zone est nettement moins diversifiée et pauvre en phytoplancton.
Ces deux premières zones occupent la province néritique située entre la zone littorale et le rebord du
plateau continental.
▹ la zone infrapélagique où le phytoplancton est totalement absent à cause de sa localisation dans le
système aphytal supérieur. Elle est largement constituée de détritivores et de prédateurs. Il n’existe pas
de variations saisonnières dans cette zone non superficielle.
▹ la zone bathypélagique, dominée par le bathyplancton - en opposition à l’épiplancton car il vit dans les
zones profondes de l’océan - qui présente une faible biomasse et des adaptations remarquables.
▹ la zone abyssopélagique, colonne d’eau située au-dessus de la plaine abyssale.
▹ la zone hadopélagique, des eaux des grandes fosses ; elle est très pauvre quantitativement et
spécifiquement (amphipodes, ostracodes, copépodes).
▹ « On peut dire que par rapport à la quantité de plancton par m 3 existant dans l’ensemble des deux
couches épi- et mésopélagique, la biomasse est d’environ 1/3 pour la zone infrapélagique, 1/25 pour la
zone bathypélagique, 1/50 pour la zone abyssopélagique et 1/500 pour la zone hadopélagique »
Données de ce paragraphe sont extraites de La vie dans l’océan, Jean-Marie Pérès, éd. du Seuil, Paris, 1966.
Rapport SOFIA 2004, FAO
Pourtant l’océan est une mince pellicule à la surface de la Terre puisque ses presque 4 km de profondeur
moyenne ne correspondent qu’à 1/1675ème du rayon du globe. Il aurait une importance géophysique
secondaire s’il n’était constitué d’eau à l’état liquide. C’est la grande particularité de notre planète.
Caractéristiques physiques de l’eau de mer : structure de la molécule d’eau
L’eau de mer est constituée à 96,5% d’eau pure, lui conférant ses propriétés physiques. Les 3,5% restants
Cahier 4 • Propriétés physiques et chimiques
sont diverses substances telles que les sels, les gaz dissous… Or l’eau, si on la compare à d’autre corps
de composition analogue, possède des caractéristiques anormales particulières à sa structure moléculaire
polarisée où existe une liaison hydrogène.
La première conséquence de cette structure est la capacité de l’eau à exister sous 3 états en rompant ses
liaisons d’hydrogène.
La deuxième est son pouvoir isolant. Mais l’eau est également le milieu naturel dans lequel le plus de
substances peuvent se dissoudre et entrer en réaction, qu’elles soient minérales ou organiques, gazeuse,
liquides ou solides. Ainsi, la conductivité électrique de l’eau pure est relativement faible contrairement
à celle de l’eau de mer. En effet, à 20°C, la résistance d’une eau de mer salée à 3,5% sur 1,3 km est
équivalente à celle d’1 mm d’eau pure.
La troisième caractéristique particulière à l’eau intervient lorsqu’elle prend sa forme solide. Sa structure
moléculaire devient tétraédrique, engendrant une augmentation de volume d’environ 10%. Les
conséquences géophysiques de ce phénomène sont importantes : la densité de l’eau liquide diminue
rapidement lorsqu’on approche du point de congélation, la glace flotte empêchant l’eau de geler de la
surface jusqu’au fond – elle agit comme un isolant - , et la température de congélation décroît avec la
pression.
Enfin, l’eau est peu compressible. Mais son coefficient de compressibilité présente une anomalie : il
diminue quand la température s’élève, passant par un minimum aux alentours de 50°C.
Notion de salinité
La définition théorique de la salinité est la quantité totale en grammes de résidus solides contenus dans 1
kg d’eau de mer.
C’est le caractère premier de l’eau de mer. L’océan contient en moyenne 35 grammes de sel par kilogrammes
d’eau de mer.
La présence de sel dans l’eau en modifie les propriétés de densité, compressibilité ou point de congélation.
Certaines caractéristiques dépendent de la quantité de sel dans l’eau : conductivité, pression osmotique…
Et d’autres comme l’absorption de la lumière ne sont pas influencées de manières significatives.
Le chlorure de sodium n’est qu’un des nombreux sels composant la solution. Les autres principaux
composants de l’eau de mer sont : chlore, sulfate, bicarbonate, brome, fluor, sodium, magnésium,
calcium, potassium et strontium. Les gaz dissous sont constitués de 64% d’azote et 34% d’oxygène. Les
concentrations diminuent quand la température et la salinité augmentent. Elles varient donc selon les lieux
et les profondeurs. Cependant, la proportion des principaux composants reste à peu près constante. Ainsi
la proportion de CO2 est 60 fois plus grande dans la mer que dans l’air (1,8% contre 0,03%). L’océan
apparaît donc comme un régulateur de la teneur en CO2 de l’atmosphère. Cela tend à prouver également
que l’eau circule entre les différents océans et que sur une échelle de temps géologique, l’océan mondial
a été bien brassé.
La température du maximum de densité de l’eau pure est supérieure à celle de son point de congélation.
Mais la présence de sel abaisse ces deux températures. À partir d’une salinité de 24,7 la température du
maximum de densité est inférieure à celle du point de congélation.
Le refroidissement de l’eau de mer de salinité 35 s’accompagne donc d’une augmentation de densité
jusqu’au changement d’état, contrairement au refroidissement de l’eau douce. Ceci explique en partie
pourquoi la glace se forme plus facilement sur un lac qu’en mer. Sur un lac, les eaux les plus froides
restent en surface et vont donc geler dès que la température devient négative. En mer les eaux refroidies
en surface «plongent» et sont remplacées par de l’eau plus chaude. Pour créer une banquise il faut donc
un refroidissement brutal.
Cahier 4 • Température et densité
La température des océans varie entre -1,9 et 30°C, -1,9°C correspondant au point de congélation de l’eau
de mer de salinité 35. La congélation sépare l’eau pure des sels. Ainsi, l’apparition de glace en un point
augmente la salinité de l’eau environnante qui nécessitera alors une température plus basse encore pour
changer d’état elle aussi.
Température et salinité permettent d’identifier une masse d’eau particulière, et avec la pression, de
déterminer sa densité, paramètre fondamental de la dynamique des océans. Ainsi, de faibles variations
horizontales de densité, causées par exemple par des différences de rayonnement solaire, peuvent produire
des courants importants.
La lumière dans la mer
On constate que l’eau, atténue considérablement la lumière du soleil ; les infrarouges sont absorbés dans
le premier mètre et peu de lumière atteint les 100 mètres. C’est la nuit noire au-delà de 1000 mètres.
Comme dans tous les milieux, deux phénomènes contribuent à l’atténuation de la lumière : l’absorption
et la diffusion.
L’absorption de la lumière dans la mer correspond à l’absorption de l’énergie des photons par transition
de niveau d’énergie des atomes et des molécules constituants l’eau de mer. L’eau pure est pour la lumière
un milieu très absorbant, en particulier pour les infrarouges. Au second rang, on trouve les substances
organiques en suspension. La plupart des substances composant le sel marin n’ont en fait que peu d’effet
sur l’absorption de la lumière dans l’eau. Il n’y a donc pratiquement pas de différence entre le spectre
d’absorption d’une eau de mer claire et celui de l’eau distillée.
La diffusion de la lumière est un phénomène physique correspondant à des changements aléatoires de
la direction des rayons lumineux provoqués par des inhomogénéités d’un milieu comme la présence de
particules en suspension ou de particules constituées de molécules d’eau de densité différente du milieu
environnant.
L’atténuation de la lumière sous l’eau est essentiellement due à l’absorption. Elle dépend de la longueur
d’onde et des caractéristiques physiques et chimiques de l’eau de mer. Cette propriété optique apparente
de l’eau de mer permet de la caractériser et donne des informations sur la densité, les concentrations des
matières en suspension et la productivité biologique. Pour un éclairement naturel de la mer par le soleil,
l’intensité lumineuse à une longueur d’onde donnée variant en fonction de la profondeur.
La couleur de la mer s’étend du bleu au vert, le bleu indigo caractérisant les mers tropicales et équatoriales,
lorsqu’il y a peu de production biologique. À des latitudes plus grandes, la mer est bleu-vert voir verte dans
les régions polaires, et les eaux côtières sont en général verdâtres.
Il y a deux facteurs contribuant à la couleur bleu de l’océan aux faibles latitudes, lorsqu’il y a peu de
production biologique. En eau profonde, la lumière que l’on voit est celle diffusée par les molécules
d’eau. La diffusion étant plus importante pour les petites longueurs, d’onde comme le bleu, que pour les
grandes longueurs d’onde. C’est pourquoi l’eau paraît bleue. De plus les composantes rouges et jaunes de
la lumière solaire sont absorbées en quelques mètres, la seule composante susceptible d’être diffusée est
donc le bleu.
Dans les régions où la productivité biologique est importante, la chlorophylle contenue dans le phytoplancton
absorbe la composante bleue et la lumière se décale alors vers le vert.
La mesure de la lumière émise par l’océan par les phénomènes de réflexion et de rétrodiffusion à certaines
longueurs d’onde, donne des informations quantitatives sur la teneur en éléments organiques et autres
matériaux en suspension des couches de surface. L’interprétation de ces mesures apporte des résultats
importants pour l’étude de la photosynthèse et donc du cycle du carbone, sur l’interaction du vent et des
courants avec la biologie de l’océan ainsi que sur l’influence de l’activité humaine sur l’environnement
océanique.
Intensité de la lumière rétrodiffusée en Méditerranée
On note la faible activité biologique en comparaison avec la côte atlantique
Le son dans la mer
Bien que tous deux soient des ondes, le son et la lumière se comportent de manière très différente. La
lumière, composée d’énergie électromagnétique, se propage mal dans les milieux denses, alors que le
Cahier 4 • Source : Goddard Space Flight Center
son, constitué d’énergie acoustique crée par les vibrations du milieu parcouru, se propage mieux dans
les solides et les liquides que dans les gaz ou le vide. Les ondes sonores sont donc les plus adéquates à la
transmission sous l’eau.
Cependant, la vitesse du son dans l’eau est fonction de l’état de l’eau, donc de sa compressibilité, soit
de la température, salinité et pression. Dans les couches supérieures de l’océan, c’est principalement la
température variant fortement qui est la première cause de variation de la vitesse du son. En profondeur, il
s’agit de la pression. Les variations de la salinité étant généralement faibles, ont peu d’effet.
La diminution de la température et l’augmentation de la pression avec la profondeur ont des effets inverses
et conduisent généralement à un minimum au voisinage de 1000 m.
Aussi, lorsqu’une onde acoustique se propage dans l’eau de mer, elle est soumise à de multiples réfractions
au fur et à mesure que la densité de l’eau varie, constamment perpendiculairement au front de l’onde.
Compte tenu de la faible atténuation des ondes acoustiques dans l’eau, il existe de nombreuses applications
en mer la plus connue étant la détection sous marine, à l’aide de SONAR (émetteur-récepteur).
Distribution de température, salinité et densité dans les océans
Les variations de température et de salinité dans l’océan nous apportent des informations importantes sur
les circulations océaniques.
Points importants
Nous avons vu précédemment que l’océan pouvait être découpé horizontalement et verticalement selon
que ses caractéristiques diffèrent. Ce pendant, les variations verticales des propriétés de l’eau sont bien
plus importantes que les variations horizontales principalement liées à la latitude.
Les mécanismes qui modifient la température ou la salinité en un lieu sont le rayonnement solaire et
l’évaporation et les précipitations pour les eaux de surface, tandis que pour les eaux profondes il s’agit
uniquement des mouvements d’eau.
Flux de chaleur annuel moyen total reçu par l’océan mondial (W/m2)
Source : International Research Institute for Climate and Society
La température moyenne des océans est de 3,5°C, et la salinité moyenne est de 34,7. Les valeurs de
température et de salinité s’en écartant le plus se trouvent en surface.
Cahier 4 • Distribution des températures
La répartition des températures de surface est sensiblement fonction de la latitude, excepté près des côtes
(phénomène qui ne sera pas étudié ici). En effet, la température de surface des océans loin des côtes
correspond à la distribution du rayonnement solaire à sa surface, décroissant régulièrement de l’équateur
(28°C) aux pôles (-2°C). Les variations dans le temps sont assez faibles. Au cours d’une année, la température
varie de 2°C seulement près de l’équateur, de 8°C vers les latitudes 40°C, et ne varie quasiment pas vers
les pôles. Ces variations sont principalement dues aux variations saisonnières du rayonnement solaires,
variations plus importantes près des grandes masses continentales de l’hémisphère nord. Quant aux
variations journalières, elles sont inférieures à 0,3°C en surface, alors qu’elles peuvent atteindre 3°C en
eaux peu profondes.
Océanique
Flux de chaleur annuel moyen reçu par rayonnement solaire à la surface des océans (W/m2)
Source : International Research Institute for Climate and Society
Selon la profondeur, on distingue 3 couches dans l’océan :
▹ la couche de surface, de 50 à 200 m de profondeur, de température quasiment équivalente à celle de
surface,
▹ la couche thermocline, de 200 à 1000 m, de température décroissant proportionnellement à la
profondeur,
▹ la zone profonde, au-dessous de 1000 m, où les températures sont faibles et homogènes.
Exemple de variation verticale des températures dans l’Atlantique nord (°C)
Source : International Research Institute for Climate and Society
Distribution des salinités
En surface, la salinité dépend du bilan évaporation/précipitation, moins zonal que l’ensoleillement,
mais aussi de l’apport des grands fleuves. Ainsi dans les zones à fortes précipitations, les eaux de surface
présentent une salinité plus faible, et inversement dans les zones où l’évaporation est importante. Les
variations annuelles de la salinité des eaux de surface des océans sont faibles, sauf dans les régions au
climat alternant entre fortes précipitations et sécheresse.
Salinité annuelle moyenne des eaux de surface des océans
Les variations de la salinité dans les eaux profondes sont plutôt faibles, et ont donc moins d’effet sur
leur densité que la distribution des températures. La température décroissant généralement de la surface
au fond, la salinité, elle, peut suivre n’importe quelle évolution. On constate cependant que dans les
régions équatoriales, tropicales et subtropicales, on observe un minimum de salinité à une profondeur
Océanique
Cahier 4 • 10
Source : International Research Institute for Climate and Society
comprise entre 600 et 1000 m, alors qu’aux grandes latitudes, la salinité est faible en surface et croît avec
la profondeur.
Distribution des densités
Comme vue plus haut, la densité dépend de la température et de la salinité. Généralement, la densité suit
les variations de température dont elle dépend plus fortement, mais lorsque les variations de salinité sont
très importantes, la densité peut évoluer différemment de la température. Sauf cas particulier donc, la
densité des eaux de surface augmente de l’équateur aux grandes latitudes.
Densité annuelle moyenne des eaux de surface des océans (kg/m3 moins 1000)
Source : International Research Institute for Climate and Society
Les régions où la densité de surface est importante sont les régions où se forment par évaporation et
refroidissement les masses à l’origine des mouvements des océans.
Circulation thermohaline globale
Source : IFREMER
Les eaux profondes de l’Atlantique Nord et de l’Antarctique alimentent celles du Pacifique et de l’Océan
Indien. Dans certaines zones, elles remontent lentement vers la surface. Ce déplacement des eaux
profondes, dit circulation thermohaline, est dû aux variations de leur densité.
Notion de stabilité
La stabilité des océans est associée à la résistance aux déplacements des masses d’eau. Dans la zone
pycnocline, les variations importantes de densité font que les particules d’eau déplacées verticalement
de manière mécanique, sont soumises à la poussée d’Archimède et rejoignent leur position initiales
Océanique
Cahier 4 • 11
La densité augmente avec la profondeur, mais pas de manière uniforme. Dans les régions équatoriales et
tropicales, il existe une couche d’eau près de la surface où la densité est constante, puis une couche dans
laquelle la densité croît rapidement avec la profondeur. Cette couche dite pycnocline correspond à la
thermocline.
rapidement. Ce phénomène rend la pycnocline difficilement franchissable. Elle s’oppose à la diffusion
verticale des caractéristiques de l’eau.
Les mouvements de l’eau de mer n’ont donc pas lieu verticalement, mais de surfaces en surfaces de densité
égale.
Notion de masse d’eau
Une masse d’eau s’identifie par ses caractéristiques (température et salinité, donc densité). Toute l’eau
des océans acquiert ses propriétés en surface en fonction du climat. En certain lieu, l’eau de surface va
s’enfoncer si sa densité est plus importante que celle des eaux avoisinantes. Il est alors possible de trouver
grâce à cela l’origine en surface de toute l’eau du globe ainsi que son temps de séjour en analysant sa
température et sa salinité et les identifiant aux températures et salinités de surfaces de l’océan. Un certain
nombre de masses d’eau types ont été définies selon leur lieu de production en surface.
Dynamique des océans
Notion de circulation des océans
L’océan est perpétuellement en mouvement. Le soleil en est un facteur important étant donnés les effets
sur la densité de l’eau vus précédemment. Mais il existe 3 autres facteurs : la rotation de la terre, le vent et
l’attraction de la lune. Cette dernière ne sera pas étudiée ici, car le phénomène de marée n’est visible que
sur le littoral.
Leur influence combinée crée divers mouvements fortement influencés par la stratification du fluide
et l’existence de frontières méridiennes : vagues et marée, tourbillons, courants de surface et courants
profonds.
La loi de Newton permet d’expliquer les grands traits de la circulation moyenne de l’océan. Elle exprime
le fait que l’accélération d’une particule soit reliée à la somme des forces qui s’exercent sur la particule
d’eau. Les forces en présence sont de diverses natures :
▹ Internes : forces de pression à l’intérieur du fluide dirigées des hautes vers les basses pressions, et force
de Coriolis liée à la rotation de la Terre s'exerce perpendiculairement au mouvement et est dirigée sur
la droite du mouvement dans l'hémisphère Nord.
▹ Externe : gravité, exercée dans la direction verticale
▹ Friction : tension exercée par le vent à la surface de la mer
Circulation induite par le vent
La tension du vent en moyenne annuelle à la surface de la mer montre les grandes structures du champ de
vent. Elles sont régies par une alternance de basses et hautes pressions selon la latitude, de sorte qu’aux
basses latitudes les vents alizés (venant de l’est) prédominent, que les latitudes tempérées sont le siège de
vents d’ouest et qu’aux latitudes subpolaires on a à nouveau des vents d’est.
Source : IFREMER
Océanique
Cahier 4 • 12
Tension du vent
La direction du vent est telle qu’il tourne dans le sens des aiguilles d’une montre autour des hautes pressions
si l’on s’intéresse à l’hémisphère Nord.
Les flèches en rouge correspondent aux vents moyens les plus
forts, et notamment on peut remarquer dans l’hémisphère Sud la ceinture des « 50èmes rugissants «.
La
géométrie du champ de vent joue un rôle fondamental pour la circulation océanique de surface.
Courants de surface
Source : IFREMER
La carte des courants moyens de surface révèle que dans les régions subtropicales et subpolaires de hautes
et basses pressions atmosphériques, le courant est dans le même sens que le vent. Les bassins océaniques
étant fermés à l’Est et à l’Ouest par des frontières méridiennes, il en résulte un système de circulations
giratoires des masses d’eau de surface (boucles rouges et marrons). L’ordre de grandeur de la circulation
induite par le vent est de 2m/s sur les bords, et 10 m/s à l’intérieur des boucles giratoires. Le temps de
parcours d’une boucle giratoire est de 15 à 25 ans.
Par contre dans la proximité immédiate de l’Équateur, on observe un courant dirigé dans le sens contraire
du vent. Cela est dû à la rotation de la Terre.
Bilan de masse, de sel et de chaleur des océans
Cahier 4 • 13
Conservation de la masse
La masse des eaux de la planète est constante. On peut aussi considérer que le volume d’eau dans les
océans est constant. Le volume d’eau entrant constitué d’eau salée des courants, d’eau de rivières et de
pluie ou neige, est égal au volume d’eau sortant constitué également d’eau salée des courants et d’eau se
transformant en vapeur. Mais l’apport d’eau douce et l’évaporation ne s’équilibre pas. Ce sont les échanges
d’eau salée qui maintiennent la quantité d’eau de chaque océan. La masse des océans représente 300 fois
la masse de l’atmosphère.
Conservation du sel
On considère la masse totale de sel en solution dans les océans constante. Mais localement, on peut
observer que l’apport en eaux douces par précipitations et rivières est inférieur à l’évaporation. Il existe
donc également des échanges d’eau douce entre les différentes régions océaniques
Bilan thermique
L’océan affecte le climat car les courants transportent chaleur ou fraîcheur. Il tient le rôle principal dans
le cycle de l’eau : plus de 80% de l’eau de l’atmosphère provient de l’évaporation de l’océan et 75%
des précipitations tombent directement dans les mers. L’océan et l’atmosphère, en constante interaction,
constituent un système dynamique, une machine thermique fonctionnant à l’énergie solaire. Le soleil étant
le moteur principal des mouvements de l’océan et de l’atmosphère, ils règlent donc notre climat.
Océanique
Cycle de l’eau
Sous l’action du soleil, des échanges d’énergie – radiative, thermique et mécanique – ont lieu à l’interface
océan-atmosphère. L’océan est chauffé en surface par les rayons solaires qui pénètrent jusqu’à plusieurs
dizaines de mètres. Il représente un réservoir de chaleur immense (1200 fois la capacité de stockage de
chaleur de l’atmosphère), ce qui lui donne un rôle de modérateur des variations climatiques. La quantité
d’énergie ainsi transmise à l’eau est maximale au niveau de l’équateur et diminue en allant vers les pôles.
Une partie de l’énergie absorbée par l’océan est restituée à l’atmosphère lorsque la température de l’eau
est plus élevée que celle de l’air : l’eau s’évapore et se condense pour former les nuages.
Différence de température annuelle moyenne entre l’air et l’océan
Les vents jouent alors le rôle de «mélangeurs» dans les échanges d’énergie entre l’atmosphère et l’océan.
Ils balaient la surface et lèvent les vagues, provoquant une véritable turbulence qui tend à homogénéiser les
eaux superficielles. L’action combinée des rayons du soleil, des échanges thermiques et des mouvements
mécaniques des vents crée des courants superficiels. Ceux-ci transportent de la chaleur de la zone
intertropicale vers les zones polaires, régulant ainsi le climat terrestre.
Poussées par les courants de surface, les eaux superficielles se refroidissent en allant des basses vers les
hautes latitudes. L’évaporation augmente la salinité et diminue la température de l’eau. Les masses d’eau
en surface rendues plus denses plongent, générant les courants profonds par convection.
Cahier 4 • 14
Source : International Research Institute for Climate and Society
Les échanges entre océan et atmosphère déterminent donc les mouvements de l’eau de mer et des masses
d’air. Mais ce gigantesque mécanisme suscite aussi de nombreux échanges gazeux.
Régulation des gaz atmosphériques
Cycle du carbone
Cahier 4 • 15
Oxygène
Un cycle géochimique essentiel à notre survie est en grande partie contrôlé par l’océan. Il s’agit du cycle
de l’oxygène libre (O2). Si la vie a pu se maintenir et proliférer à la surface du globe, c’est qu’elle a inventé
un mécanisme de défense contre ce poison violent pour elle qu’est l’oxygène. Ce mécanisme, c’est la
respiration. En même temps qu’elle inventait ce mécanisme, elle en devenait dépendante.
L’oxygène est essentiellement un sous-produit de la photosynthèse, ce processus qui, à partir du CO2 et de
l’eau, utilise l’énergie solaire, la lumière, pour fixer le carbone dans des carbohydrates (CH2O), la matière
des premières cellules végétales, ou encore des formes très simples de bactéries. Cette réaction dégage de
l’oxygène.
Au niveau des continents, la végétation, par exemple les grandes forêts, produit une certaine quantité
d’oxygène grâce à l’activité de photosynthèse des végétaux. Une partie de cet oxygène est utilisée par les
animaux pour respirer. Une autre partie est utilisée pour oxyder la matière organique morte qui provient
des végétaux et des animaux. L’excédant est libéré dans l’atmosphère. Le bilan net, sur plusieurs années,
d’une forêt en équilibre est pratiquement nul. C’est-à-dire qu’elle consomme autant d’oxygène qu’elle
en produit, ne fournissant aucune quantité significative d’oxygène à l’atmosphère. C’est pourquoi il est
exagéré de qualifier la grande forêt amazonienne de poumon de la Terre.
C’est l’océan qui pratiquement à lui seul joue le rôle de régulateur de l’oxygène atmosphérique. Le plancton
à la surface des océans constitue une biomasse énorme, beaucoup plus grande que la biomasse terrestre.
La composante végétale du plancton, le phytoplancton, produit de l’oxygène grâce à la photosynthèse.
Comme sur les continents, cet oxygène est utilisé pour la respiration par la composante animale du plancton,
le zooplancton, et par les autres animaux marins, ainsi que pour l’oxydation de la matière organique.
Cependant, une partie seulement de la matière organique est oxydée, l’autre partie se dépose au fond et
est incorporée dans les sédiments où elle est gardée à l’abris de l’oxygène. Cette matière organique sera
éventuellement ramenée à la surface sous forme de combustibles fossiles, pétrole et charbon, beaucoup
plus tard dans le cycle géologique par les mouvements tectoniques, et elle sera oxydée. Finalement, il y
a une partie de l’oxygène océanique qui est libérée dans l’atmosphère. Il s’est établi un équilibre dans ce
cycle qui maintient le taux d’oxygène dans l’atmosphère autour de 21%.
Stockage du carbone
Le cycle du carbone, élément chimique à la base de toutes les formes de vie, est directement lié à la masse
océanique qui en est le réservoir principal. Il y a environ 20 fois plus de carbone stocké dans l’océan
mondial que dans l’ensemble des écosystèmes terrestres et 50 fois plus que dans l’atmosphère. Cet énorme
réservoir à ciel ouvert échange en permanence du gaz carbonique (CO2) avec l’atmosphère.
Plus l’eau de mer est dense, plus elle absorbe de carbone. Les eaux froides et salées des hautes latitudes
se chargent donc en CO2 avant de plonger vers les fonds marins. Ce phénomène physique apporte
un enrichissement en carbone des zones profondes qui constituent des puits de carbone. À l’inverse,
l’océan peut constituer une source de CO2 car en se réchauffant, les eaux libèrent du gaz carbonique vers
l’atmosphère.
L’état de calme ou d’agitation de la surface de la mer a un effet important sur ces échanges. Le CO2 est
un gaz qui se dissout facilement dans l’eau, donc dans l’océan. En effet, les vagues piègent des bulles de
gaz carbonique de l’air. On trouve le carbone dans les mers sous quatre formes différentes : trois espèces
minérales dissoutes – CO2 / gaz carbonique ; HCO3 / bicarbonate ; CO3 / carbonate – et le carbone
organique. L’océan prend l’eau de surface plus riche en CO2, l’emporte vers des régions plus profondes
où il sera stocké temporairement. C’est cet énorme réservoir de CO2 de l’océan profond qui empêche
l’augmentation du CO2 de l’air d’être aussi rapide que prévu.
La présence de carbone dans les eaux océaniques permet le développement de la vie. Les algues du
phytoplancton sont les principales responsables de la production primaire, c’est-à-dire de la transformation
du carbone minéral dissous en carbone organique.
Cette transformation a lieu grâce à la photosynthèse, au cours de laquelle les végétaux utilisent l’énergie
lumineuse. Par ailleurs, certaines espèces du plancton utilisent le carbone pour fabriquer du carbonate
de calcium (CaCO3) pour leur squelette ou leur enveloppe. À chaque passage d’un niveau à l’autre
de la chaîne alimentaire, depuis le phytoplancton jusqu’aux grands prédateurs, la plus grande part de
la matière organique vivante se transforme en matière organique morte (cadavres, pelotes fécales des
consommateurs…). Dans sa chute vers le fond, elle est décomposée par des organismes dits saprophages,
essentiellement des bactéries, et est ainsi minéralisée. La minéralisation libère du CO 2 et des molécules
minérales comme l’azote, le phosphore, le fer ou encore le silicium,, qui pourront être absorbées par le
phytoplancton. Une toute petite partie de la matière organique et des restes de carbonate de calcium
arrive sur les fonds marins et s’incorpore aux sédiments calcaires, qui constituent donc un autre puits de
carbone.
Ainsi piégé, le carbone ne sera libéré dans l’océan et l’atmosphère qu’au cours de mouvements telluriques,
volcaniques par exemple. L’alimentation des puits de carbone de l’océan s’effectue grâce aux phénomènes
physique et biologique. Mais le fonctionnement du cycle biologique est limité par la disponibilité en sels
minéraux qui, comme le CO2, enrichissent les grands fonds. Seules les remontées des eaux, amenant en
surface ces éléments propices à la vie, permettent la mise en place de la chaîne alimentaire.
Propriétés biologiques
Le milieu marin détermine les cycles climatiques et hydrologiques, mais fournit donc également des
ressources sans lesquelles il est impossible d’assurer le bien-être des hommes, la prospérité économique,
la sécurité alimentaire et la diversité biologique.
Notion de biogéographie
Le plancton
Le plancton comprend le phytoplancton : plantes pélagiques, principalement des algues unicellulaires, et
le zooplancton : animaux (principalement les crustacés), qui se distinguent par leur vie en suspension ou
Cahier 4 • 16
Le milieu marin est composé d’une mosaïque d’écosystèmes particuliers et ce vaste ensemble peut être
différemment subdivisé, horizontalement ou verticalement, aux plans biologiques aussi, abiotique ou
biotique. C’est ainsi que tous les organismes marins n’appartiennent pas au même domaine biologique ;
certains dépendent de la qualité physico-chimique des eaux (pelagos) et d’autres, en priorité de celle du
substrat (benthos).
Cette branche de l’océanographie se consacre à l’étude des organismes vivants considérés dans leurs
relations avec le milieu marin, leur lieu de vie. Elle exige de comprendre les interactions entre les divers
organismes et l’influence des processus physiques et chimiques des océans sur les 3 groupements vivants
qu’elle distingue alors.
leur déplacement passif au gré des courants. Parmi ces animaux, certains ne passent qu’une partie de leur
vie dans le plancton. C’est le cas par exemple des crabes ou des poissons à leur état d’oeufs et ou de larves.
Le plancton est donc généralement microscopique, mais certains organismes du zooplancton comme
les méduses peuvent atteindre plusieurs mètres de long. Le grand impératif du plancton est de flotter. Il
en résulte que ces organismes ont une surface portante importante. Aussi, leurs tissus sont généralement
transparents car largement composés d’eau, ce qui leur permet d’échapper aux prédateurs en se fondant
par transparence dans les eaux de surfaces éclairées par le soleil.
Le zooplancton est présent tant qu’il y a de l’oxygène. Près des côtes, de la surface et aux hautes latitudes,
il est généralement abondant, de grande taille et peu diversifié, tandis qu’au large il est moins abondant,
de plus petite taille mais présente une plus grande diversité d’espèces.
Le necton
Il est composé des animaux pélagiques nageurs, c’est-à-dire l’ensemble des animaux aquatiques capables
de se déplacer indépendamment des courants sur de grandes distances. Les poissons et les mammifères
marins forment l’essentiel du necton océanique.
Pour eux aussi, l’impératif est de flotter, mais également de nager quelle que soit la force des courants. Les
poissons de pleine mer ont donc généralement une morphologie fuselée, hydrodynamique, et des nageoires
leur permettant de garder l’équilibre, la queue servant à les propulser. Les plus rapides ont des écailles plus
petites ; ils sont plus lisses et peuvent rabattre leurs nageoires le long du corps. Afin de se confondre avec
leur milieu, les poissons sont de couleur bleue sur le dos pour être difficilement repérable des prédateurs
aériens, tandis que leur ventre est de couleur blanc brillante, pour ne pas être vu des prédateurs venant du
fond des océans. Les petits poissons sont organisés en bancs afin de déjouer les prédateurs et d’améliorer
le rendement de reproduction. Cependant, cette organisation est plus irrégulière la nuit que le jour.
Cahier 4 • 17
Le benthos
Il regroupe les animaux vivant et se développant dans les grands fonds, sur ou dans les substrats durs ou
meubles, posés ou fixés.
Les espèces benthiques sont relativement sédentaires et leur durée de vie est plutôt longue. De ce fait,
elles intègrent les variations de l’environnement et constituent de bons indicateurs des variations de
l’environnement.
Océanique
Notion de chaîne trophique ou chaîne alimentaire
Pour l’océanographie biologique, la vie marine est souvent perçue comme une suite de chaînes
alimentaires.
La chaîne alimentaire planctonique est à la base de l’écosystème aquatique. Au niveau le plus bas de la
chaîne, il y a le phytoplancton, producteur primaire capable d’utiliser l’énergie solaire, le gaz carbonique
et l’eau pour la photosynthèse de la matière organique. Les organismes les plus petits du zooplancton,
qui se nourrissent de phytoplancton, se trouvent au deuxième niveau de la chaîne. Ce sont les herbivores.
Les organismes plus gros du zooplancton, qui se nourrissent des organismes plus petits du zooplancton,
et d’autres animaux marins comme les poissons, constituent le troisième niveau de la chaîne. Ce sont les
prédateurs ou carnivores.
L’éclosion du phytoplancton forme donc le premier maillon de la chaîne alimentaire de la planète, du
zooplancton à l’Homme, en passant par les poissons qui fournissant 15% de l’offre totale de protéines
animales pour notre consommation.
Chaîne alimentaire aquatique globale
Dans la zone photique, couche d’eau supérieure de quelques dizaines de mètres, des organismes
planctoniques unicellulaires utilisent la lumière solaire pour transformer divers nutriments, comme le
carbone inorganique, les nitrates ou les phosphates, en molécules organiques grâce à la photosynthèse.
La couche d’eau supérieure ou « couche de mélange » de quelques dizaines à plusieurs centaines de
mètres d’épaisseur est homogénéisée par l’action du vent et des vagues. En dessous de cette couche,
on retrouve la thermocline permanente (forte diminution de la température), puis la densité augmente
brusquement au niveau de la pycnocline saisonnière dont la profondeur et la température peuvent varier
d’une saison à l’autre.
Au cours du printemps et de l’été, sous les latitudes tempérées, le rayonnement solaire réchauffant les
masses d’eau de surface, abaisse leur densité : il se forme alors une couche de mélange peu profonde.
La productivité biologique au sein de cette couche épuise les nutriments disponibles et la pycnocline
saisonnière empêche le transfert de nutriments des masses d’eau plus profondes. Ainsi, après le bloom
printanier, la productivité biologique est limitée par la disponibilité des nutriments et leur taux de
régénération (recyclage de la matière organique provenant des cadavres).
En automne et en hiver, sous l’effet des vagues et des vents plus forts, ainsi que sous l’effet de la convection
causée par le refroidissement des eaux de surface, la couche de mélange devient plus dense et s’approfondit.
Il y a mélange vertical. Il peut alors y avoir une remontée des eaux profondes riches en nutriments.
En rajoutant ainsi des nutriments à la zone photique, tout processus qui provoque un mélange des eaux de
Océanique
Cahier 4 • 18
Rôle des organismes vivant dans l’océan
l’océan contribue à un accroissement de la productivité biologique.
D’autres facteurs favorisent le mélange vertical et horizontal des eaux, comme l’action du vent et les
tourbillons issus des grands courants océaniques. Le mélange entre les eaux de surface et les eaux de fond
se fait plus vite dans les eaux relativement peu profondes (jusqu’à 200 m). C’est pourquoi les plateaux
continentaux sont plus productifs que les zones du grand large.
En comparaison avec les milieux terrestres nettement diversifiés, le milieu marin apparaît relativement
homogène. Quelle que soit la latitude, l’océan présente toujours trois compartiments : la colonne d’eau, le
substrat (dur ou meuble) et le compartiment biologique (faune et flore).
C’est la forte inertie de l’eau, ce compartiment fondamental et intermédiaire entre l’atmosphère et le
substrat, qui confère au milieu marin sa relative stabilité. Ainsi, en faisant abstraction de certaines zones
extrêmes (régions polaires, lagunes excessivement salées, secteurs pollués,…), il y a naturellement absence
dans les eaux marines de grandes variations des principaux facteurs impropres à la vie. Les océans sont
donc aussi riches en biodiversité que les forêts tropicales. Et pourtant, ces richesses pourraient disparaître
en une génération humaine. Pendant longtemps les poissons ont été considérés comme une source de
nourriture inépuisable. Pourtant certaines espèces de poissons ont pratiquement disparu et d’autres espèces
déclinent rapidement. Les pêcheurs ont été les premiers à remarquer ces changements.
▢ Géographie du peuplement des océans
▢ Peuplement ?
Espaces d’une grande richesse biologique, les milieux marins sont aussi d’une grande fragilité et soumis à
des pressions nombreuses telles que la pollution, la fragmentation et l’altération des habitats, l’introduction
d’espèces envahissantes ou encore la surexploitation d’espèces commerciales par l’action de l’homme.
« La pureté et la qualité de l’eau sont aujourd’hui menacées à une grande échelle, par l’habitude que nous
avons prise de considérer les cours d’eau, les lacs, les rivières, les fleuves, les eaux souterraines comme
de vastes éviers susceptibles d’accueillir l’ensemble de nos déchets. Ainsi, nous mettons en danger la
santé et la survie de millions de gens. Nous empoisonnons la biodiversité aquatique, et diminuons nos
réserves d’eau douce pouvant rester polluées durant des siècles. L’ampleur du problème résulte d’abord
de l’industrialisation et de la croissance démographique qui, combinées à l’urbanisation, ont grandement
accru le volume, la toxicité et la concentration de matières rejetées dans l’eau douce. »
STOP, Laurent de Bartillat et Simon Retallack, éd. Seuil, Paris, 2003, p. 228
▢ … La pollution de l’océan
Les eaux usées
Toutes les eaux usées qui transitent par nos conduits d’évacuation sont la principale cause de pollution des
océans. Ce flux déversé par les cours d’eau, les égouts et les navires de passage crée une concentration
massive le long des cotes.
D’après le CNRS, l’eutrophisation est une forme singulière mais naturelle de pollution de certains
écosystèmes aquatiques qui se produit lorsque le milieu reçoit trop de matières nutritives assimilables
par les algues et que celles-ci prolifèrent. Les principaux nutriments à l’origine de ce phénomène sont
le phosphore (contenu dans les phosphates) et l’azote (contenu dans l’ammonium, les nitrates, et les
nitrites).
Cependant, les déchets agricoles et les eaux usées transportées par les cours d’eau vers les océans ont
accru le niveau d’azote des eaux. Ce polluant stimule la croissance accélérée du plancton et des algues
à la surface des eaux, asphyxiant ainsi la vie aquatique en privant les algues marines de la lumière du
soleil nécessaires à l’alimentation comme à l’habitat de la chaîne trophique. Ce phénomène, appelé
eutrophisation, détourne donc l’oxygène indispensable à la survie d’autres espèces, dont l’homme. L’azote
n’est pas le seul à générer cette prolifération. Les nitrates et le phosphore issu de déchets humains et
animalier, fertilisant artificiels, détergents ménagers et industriels causent le même effet.
Océanique
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Eutrophisation
La pollution marine, l’expansion géographique, la fréquence et la prolifération des algues ont crû en
proportion. Cet envahissement, appelé marée verte, recouvre aujourd’hui les zones côtières de plus
de 50 pays, notamment dans le Golfe du Lion ou le Golfe du Mexique. Dans cette dernière région,
les déversements de nitrates du fleuve Mississipi ont crée une zone de 16000 km2 privée d’oxygène et
biologiquement morte et menace une des zones de pêche les plus riches des États-unis. Aussi, de nouvelles
espèces d’algues toxiques apparaissent de plus en plus fréquemment. Elles tuent poissons, oiseaux de mer,
mammifères marins, et entraînent la fermeture de plage. Et les fruits de mer ayant été au contact de ces
algues provoquent empoisonnement aux coquillages et crustacés.
D’après l’UNEP eutrophisation est surtout répandue dans des régions tempérées.
Marée verte en baie de Lannion en Bretagne.
Baies et estuaires bretons sont envahis chaque été par une algue verte qui prolifère en raison d’un apport trop important de
nutriments dû aux activités humaines.
Les macro déchets
STOP, Laurent de Bartillat et Simon Retallack, éd. Seuil, Paris, 2003, p. 258
UNEP, 2006, Challenges to International Waters – Regional Assessments in a Global Perspective. United Nations Environment
Programme, Nairobi, Kenya.
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Selon l’IFREMER, les déchets de plastique constituent l’essentiel de ces macro déchets. La vie marine
est contaminée par les déchets non-dégradables constitués principalement d’emballages (sacs de sortie
de caisse, bouteilles, emballages divers), d’objets en verre (bouteilles, flacons), en métal (canettes de
boissons...), de tissus, d’objets en cuir ou en caoutchouc.
Ingérés, ceux-ci endommage et obstrue le système digestif des oiseaux et mammifères. Mais ils peuvent
aussi paralyser leurs mouvements et donc provoquer leur mort par suffocation ou manque de nourriture.
On pensait, il y a peu que la pollution par les macros déchets était un phénomène surtout côtier. Mais
les grandes profondeurs ne sont pas épargnées. Les déchets sont en effet transportés par les courants
océaniques et terminent leurs parcours dans des zones où ils s’accumulent et constituent de véritables
décharges sous-marines dans le monde entier. Cette pollution est particulièrement répandue en Afrique
Sub-saharienne.
Macro déchets échoués sur les plages.
Les microbes
La contamination de l’eau de mer par les eaux usées représente un problème sanitaire global. Ces eaux
usées sont porteuses de virus et bactéries pouvant survivre de quelques jours à quelques mois dans le milieu
marin. Les risques engendrés concernent donc le baigneur comme le consommateur de fruits de mer. Virus
et bactéries peuvent s’introduire dans l’organisme humain par la bouche, les yeux, les oreilles, le nez et
causer ainsi les problèmes de santé suivants : vomissement, maladies cutanées et respiratoires, infections
des yeux ou des oreilles, gastroentérites, dysenterie bacillaire, pneumonie, hépatites A et méningites.
Selon l’OMS, on compte 250 millions de cas par an de gastroentérites et maladies respiratoires liées aux
bains de mer en eaux polluées. Elle estime aussi que cela représente 400 000 à 800 000 années de vie
gâchées pour raison de maladie, de handicape, et de décès par an. Toujours selon l’OMS, 1 baigneur sur
20 peut être atteint d’une maladie suite à une unique baignade dans ces eaux polluées pourtant déclarées
acceptables par les normes européennes, que sont la Méditerranée, la mer Noire ou la Baltique.
Les chiffres sont encore plus durs concernant les amateurs de fruits de mer. L’absorption de coquillages
contaminés cause 25 000 morts chaque année, ainsi que 2,5 millions d’hépatites contagieuses, sans parler
de la typhoïde et du choléra.
L’UNEP détermine l’Amérique centrale, l’Afrique du nord , l’Europe de l’est et l’Asie centrale comme
les points névralgiques de la pollution. Cependant ce sont dans les régions de l’Afrique que la pollution
microbienne, principalement des eaux d’égout non traitées ou insuffisamment traitées d’humain et de
bétail, ont l’issue la plus grave sur la santé humaine.
Les produits chimiques toxiques
UNEP, 2006, Challenges to International Waters – Regional Assessments in a Global Perspective. United Nations Environment
Programme, Nairobi, Kenya.
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L’agriculture industrielle et l’industrie utilisent de nombreux produits chimiques toxiques drainés dans les
océans par les cours d’eau et conduits d’évacuations. Qu’il s’agisse de métaux lourds, de pesticides ou de
déchets toxiques et industriels, ils sont parfois rejetés illégalement dans la mer par la méthode consistant à
en remplir des navires avant de les couler. Appelé « Écomafia en Italie », un groupement se débarrassait de
cette façon de 35 millions de tonnes de déchets chaque année.
Ces produits chimiques toxiques et métaux lourds peuvent décimer ou rendre non comestibles des
populations entières de coquillages, crustacés et poissons, ou encore affaiblir les défenses immunitaires
de mammifères. L’écosystème au complet de la mer Noire a été anéanti par ce genre de pratiques. Selon
l’UNEP, la contamination par les pesticides est partiellement responsable de la réduction des stocks
halieutiques dans de nombreuses régions.
Les effluents industriels menacent le 2ème écosystème le plus diversifié de la planète : les récifs coralliens.
Par extension, leur dégradation affecte l’ensemble des populations qui dépendent d’eux pour leur survie.
80% des récifs coralliens sont menacés. Sur 600 000 km2 de récifs, les experts notent que 10% ont déjà
été endommagés de manière irréversible, et annonce que 30% vont se dégrader de façon significative d’ici
15 ans.
Etat du récif corallien.
STOP, Laurent de Bartillat et Simon Retallack, éd. Seuil, Paris, 2003, p. 260
En effet, une fois accumulés dans le zooplancton, les larves et petits poissons, les contaminants chimiques
progressent tout au long de la chaîne alimentaire et entraînent des problèmes de santé chez les plus grosses
espèces, allant jusqu’aux hommes qui les consomment. En 1960, au Japon, 40 personnes furent tuées et
40 000 autres intoxiquées en mangeant des poissons, coquillages et crustacés contaminés par du mercure
méthyle déversé pendant 35 ans dans la baie de Miramata par une usine chimique. On constata chez les
sujets intoxiqués des difformités physiques, des problèmes neurologiques, l’endommagement du système
immunitaire, hormonal et reproducteur.
Le déversement accidentel de produits chimiques en mer se situe dans un contexte très différent de celui
des hydrocarbures. Si les quantités déversées sont souvent moins importantes, la situation d’urgence est plus
complexe du fait de la très grande diversité des substances chimiques transportées par voie maritime.
Océanique
Cahier 4 • 22
Tuyau d’évacuation de déchets chimiques en Nouvelle-Zélande.
Le pétrole
Chaque année, des millions de barils de pétroles sont déversés dans les océans, délibérément ou
accidentellement. Cette quantité de carburant pourrait permettre à 30 millions de voiture de parcourir
1000 km.
Les marées noires résultent d’erreurs humaines, que ce soit une collision, l’utilisation de navires mal
entretenus ou encore lors d’opérations de chargement ou déchargement dans les terminaux pétroliers ou
les ports.
L’IFREMER considère que les marées noires ne doivent pas être « l’arbre qui cache la forêt ». L’essentiel de
la contamination marine par hydrocarbures provient des apports telluriques des activités humaines (62%)
et le transport maritime ne représente que 17%. Il n’en demeure pas moins que si la moyenne annuelle à
l’échelle mondiale provenant des navires pétroliers (0,2 Mt) est concentré sur un seul site marin, comme ce
fut le cas avec la pollution de l’Amoco Cadiz, le terme de catastrophe écologique n’est pas hors propos.
Intentionnellement, chaque année, plusieurs millions de tonnes de pétrole sont déversées dans les océans
illégalement par l’opération de dégazage. Lorsque les tankers transportant du pétrole d’un port à un autre
sont vidangés. Il reste toujours dans les cuves du goudron sale et inutilisable. D’après l’OMI, ces pétroliers
sont censés s’en débarrasser dans des installations appropriées à terre. Mais tout cela coûte du temps et de
l’argent. Un grand nombre de pétrolier préfère donc déverser clandestinement la nuit ou lors d’accidents
de marée noire, leur goudron dans les eaux internationales. Or, au contact de l’eau salée, le goudron durcit
et se colle aux animaux et dérive vers les rivages. Le pétrole représente 17% de la pollution marine global,
et le plus grave problème d’environnement de la Méditerranée.
Navire effectuant un rejet
Source : Département Unité de Gestion du Modèle Mathématique de la mer du Nord et de l’estuaire de l’Escaut, de l’Institut Royal
des Sciences Naturelles de Belgique
Les grands pétroliers ne sont pas les seuls fautifs. Les navires de plaisance figurent parmi les principaux
coupables de déversements sauvages. Certains modèles de bateaux ont même été conçus pour vidanger
leur huile et leur essence en mer.
La libération des boues contaminées par le pétrole lors des activités de forage pétrolier est également la
source d’une grave pollution aux alentours des plateformes de forage.
Une autre menace provient des explosifs utilisés pour extraire le pétrole. Ils peuvent provoquer des éruptions
libérant des masses de pétrole dans la mer.
Les déversements de pétrole et les dégazages tuent une grande quantité de poissons d’oiseaux de mer, et
de mammifères marins. Les marées noires mettent en danger les zones de pêche, et obligent les pouvoirs
publics à diffuser des mises en garde sanitaires contre la consommation de coquillages et crustacés. Les
industries touristiques voisines sont elles aussi sévèrement touchées.
Entre la fin des années 40 et le début des années 90, les déchets nucléaires furent systématiquement rejetés
en mer par les navires. Le gouvernement britannique s’est débarrassé de milliers de tonnes de déchets
radioactifs provenant d’usines d’armement et de centrales nucléaires. Aujourd’hui encore, les sous-marins
nucléaires anglais, basés dans le port de Plymouth, rejettent leurs déchets radioactifs dans la mer. Il s’agit
d’eau contaminée ayant servi à refroidir les réacteurs nucléaires embarqués. En 2001, le gouvernement a
autorisé une augmentation de 500% de ses rejets.
Océanique
Cahier 4 • 23
Le nucléaire
Fûts radioactifs découverts au large de l’île anglo-normande d’Aurigny.
STOP, Laurent de Bartillat et Simon Retallack, éd. Seuil, Paris, 2003, p. 260
Les autorités navales de l’ancienne union soviétique se sont débarrassées depuis les années 60 de déchets
nucléaires liquides et solides dans diverses mers. On y trouve notamment des milliers de barreaux de
combustible nucléaire usés et quelque 300 vieux réacteurs nucléaires de sous-marins. De plus, 150 sousmarins nucléaires à l’abandon rouillent dans plusieurs ports, libérant aussi leur contenu radioactif dans la
mer à mesure qu’ils se dégradent.
Les rejets radioactifs provenant de nombreuses centrales nucléaires opérant près des côtes constituent eux
aussi en d’importantes sources de pollutions marines. En fait, le retraitement des combustibles irradiés
à Sellafield en Grande-Bretagne ou à la Hague en France, est responsable des plus importants rejets
radioactifs dans le monde.
La pollution radioactive des océans peut affecter l’homme par la contamination une fois encore des fruits de
mer, l’exposition aux simples embruns, ou la baignade. L’exposition aux radiations peut avoir de sérieuses
conséquences sur la santé humaine. D’après la Commission Internationale de Protection Radiologique,
il n’existe pas de niveau d’exposition susceptible de n’avoir aucun effet sur la santé humaine. Des doses
non-mortelles peuvent causer différents cancers dans l’ensemble du corps. Or ceux-ci aboutissent tôt
ou tard à la mort. On sait que les radiations peuvent aussi endommager la glande thyroïde d’un fœtus,
provoquant des retards mentaux, des anomalies de développement. Les radiations sont également associées
à l’accroissement statistiquement signifiant des taux de cancer, dont la leucémie, chez les enfants vivants
près des installations nucléaires à travers le monde.
Le rejet d’espèces étrangères ou exotiques dans de nouveaux écosystèmes représente une énième source
de pollution marine de cause humaine. Elle décime des populations entières d’espèces marines indigènes
et occasionne d’importants dommages financiers. La pollution biologique est principalement provoquée
par les cargos qui assurent 80% du commerce mondial. Elle est considérablement accélérée par la
mondialisation qui a vu le volume des échanges commerciaux se multiplier par 20 depuis les années 50.
Les eaux de ballaste assurant la stabilité des navires lorsqu’ils sont à vide, soit 60000 tonnes pour un gros
transporteur, sont pompées et reversées en des lieux différents selon que le navire se charge ou décharge de
marchandise. On estime globalement que 10 milliards de tonnes d’eaux de ballaste sont ainsi transférées
chaque année d’un pays è l’autre.
Dans chaque ballaste, le navire embarque ainsi des centaines d’espèces de plantes, d’animaux et de
microbes aquatiques pouvant également se fixer les flancs de leur coques.
3 000 è 4 000 espèces sont ainsi transportées chaque jour d’un endroit à l’autre. Elles se retrouvent souvent
à des milliers de kilomètres de leur lieu d’origine, dans un écosystème étranger. Lorsqu’elles survivent, ces
espèces menacent très souvent l’existence des espèces indigènes.
La baie de San Francisco possédant l’un des plus gros port de commerce au monde, on trouve 230 espèces
non-indigènes ayant réussi à s’établir. Aussi, la palourde asiatique, repérée pour la première fois dans
la zone en 1986, à colonisé l’écosystème de la baie. Ces palourdes, contaminées au sélénium dont de
faibles doses sont pourtant essentielles à tout organisme vivant, en plus de prendre la place des coquillages
indigènes empoisonnent les oiseaux et les poissons locaux qui s’en nourrissent.
STOP, Laurent de Bartillat et Simon Retallack, éd. Seuil, Paris, 2003, p. 260
Océanique
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Les pollutions biologiques
▢ Les enjeux de la pollution des océans
Les déversements d’eaux usées devraient augmenter proportionnellement à la croissance annoncée des
populations urbaines, particulièrement dans les pays en développement.
Les migrations des zones rurales vers les villes de bord de mer prévues devraient doubler les populations
côtières mondiales dans les 20 années à venir.
Dans la mesure ou l’utilisation d’engrais et les émissions dues aux véhicules et à l’industrie devraient
s’amplifier, les dépôts d’azote drainés dans les océans par les cours d’eau ou les voies atmosphériques,
devraient également augmenter, particulièrement dans les pays en voie de développement.
La demande sans cesse croissante de pétrole destiné à alimenter les divers moyens de transport aux
hydrocarbures, entraîne l’augmentation du trafic maritime pétrolier et des volumes transportés. Cela
devrait faire augmenter les risques de pollution aux hydrocarbures des océans. Il faut également s’attendre
à ce que le problème de bio-invasion s’aggrave puisque les échanges commerciaux mondiaux continuent
d’augmenter.
De nature chimique, organique ou physique, les pollutions de l’eau, douce ou marine, ont des origines
multiples : agriculture, industrie, ville, transport, vie au quotidien…75% des pollutions marines proviennent
du continent.
L’homme n’est donc pas encore réellement établi physiquement lui même au cœur du désert océanique,
quoique des projets soient à l’étude notamment à Dubaï. Le peuplement à proprement dit de l’océan
Océanique
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Depuis le milieu du XXème siècle, l’environnement profond a été affecté par les activités humaines :
rejets en haute mer de déchets chimiques ou radioactifs, détritus de tout type (plastiques et autres macrodéchets), épaves de navires, sous-marins ou avions, munitions, activités minières, ... Des études ont été menées dans le passé pour enfouir profondément les déchets jugés dangereux. Par
exemple, en les disposant dans les zones de subduction (de telle sorte qu’avec le temps, ils soient entraînés
dans la croûte terrestre) ou dans des puits forés très profonds.
Mais la nouvelle législation internationale a mis fin à ces études. Et à priori, les fonds marins ne devraient
plus servir de lieu de stockage, ni être utilisés comme une décharge, tout au moins volontairement.
Rares sont les exemples d’effets bénéfiques de l’existence de débris en mer. Mentionnons toutefois l’utilisation
par les organismes marins (poulpes, crabes..) de déchets immergés comme niche écologique. D’où
la reconversion ou l’utilisation de certains objets (pneus, blocs de béton, épaves, ...) pour protéger les
peuplements ou leur permettre de se réinstaller.
par l’homme est éphémère, passager, transitionnel. Mais nous venons de constater que son action sur ce
milieu, notamment par le peuplement des terres, n’était toute fois pas négligeable.
Le peuplement du désert océanique peut donc être étudié à des échelles différentes de temps. Il est déjà
très difficile, voire impossible à l’heure actuelle de distinguer encore les eaux de l’écoumène des eaux
du Tiers paysage de façon pérenne. En effet, si de nombreuses pollutions marines ont des effets à court
terme localisés, les caractéristiques de l’eau des océans nous ont montré précédemment que cet élément
fluide n’était pas figé. Ainsi, le brassage des eaux océaniques par les courants, les vents, etc. à l’échelle
de la planète, conduit à long terme à une pollution généralisée de l’océan mondial. S’il nous est encore
possible de distinguer des zones maritimes par la qualité de leurs eaux, les effets de nos activités des
10 à 20 dernières années n’étant pas encore visibles, cette possibilité ne devrait plus durer. Cependant,
les scientifiques sont aujourd’hui capables de connaître l’ampleur de la catastrophe en préparation par
l’analyse des évènements passés et de la situation actuelle.
Des enjeux spatio-temporels
En se positionnant sur notre époque contemporaine, nous pouvons identifier divers types de masses d’eau
appartenants à l’écoumène, portant les traces de pollutions diverses résultant d’activités humaines. Il s’agit
par exemple des voies maritimes principales, foulées par l’homme et ses bateaux de tous genres, des côtes
prises d’assaut pour le tourisme et l’établissement humain, des eaux recouvrant des réserves de matières
fossiles où viennent s’installer des plateformes d’extraction jusqu’à épuisement des stocks, et des eaux
intérieures, véhicule des déchets des activités précédemment exposées, jusque au littoral océanique ou
elles se déversent.
Voies maritimes.
Département Géographie de l’Université de Montréal
Un autre type d’eaux de l’écoumène doivent être distingué. Celui-ci ne se caractérise pas par la présence
de traces physico-chimiques de pollution, mais plutôt par l’exploitation des caractéristiques biologiques et
dynamiques propres aux océans.
Océanique
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La carte ci-dessus montre approximativement les routes du système de transport maritime mondial. Ces
routes supportent la majorité du trafic international. Évidemment, il existe aussi d’autres routes reliant
origines et destinations diverses. Les routes maritimes consistent en des couloirs de quelques kilomètres
de largeur. Elles tentent d’éviter les discontinuités du transport terrestre. Elles se dessinent en fonction des
points de passage obligatoires (espaces stratégiques), des contraintes physiques (côtes, vents, courants
marins, profondeurs, récifs, glaces) et des frontières politiques. Une large portion de la circulation maritime
a lieu le long des côtes. Trois continents seulement ont un trafic fluvial limité (Afrique, Australie et Asie, à
l’exception de la Chine).
La route maritime est souvent abordée par l’éphémère sillage que laisse le navire lorsqu’il trace sa route.
Pourtant, le navire ne se dirige jamais au hasard sur les vastes étendues océaniques et la route qu’il
choisit est en fait guidée par toute une série de considérations techniques, économiques, géographiques
et géopolitiques, lesquelles finissent par pérenniser un sillage infiniment renouvelé. La localisation des
ressources comme le pétrole et le minerai étant les produits les plus transportés, détermine le pattern des
routes maritimes empruntées par le vrac. Le poids des grandes zones industrielles ainsi que des grands pôles
de consommation structurent les échanges de produits à valeur ajoutée. Les marques que ces échanges
impriment sur les terres (port, balises, phares, etc.) sont à l’échelle de la puissance des routes et de leur
capacité d’entraînement économique et de structuration territoriale qu’elles nous rappellent alors.
▢ Ressource primordiale de la planète
« Dieu bénit Noé et ses fils, et leur dit : Fructifiez et multipliez vous, et remplissez la Terre. Vous serez un
objet de craintes et d’effroi pour tous les oiseaux du ciel, pour tout ce qui rampe sur le sol, et pour tous les
poissons de la mer : entre vos mains, ils sont livrés. Tout ce qui se meut et qui vit vous servira de nourriture :
de même que la verdure des plantes, je vous donne tout. »
Génèse
L’importance de l’eau ne devrait échapper à personne. L’eau est synonyme de vie : sans l’eau, les organismes
qui sont composés de cette substance en proportion massive (plus de 65% de son poids chez l’homme) ne
peuvent pas survivre.
Les ressources hydriques
L’eau douce
Si la planète est recouverte à 71% d’eau, seulement 3% de cette masse est de l’eau douce sous forme de
glace ou de nappe souterraine, et 0,3% constitue la réserve d’eau douce pour l’homme.
Plus de 75% des populations des pays riches de l’hémisphère nord ont accès à l’eau potable, alors que les
habitants de 80% de l’Afrique et des pays d’Asie de l’Est, sont moins de 25% à avoir accès à l’eau potable.
De plus ces mêmes pays, avec une part plus large encore de l’Asie, auxquels s’ajoute l’Amérique Latine,
souffrent gravement de ne pas être raccordé à un réseau d’assainissement de leurs eaux, contribuant à la
contamination de l’eau, et à la mort de 5 millions d’habitant par an dans le monde, des suites du choléra,
de la malaria, etc., bien plus que le sida.
Durant le XXème siècle, la consommation humaine d’eau douce a été multipliée par 6. Étant donné le
rythme auquel nous puisons cette eau et supérieur à celui de son rechargement naturel. Les scientifiques
prévoient que d’ici 2020 le manque en eau douce affectera 2 habitants sur 3. C’est le stress hydrique.
Cette surconsommation est due pour la moitié à l’utilisation à outrance de l’eau dans l’irrigation agricole,
l’industrie et le mode de vie domestique moderne, et pour l’autre moitié à l’augmentation de la population
mondiale.
La part de l’industrie est de 22% de la consommation globale d’eau douce, utilisée principalement dans
les domaines de la métallurgie, de la chimie, du pétrole, du papier, du verre, du plastique, et du tourisme
pour le refroidissement, mais aussi pour la dissolution de produits, la séparation de matériaux, le rinçage
ou le lavage.
L’agriculture, elle, représente 70% de la consommation globale d’eau douce, dont 70% sont pourtant
perdus par évaporation ou ruissellement. L’apport d’eau par l’irrigation dans les cultures permet de rendre
les terres plus productives à court terme par rapport au rythme des pluies.
Carte du stress hydrique : eau utilisée par l’homme par rapport à la ressource en eau disponible dans une région donnée.
50% des eaux intérieures accessibles à l’homme sont distribuées, exploitées ou détournées pour alimenter
l’industrie, l’agriculture et les villes. Ainsi, certaines ne rejoignent plus ou rarement la mer, provoquant
l’avancée du front salé dans les deltas et donc l’altération des écosystèmes locaux qui alimentent
normalement la mer en substances nutritives. De manière générale, leur niveau baisse.
Trop puiser dans les nappes aquifères peut détruire l’équilibre naturel, entraînant une salinité de ces nappes.
Océanique
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www.populationdata.net
La consommation d’une eau trop salée est dangereuse pour la santé humaine, et provoque notamment des
insuffisances rénales.
40% de la production alimentaire mondiale dépend de l’irrigation artificielle. Si la pénurie survient,
elle engendrera donc une pénurie alimentaire liée à une perturbation forte de l’économie mondiale :
augmentation des importations, augmentation des prix.
L’eau salée
La désalinisation de l’eau de mer ne peut être envisagée comme une solution viable à la pénurie d’eau
potable. Ce processus de transformation est en effet bien trop coûteux et consommateur en énergie.
L’utilisation d’eau douce issue de la désalinisation entraînerait, comme la raréfaction de l’eau douce,
l’augmentation des prix des produits manufacturés et alimentaires, et participerait en plus à l’aggravement
de l’effet de serre.
Pourtant, l’eau des océans, par leur dynamique, pourrait produire l’énergie nécessaire à cette option.
Les ressources énergétiques
On attribue à Jules Verne et Vingt mille lieues sous les mers, en 1869, l’idée d’utiliser les «eaux de surface
et les eaux profondes des océans pour produire de l’électricité». Ce n’est donc pas d’aujourd’hui que
l’homme essaye d’utiliser l’énergie gratuite et renouvelable due à la houle et des courants. Dès le XIIème
siècle sont apparus dans des estuaires ou des rivières des «moulins à marée» à l’image des moulins à vent.
On y utilisait les variations de hauteur d’eau dues à la marée. L’eau, à marée haute n’avait qu’une seule
possibilité : s’engouffrer par un étroit conduit vers un réservoir, créant une énergie suffisante pour mettre
en rotation les pales de la turbine en bois et un ensemble de meules à granit. À marée basse, le réservoir
restituait l’eau en faisant fonctionner le système à l’envers.
Les mouvements de la mer sont une source inépuisable d’énergie : la houle, les vagues, la marée et les
courants marins pourraient fournir de l’électricité pour de nombreuses villes et villages des bords de mer.
Mais actuellement, l’utilisation de l’énergie provenant de la mer est en manque de reconnaissance.
Marée et courants
Le phénomène de marée est dû au différentiel de temps de rotation entre la Terre (24 heures) et la Lune
(28 jours). L’énergie dire marémotrice constitue donc une récupération de l’énergie cinétique de rotation
de la Terre. L’énergie correspondante peut être captée sous deux formes : énergie potentielle (en exploitant
les variations du niveau de la mer) , ou l’énergie cinétique (en exploitant les courants de marée ou de
circulation des océans, qui peuvent être captés par des turbines ou hydroliennes).
L’ordre de grandeur de l’énergie naturellement dissipée annuellement par les marées est évalué à 2 Gtep
(gigatonnes équivalent pétrole). Ce chiffre est à comparer à la consommation d’énergie de l’humanité, de
l’ordre de 10 Gtep.
D’après www.recherche.gouv.fr
Seule une fraction de cette énergie étant récupérable, l’énergie marémotrice ne pourra contribuer pour
l’avenir que pour une part à la satisfaction des besoins mondiaux.
Par rapport à la plupart des autres énergies naturelles, l’énergie marémotrice présente l’avantage d’être
parfaitement prédictible. En un point donné, l’énergie disponible ne dépend que de la position relative des
astres et de la Terre ; de plus, la propagation de l’onde de marée n’est pas instantanée, ce qui contribue
globalement à «étaler» la production, et à effacer les passages à zéro périodiques de la production en un
point.
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Les sites adaptés au captage de l’énergie marémotrice sont peu nombreux ; ils se concentrent dans les régions
où, du fait notamment des conditions hydrodynamiques, l’amplitude de l’onde de marée est amplifiée,
c’est-à-dire près des côtes. L’exploitation optimale de l’énergie potentielle nécessite des aménagements
importants qui modifient notablement les équilibres écologiques dans des zones généralement fragiles. Il
est probable que cette voie ne soit plus guère exploitée à l’avenir.
Océanique
La France compte dans son parc énergétique une usine marémotrice de ce type à la Rance.
Le captage de l’énergie cinétique des courants de marée est actuellement prospecté. Mais pour être
exploitables, les courants de marée doivent dépasser 3 nœuds sur des durées notables.
Une des plus grande centrale électrique marémotrice du monde de ce genre vient d’être réalisée à
Hammerfest à l’extrème Nord de la Norvège. Avec 32 GW, la puissance totale des 20 moulins sera environ
dix fois supérieure à celle de l’usine marémotrice de la Rance. Aussi, contrairement à l’installation française,
elle ne comporte pas de barrage, et sera installée en pleine mer.
Le Hammerfest, concept de l’entreprise Strom As.
Une encore autre forme d’énergie des marées peut être citée : l’énergie maréthermique (ou énergie
thermique des mers : ETM). Elle est produite en exploitant la différence de température entre les eaux
superficielles et les eaux profondes des océans.
Cette énergie peut être captée en exploitant dans une machine thermique la différence de température
entre l’océan superficiel (qui dépasse couramment 25°C en zone intertropicale) et l’océan profond (dont la
température est constamment entre 2°C et 4°C).
A priori, cette énergie n’est exploitable que dans les zones intertropicales où différence de température
entre la surface et le fond est suffisante pour obtenir un rendement efficace, et donc une puissance suffisante
pour pomper l’eau froide à grande profondeur et alimenter une machine thermique. Mais en plus de
l’énergie, les systèmes envisagés permettraient la climatisation (utilisation directe de l’eau froide pompée),
et éventuellement l’utilisation (cultures marines) des nutriments piégés en grande quantité dans les couches
froides de l’océan, où la photosynthèse est impossible.
Mais l’énergie des courants marins n’est pas la seule énergie exploitable des mers. L’énergie des vagues
représente également un immense potentiel inexploité.
L’énergie des vagues utilisant la puissance du mouvement des vagues, est une possibilité qui pourrait
rapporter beaucoup plus d’énergie que celle des marées.
L’énergie des vagues n’est jamais qu’une forme particulière de l’énergie solaire. Le soleil chauffe inégalement
les différentes couches atmosphériques ce qui entraîne des courants aériens eux-mêmes responsables des
mouvements qui animent la surface de la mer. Les vagues créées par le vent à la surface des mers et des
océans transportent de l’énergie. Lorsqu’elles arrivent sur un obstacle flottant ou côtier elles peuvent céder
une partie de cette énergie qui peut être transformée en courant électrique. C’est là où les vents sont les
plus forts, entre 40° et 60° de latitude, que la puissance des vagues est maximum.
Océanique
Cahier 4 • 29
Vagues et houle
De très nombreux dispositifs ont été expérimentés avec deux grandes catégories : les dispositifs côtiers et
les dispositifs de pleine mer. Les premiers utilisent le déferlement des vagues. Ils sont faciles à construire
et à entretenir, mais leur rendement est nettement moins bon que les seconds qui utilisent les variations
du niveau de la mer lors du passage de la houle dont la période est de 0 à 20 secondes et l’amplitude
peut atteindre 10 mètres. Ils exploitent des vagues plus puissantes et plus régulières selon un principe
relativement simple de conversion de mouvement ondulatoire des vagues en mouvement de rotation
d’éléments mécaniques. Le courant est transformé dans des installations sous-marines et acheminé via des
câbles vers l’extérieur pour sa distribution par le réseau électrique conventionnel.
L’Archimède wave swing de AWS Ocean Energy
Il s’agit d’un cylindre mobile (le flotteur) rempli d’air qui coulisse sur un cylindre fixé au fond de la mer.
En l’absence de vague, le flotteur est en équilibre. Lorsque le sommet de la vague passe sur le flotteur, sa
surpression enfonce le flotteur. Au creux de la vague, la dépression fait remonter le flotteur. Le va et vient
du flotteur par rapport au cylindre fixe entraîne une dynamo linéaire productrice de courant électrique.
Une installation pilote de ce type existe au large du Portugal. C’est la plus puissante unité construite :
2MW
Devant l’augmentation vertigineuse du prix du baril de pétrole et l’appauvrissement des disponibilités
en énergies fossiles, de nombreux projets expérimentaux d’énergies renouvelables sont en cours
d’élaboration.
Le stress du manque annoncé d’énergie visant à alimenter tous les outils technologies prolongeant notre
corps semble beaucoup plus préoccuper que celui de l’énergie dont notre corps lui-même a besoin. Ainsi,
trop peu d’importance est accordée à la ressource alimentaire que nous offre les océans.
Les ressources halieutiques
Un milliard de personnes tributaires du poisson dans le monde
A l’échelle mondiale, environ un milliard de personnes sont tributaires du poisson comme principale source
alimentaire de protéines animales. Depuis les années soixante, les disponibilités de poissons et de produits
de la pêche par habitant ont pratiquement doublé, gagnant ainsi de vitesse la croissance démographique,
qui a également presque doublé au cours de la même période. Dans les pays à faible revenu et à déficit
vivrier où la consommation actuelle de produits de la mer est proche de la moitié de celle des pays les plus
riche, la contribution du poisson à l’apport total en protéines animales est considérable. Elle avoisine 20 %.
À l’échelle mondiale, elle constitue toute même encore 16 % de ces apports. Dans certains pays- insulaires
ou côtiers- à forte densité de population, les protéines de poisson contribuent de façon décisive au régime
alimentaire, fournissant un pourcentage d’au moins 50 % du total protéique (Bangladesh, Corée du Nord,
Ghana, Guinée, Indonésie, Japon, Sénégal, etc.).
Océanique
Cahier 4 • 30
L’activité contemporaine humaine est responsable de la plus grande décimation d’espèces depuis celle des
dinosaures. Selon la WWF for Nature,dans les 30 dernières années, les populations d’espèces marines ont
décliné de 35%. La cause principale de cette extinction est la destruction des habitats de zones humides par
les raisons citées plus haut : bio-invasions, pollutions ; mais aussi par les cadences effrénées d’extraction
des ressources naturelles comme la pêche.
Des années de « pêche miraculeuse »
Alors qu’au siècle dernier les océans étaient considérés comme inépuisables, beaucoup de pêcheries
présentent aujourd’hui des signes d’essoufflement. Un bref historique des pêches permet de mesurer
l’ampleur du problème. Les années cinquante ont marqué le début d’une croissance très rapide de
l’activité de pêche. Durant les années cinquante et soixante, l’énorme accroissement global de l’effort et
de la puissance de pêche s’est accompagné d’une augmentation des captures, si rapide que leur tendance
excédait l’accroissement de la population humaine. En l’espace de deux décennies, la production mondiale
des pêches de captures marines et continentales a été multipliée par trois, passant ainsi de 18 millions de
tonnes en 1950 à 56 millions de tonnes en 1969 (FIDI).
Production mondiale des pêches de capture et de l’aquaculture,
Source : Rapport Sofia, FAO, 2004
Durant ces années de « pêche miraculeuse », les ressources marines étaient perçues comme étant
inépuisables. Par la suite, au cours des années soixante-dix et quatre vingt, le taux moyen d’accroissement
est tombé à 2 % par an et pratiquement à zéro pendant et depuis les années quatre-vingt-dix, alors que le
nombre de bateaux et leur efficacité n’ont cessé d’augmenter. Or, que les pêcheries exercent leur activité
dans l’hémisphère nord ou dans les eaux tropicales, qu’elles soient industrielles ou artisanales, le constat
est le même localement et globalement : les pêcheries mondiales semblent avoir atteint le maximum de
leur potentiel et comme trois quarts des populations de poissons sont maintenant pleinement exploités à
surexploités, on n’enregistrera probablement pas d’augmentations importantes de captures totales dans le
futur.
L’effondrement des stocks
D’après la FAO, sur près de 600 stocks de poisson dans l’ensemble des zones de pêche, 74% des prises
sont considérées comme une surexploitation du milieu maritime. Sur l’ensemble des stocks de poisson
du monde, 1% du stock est en récupération, 9% est épuisé, 18% en surpêche, 47% en pêche à pleine
capacité, 21% en pêche modérée, et enfin 4% en sous-exploitation.
À certains endroits, les prises des espèces commerciales sont parfois trois fois plus élevées que le quota
permis en raison des pêches illégales, non déclarées et non réglementées. Nous extrayons les poissons
à une telle cadence que de nombreuses pêcheries n’ont pas le temps de se régénérer. Les pêcheries de
l’Atlantique nord sont parmi les plus touchées. On pêche actuellement dans le monde, deux fois plus de
poissons qu’on ne devrait pour respecter leur rythme biologique.
Cette surexploitation des ressources halieutiques est pour beaucoup liée à la mise au point et à l’adoption
de technique nouvelles comme les sonars et systèmes de navigation par satellite ayant permis de repérer
les bancs de poissons et de jeter des filets dans les derniers refuges d’espèces vulnérables ; ou encore les
technologies de vidage, nettoyage et conservation, permettant des séjours de pêche de plusieurs mois
n’importe où. Les navires de pêche peuvent remonter jusqu’à 400 tonnes de poisson en un seul coup, avec
des filets dérivants de plus de 60 km et des lignes de 150 km. Les mailles des filets sont plus petites que
celles de la pêche traditionnelle, ils raclent les fonds de mer, et ratissent tout sur des km, engloutissant les
espèces ciblées mais aussi des poissons dont on interrompt la croissance, ainsi qu’un grand nombre d’autres
Océanique
Cahier 4 • 31
Atlas mondial du développement durable, Anne-Marie Sacquet, éd. Autrement, collection Atlas/Monde, Paris, 2003.
formes marines. En moyenne, chaque année, 54 millions de tonnes (MT) sont destinés à la consommation
humaine et 30 MT de petits poissons sont transformés en farine pour la consommation animale. 30 autres
MT sont rejetés morts parce qu’ils ne correspondent pas à ce que recherchent les pêcheurs.
Depuis 20 ans, les pêches mondiales ont atteint les limites naturelles. Certains refusent encore d’accepter
ces limites, suggérant que l’aquaculture prendra le relais. Mais la plupart des poissons d’élevage sont
des poissons carnivores qu’il faut nourrir avec de la farine de poisson sauvage : pour faire un kilo de
poisson d’aquaculture, il faut en moyenne 1,3 kilo de farine, soit 6 kilos de poisson sauvage, auquel il
faut ajouter 1 kilo de farine de soja. D’autre part les grandes fermes aquacoles posent des problèmes très
importants de pollutions et de destruction du milieu marin qui réduisent considérable la fécondité des
espèces sauvages.
Dans STOP, les auteurs comparent le chalutage aux coupes rases de la déforestation, à la différence que la
zone ratissée est 150 fois plus grande que la zone déboisée.
La surpêche est donc une catastrophe pour les réserves de pêche, mais aussi pour les 200 millions de
personnes estimé par la FIDI, dont l’existence en dépend. Les petits artisans pécheurs représentent 98%
des pêcheurs dans le monde, et sont les plus durement touchés, particulièrement dans les pays en voie de
développement où ils ne peuvent rivaliser avec les grands navires de pêche industrielle qui dépeuple leurs
zones.
Des enjeux territoriaux
Cahier 4 • 32
S’il n’existe pas de frontières géographiques dans le domaine maritime, il existe des limites administratives
qui ont été établit afin de permettre d’appliquer le droit de la mer nécessaire. La conférence de Montego
Bay en 1989 a déterminé avec précision ces zones de droit.
Les eaux intérieures
Les eaux intérieures sont les eaux à proximité des côtes. L’état côtier y possède toutes les compétences pour
gérer ce territoire.
Les eaux territoriales
Elles sont limitées par une ligne virtuelle formée à 12 milles de la côte. L’état côtier y est toujours souverain
et y applique le même droit qu’à terre.
La ZEE
La Zone économique exclusive a été clairement définie lors de la conférence de Montego Bay, même
si plusieurs États l’avaient déjà plus ou moins formalisée. Les accords signés visent entre autres, à
responsabiliser l’État côtier. C’est lui qui fixe une limite de 200 milles au large des côtes. Cette zone
permet donc aux États d’en explorer et d’en exploiter les ressources marines (biologiques ou non). Ils en
détiennent les droits exclusifs, ce qui signifie que les pêcheurs étrangers doivent obtenir un accord pour
venir y travailler. La ZEE doit, selon la convention, être exploitée au mieux par l’État souverain. Dans la
pratique, l’État détermine un «volume admissible de capture» pour chaque espèce pêchée. Ce Volume de
capture permet par la suite de déterminer au niveau européen, des Totaux admissibles de capture qui sont
redistribués aux pêcheurs sous forme de quotas.
Les eaux internationales
Sur les eaux territoriales règne le principe de «liberté des mers», même si cette liberté est souvent mise à
mal au niveau de la pêche. En effet, comment empêcher des navires étrangers de venir travailler juste audelà de cette limite ?
Les accords de Montego Bay ne sont probablement pas assez précis sur ce point, et sur le droit lui même en
général, qui reste assez flou. Il y est cependant signifié que cette zone doit être gérée au mieux des intérêts
de l’état côtier. Quant à définir ce qui est «le mieux»...
Océanique
Les mauvaises performances de la pêche sont donc dues fondamentalement à un très important déséquilibre
entre les capacités de production mobilisées pour l’exploitation et le potentiel biologique des ressources.
Elles imposent le constat que les politiques publiques mises en œuvre à l’échelle européenne, nationale,
ou régionale n’ont pas réussi à atteindre les objectifs de conservation des ressources et de maîtrise des
surcapacités qui sont nécessaires pour un aménagement durable des pêcheries.
Dans de nombreux cas, il ne s’agit plus seulement de préserver des ressources, mais d’envisager une
restauration de ces ressources et des écosystèmes exploités. Le concept de restauration est largement fondé
sur l’hypothèse de réversibilité des processus de déclin. Cette supposition n’est pas toujours avérée dans
les écosystèmes marins. Les approches de gestion doivent donc inclure une trajectoire de récupération
contrôlée selon des critères de performance donnés par des programmes de surveillance scientifique.
Il apparaît clairement aujourd’hui que la gestion des hydrosystèmes doit tenir compte des multiples usages
(ressources hydriques, énergétiques et piscicoles) et fonctions (transport fluvial, loisir).
Océanique
Cahier 4 • 33
La surexploitation par la pêche apparaît comme étant la principale cause passée et présente des
bouleversements observés dans les écosystèmes marins exploités. Les autres facteurs vus précédemment
tels que la pollution, la destruction des habitats, les introductions d’espèces, ou le changement climatique
modifient eux aussi les écosystèmes marins et leurs impacts peuvent se superposer ou bien se combiner à
ceux de l’exploitation. Un contexte nouveau doit être considéré, où les activités humaines engendrent des
bouleversements difficilement maîtrisés.
▢ Conclusion
Les déserts océaniques concentrent des enjeux planétaires.
« Mers et océans, qui s’étendent sur la majeure partie de la planète sont indispensables à la vie, ils
déterminent les cycles climatiques et hydrologiques, et fournissent des ressources sans lesquelles il est
impossible d’assurer le bien-être des générations présentes et futures et la prospérité économique, d’éliminer
la pauvreté, d’assurer la sécurité alimentaire et de conserver la diversité biologique marine ». C’est ainsi
que la Commission du développement durable de l’ONU met en valeur l’importance du désert océanique,
patrimoine commun, facteur d’équilibre précieux et irremplaçable de la Terre.
Malheureusement, la gestion de l’eau a presque toujours été axée sur la satisfaction de la demande, alors
que sa simple conservation n’a jamais été envisagée car la planification de cette ressource n’a jamais été
pensée.
L’eau est un élément difficile à sonder, mais reflète pourtant avec beaucoup de réalité le monde extérieur.
C’est à la différence physique de l’eau que l’on doit imputer cette relative méconnaissance du monde
aquatique. Lacune grave, car l’homme moins sensible à ce milieu qu’il ne connaît pas ou peu, est moins
prudent avec lui, le ménage peu et l’exploite trop.
Au lieu de rationaliser l’usage de l’eau, la primauté a été donnée à l’économie. Pourtant, les ressources
naturelles d’eau posent un problème bien plus vital. C’est ainsi que l’on a contribué pendant des années à
l’illusion générale que l’eau n’était pas un bien rare.
Cahier 4 • 34
Hegel, dans La Raison dans l’Histoire, considérait déjà que l’homme s’était habitué à considérer l’eau
comme l’élément séparateur. « Il est au contraire d’une importance essentielle de dire contre cette opinion
que rien ne réunit autant que l’eau ». Il précise que « la mer, d’une façon générale, donne naissance à un
type de vie spécial. L’élément indéterminé nous donne l’idée de l’illimité et de l’infini et l’homme, en se
sentant au milieu de cet infini, en tire courage pour dépasser le limité. La terre, fixe l’homme au sol […]
Mais la mer le conduit au-delà de cette limitation. » Ceux pour qui la mer est simplement l’endroit où la
terre cesse. « n’ont pas avec elle de rapport positif ».
Océanique
C4-2/ Extrapolations : quel avenir pour les déserts océaniques ?
Le monde évolue sans cesse. Les décisions, les changements, les découvertes se succèdent à une cadence
folle. Mais aujourd’hui, nous pouvons constater que l’exploitation passée et présente des océans a entamé
une transformation radicale de ce milieu, nocive à d’autres.
Nous sommes aujourd’hui face à une situation aussi fascinante qu’inédite : tandis que les terres sont
grignotée par les eaux lors d’inondations ou de tsunamis, les habitants de la planète se massent chaque jour
plus nombreux sur le littoral. Près de 4 milliards d’hommes vivent à moins de 60 km des côtes océaniques
soit un peu plus de la moitié de la population mondiale.
Thalassa magazine, n°1, mai-juin 2006, Tout le monde à l’eau !, Hugo Verlomme, p. 72, éd. Surf Session SARL, Anglet.
Carte de l’empreinte humaine sur notre planète.
Plus l’influence de l’humain est importante, plus les couleurs tirent vers le rouge et noir.
www.populationdata.net
L’époque que nous vivons est paradoxale : l’engouement pour la mer n’a jamais été aussi fort, tandis que
notre climat se détraque. L’évolution contemporaine de l’anthropisation du milieu océanique se fait selon
deux hypothèses agissant simultanément.
▢ Hypothèse 1
Deux milieux qui tendent à être toujours plus distincts.
Pour préserver ce désert sous pression croissante, la gestion non coordonnée des différents secteurs
d’activité (tourisme, pêche, transport ...) sur un même espace s’avère insuffisante et depuis plusieurs années
s’est imposé le principe d’un processus visant à assurer une gestion concertée entre ces divers secteurs.
Pour cela, plusieurs politiques publiques européennes, régionales et internationales créent selon divers
critères des aires marines protégées, et y régissent une gestion durable visant leur conservation. On compte
déjà 1000 aires marines protégées dans le monde.
Cependant, la surface de ces aires ne représente que 2 % des océans. La plupart des scientifiques et
organismes internationaux impliqués dans la gestion et la conservation des océans considèrent qu’il
faudrait protéger 10 % à 15% du milieu marin mondial pour assurer sa conservation.
De plus, parmi ces
1000 zones marines protégées existantes, près de 80 % ne disposent pas des moyens humains et matériels
pour mettre en œuvre de réelles mesures de gestion et de conservation (réglementations des activités,
réduction des pollutions, surveillance, accueil et information du public, etc.)
En effet, des textes de lois sont censés couvrir les problèmes liés à la pollution et la surexploitation du
désert océanique, mais ils ne sont pas toujours appliqués et certaines lois présentent des zones d’ombres.
En effet, on observe depuis plusieurs années, une émergence de navires sous «pavillon de complaisance.»
En changeant de pavillon, ces navires choisissent un autre État pour contourner les règles de gestion et de
Océanique
Cahier 4 • 35
Source : www.wwf.fr
conservation des organisations régionales de gestion de la mer. Pour la communauté internationale, ce
problème est majeur puisqu’il met en péril la durabilité des ressources océaniques.
Aussi, pratiquement toutes les pêches de la planète sont actuellement confrontées à un dilemme. Un
certain nombre de ressources dont elles dépendent sont surexploitées et réglementées par des quotas de
capture, alors que le caractère largement excédentaire de la capacité des flottilles de pêche mondiales est
largement admis.
La protection de certaines zones marines engendre donc le déplacement d’exploitants sur des zones
plus libres. Elle permet alors de distinguer des zones de concentration de l’anthropisation dans le désert
océanique.
S’il est difficile de faire appliquer et concorder toutes les réglementations concernant les océans, déterminer
des zones géographiques de conservation ne constitue pas non plus, seul, une solution viable. C’est oublier
les propriétés de l’océan, sa caractéristique de fluides en mouvement, transportant la pollution d’un bout
à l’autre de la planète. La concentration des activités et pollutions n’est donc que temporaire et se dissout
obligatoirement dans la totalité du milieu. De ce fait, c’est l’océan mondial dans sa totalité qu’il faudrait
déclarer aire protégée…
… et notre civilisation sinistrée : crise alimentaire, économique et sociale.
Cahier 4 • 36
Utopie...
... et la réalité.
Océanique
▢ Hypothèse 2
Deux milieux qui tendent à se fondre en un seul plus homogène
Gérer la crise globale de l’épuisement de l’eau et de ses ressources est un des grands défis politiques du
XXIème siècle. L’accès illimité à l’eau est depuis la seconde guerre mondiale, considéré comme un facteur
essentiel de croissance économique, et est perçu comme un droit.
Dans les pays en voie de développement, les investissements étrangers ne manquent pas d’accélérer
l’établissement d’agricultures industrielles intensives à base de produits chimiques, et d’industries
extractrices et manufacturières contaminantes.
Dans les pays industrialisés, on ne cesse d’inventer de nouveaux produits chimiques dont l’usage participe
toujours plus à la pollution des réserves d’eau, et de subventionner l’agriculture industrielle et les énergies
fossiles.
La possibilité de faire d’avantage pour préserver le désert océanique à long terme est malheureusement
presque systématiquement abandonnée au profit de motivations politiques ou financière à court terme
Alors que des mesures préventives doivent être envisagées rapidement, le reflex de nombre d’états est
plutôt de tenter d’accroître leurs approvisionnements en eau, soit en la transportant depuis très loin dans
le monde, soit en recourant à des usines de désalinisation. Ces deux méthodes quelles qu’elles soient,
nécessitent des infrastructures géantes, marines et terrestres, représentant des investissements colossaux,
interférant de manière monumentale dans le cycle naturel de l’eau, et concourrant toujours plus à un
désastre social et écologique, à la fragmentation du tiers paysage et à son anthropisation.
Alimentation en eau potable de la ville de Dehli. Seule la moitié de sa population en dispose. Parmi l’autre moitié, des sans abris
ont élu domicile sous cette canalisation, profitant ainsi des fuites pour assurer leur besoins vitaux.
STOP, Laurent de Bartillat et Simon Retallack, éd. Seuil, Paris, 2003, p. 260
Cahier 4 • 37
Ce mode d’homogénéisation des ressources et des pratiques n’empêchera donc pas la pollution et la
surexploitation du désert océanique, et bien au contraire ne fera qu’aggraver son état.
Océanique
L’utopie...
... et la réalité.
▢ Hypothèse 3
La recherche d’un équilibre
Il ne fait aucun doute que, si les pratiques actuelles se poursuivent, l’exploitation et la pollution de l’eau et
ses conséquences pour la santé humaine et la biodiversité ne feront que s’aggraver et se généraliser partout
dans le monde.
Aussi, un seul projet ne peut proposer de solution à tous ces problèmes, mais tous ces problèmes peuvent
et doivent être intégré dans toutes démarches de projet.
Océanique
Cahier 4 • 38
Que se soit en préservant l’eau par la législation, ou en continuant à l’exploiter comme aujourd’hui,
l’océan comme ensemble primaire est appelé à disparaître. Pour le préserver, un ensemble de solutions
politiques, économiques et sociales doit être adopté pour permettre à toutes les populations de la planète
de vivre. Il faut trouver un équilibre entre les deux voies citées précédemment.
Notamment, nous pouvons constater que la voie de la concentration est plutôt prise pour la gestion des
eaux marines, tandis que la voie de l’homogénéisation concerne plus la gestion de l’eau douce. Pourtant,
nous avons pu voir qu’ils étaient indissociables.
C4-3/ Construire l’hypothèse 3 : application à l’Atlantique nord
▢ Proposition d’objectifs et d’outils
L’exploitation des océans est nécessaire à la survie des populations, et doit continuer mais avec de nouvelles
règles.
▢ Une nouvelle stratégie pour l’environnement marin
Assistant actuellement à une réduction considérable de la biodiversité marine due à la contamination par
des substances dangereuses, aux conséquences de la pêche commerciale ou aux effets du changement
climatique, les preuves de la dégradation de l’environnement marin ne cessent de s’accumuler, et indiquent
des changements potentiellement irréversibles, compromettant les possibilités de l’homme.
Si l’exploitation de l’océan était pratiquée dans le respect des cycles naturels, le bien être nutritionnel,
économique et social de la population croissante de la planète serait mieux assuré.
Malheureusement, dans le cadre de ce travail, il ne sera pas possible de répondre à l’ensemble des thèmes
étudiés dans ce mémoire. Le projet aura donc pour but de promouvoir la protection des ressources
bioaquatiques et de leurs environnements par la pratique durable de la pêche et la recherche dans le
domaine de la pêche, ainsi que dans le domaine des écosystèmes associés et des énergies renouvelables
offertes par les océans.
▢ Une pêche durable et responsable
La pêche ne peut pas être interdite étant une source ancestrale très importante d’aliments pour l’humanité,
assurant emplois et bénéfices économiques pour ceux qui la pratique. Elle représente un moyen de
subsistance pour des millions de personnes.
Ce sont les principes même de cette pratique qui doivent être revus. Seule une approche de la gestion
des pêcheries basée sur le respect des écosystèmes peut fonctionner. La FAO a publié en ce sens un Code
de conduite pour une pêche responsable qui préconise la sélectivité des engins et méthodes de pêche,
l’utilisation optimale de l’énergie pour la capture et les activités post-capture, la protection de l’environnement
aquatique par la gestion des déchets à bord des navires, et de l’atmosphère par la substitution des systèmes
de réfrigérations polluants des navires de pêche par des produits de remplacement.
Si tous ces principes étaient appliqués, la pratique de la pêche serait plus en accord avec le milieu
originel. Elle permettrait de freiner la surpêche, en assurant une meilleure préservation du milieu marin.
En combinant cela avec les modifications des échanges commerciaux piscicoles et aquacoles, on peut
envisager la régénération et la conservation des stocks de poissons.
La croissance économique et la maximisation des revenus ne sont pas des objectifs suffisants pour le
développement. Au contraire, le développement doit être le moyen d’améliorer le bien-être de l’être
humain et les possibilités qui s’offrent à lui ainsi que de garantir ses droits. L’être humain doit être considéré
comme la finalité de l’activité économique et non plus son moyen. À ce titre, le Code de conduite pour
une pêche responsable de FAO rappelle que « le commerce international du poisson et des produits de la
pêche ne devrait compromettre ni le développement durable de la pêche ni l’utilisation responsable des
ressources halieutiques ».
Or, de nombreux gouvernements versent aux pêcheurs quantité de subventions. La plus grosse partie de
cet argent renforce en réalité la capacité de pêche et les bateaux existants, en servant essentiellement à
payer des bateaux supplémentaires et plus grands, ou des technologies et des équipements plus modernes.
Elles favorisent globalement les gros pêcheurs au détriment des petits. Ces investissements entraînent une
course à l’accès aux stocks de poisson pourtant limités. Étant donné les besoins énormes en capitaux,
la production, la commercialisation et le traitement des pêches sont de plus en plus dominés par des
compagnies multinationales. Celles-ci ont le poids financier et l’influence politique nécessaires pour faire
pression sur leurs propres gouvernements afin qu’ils financent toujours plus leurs efforts et pour persuader
les gouvernements étrangers de céder l’accès à leurs pêcheries.
Il est donc nécessaire de transférer les subventions entraînant la surcapacité vers des subventions
Océanique
Cahier 4 • 39
▢ Un commerce international responsable
encourageant une pêche durable.
▢ Une politique publique internationale responsable pour la pêche
L’attrait économique et social accru pour la pêche depuis les années 60 a eu pour conséquence une pression
importante sur l’exploitation des ressources halieutiques et a abouti à des situations de surexploitation des
principaux stocks de poissons visibles dès les années 80. Les politiques de pêche des années 90 ont tenté
d’y apporter des solutions par la mise en place d’un arsenal de mesures législatives et réglementaires.
L’ensemble de ces mesures a permis d’atténuer l’intensité des problèmes que connaît le secteur, mais les
questions de préservation des ressources et de gestion de l’effort de pêche à long terme restent posées.
Aux vues des échecs du passé, l’organisation Alliance 21 propose que les nouvelles initiatives de gestion
des pêcheries soient basées sur l’industrie de la pêche à petite échelle, et l’élimination progressive des
unités de pêche de grande échelle, non-sélectives, pour parvenir à des objectifs de gestion à court et long
terme, en tenant compte des aspects sociaux, économiques, écologiques.
▢ Mise en place d’une pêche de petite échelle
Généralement, la pêche à petite échelle se différencie de la pêche à grande échelle par :
- la taille de l’équipage (l’équipage le plus important sur un navire de pêche à petite échelle est généralement
supérieur au plus petit équipage sur un navire de pêche à grande échelle)
- le matériel (les engins et techniques de pêche passifs le la petite pêches sont moins destructrices que les
moyens actifs employés par la grande pêche)
- le traitement à bord (beaucoup de grands navires de pêche disposent d’une usine de traitement complète
tandis que les petits navires ont en général une capacité de traitement limité voir nulle)
- la durée de voyage (les navires de pêche à petite échelle font généralement des voyages d’une à trois
journées, tandis que les navires de pêche à grande échelle peuvent partir en mer pendant des semaines)
Le frein à la mise en place générale d’une pêche à petite échelle semble donc être son manque d’autonomie
global pour remplacer la grande pêche hauturière. Une station d’accueil et relais des navires, de leurs
équipages et captures, tel un port, en haute mer semble donc nécessaire.
▢ Mélange et transfert des connaissances du milieu
Dans l’état actuel du désert océanique, il est impératif de poursuivre des recherches approfondies sur ce
milieu, ses ressources et son exploitation. Il est donc indispensable de fournir à des scientifiques l’accès à
l’océan et des installations leur permettant de prélever, observer, tester et évaluer ce milieu. Notamment
dans le domaine de la pêche.
Un mélange des compétences doit être initié entre les théories scientifiques et les pratiques des pêcheurs,
afin d’obtenir la connaissance nécessaire pour permettre d’assurer la compréhension et donc la préservation
du milieu marin.
▢ Traduction pour l’architecte
L’architecte intervient dans cette hypothèse par sa capacité à proposer une construction adaptée, un projet
prônant les principes de développement voulu.
Cahier 4 • 40
Dans ce désert océanique, il s’agira de proposer un « bâtiment » plurifonctionnel dans les zones de pêche,
adapté aux caractéristiques et aux possibilités de la haute mer, dans l’objectif de rendre l’exploitation des
ressources halieutiques, durable.
Océanique
Océanique
Cahier 4 • 41
C4-4/ Expérimenter l’hypothèse 3
▢ Une centrale expérimentale de pêche hauturière
L’hypothèse 3 consiste à conserver l’aspect désertique de l’océan, tout en utilisant ses ressources. La centrale
expérimentale de pêche est un dispositif architectural et technique destiné à des missions d’exploitation
durable, et d’observation des ressources océaniques, notamment halieutiques, de l’océan.
La station se situera en haute mer afin de relayer le manque d’autonomie des embarcations de taille
réduites de la petite pêche, la condamnant jusqu’à aujourd’hui à exercer sur les côtes. Son objectif est de
se substituer à un chalutier-usine contemporain, mais également sensibiliser les marin-pêcheurs au milieu
supportant leur activité et à la pêche durable, qu’ils pourront mettre en pratique de retour à terre et à la
pêche côtière.
Cahier 4 • 42
▢ Programmation
Océanique
Approche
Les premiers chalutier-usines des années 70 sortaient en mer pour 2 marées, soit 3 mois, deux fois par an.
Aujourd’hui, leurs séjours en mer sont plus courts (15 à 25 jours), mais plus fréquents. Pourtant la même
quantité de poisson est pêchée à chaque sortie, ce qui signifie une augmentation approximative de 80 %
de leur capacité de pêche.
Des études récentes de la FAO estime que 80% de la flotte mondiale de pêche devraient cesser leurs
activités afin d’assurer le renouvellement des différentes espèces de poissons. Cela revient à donner à la
station la capacité de pêche d’un chalutier-usine des années 70, comme le Victor Pleven, pour tendre à une
pêche quantitativement raisonnable.
Aussi, la pêche sera organisée de nouveau selon le rythme naturel des marées. La centrale de pêche offrira
donc les éléments nécessaires au traitement et à la conservation des prises. Un quartier de vie, à l’instar des
plates-formes pétrolières « offshore », devra également être offert aux hommes hors campagne de pêche.
L’encadrement et le contrôle de la pêche seront organisés en consortium avec des scientifiques, présents
pour étudier l’écologie des populations, évaluer les espèces exploitées, étudier la distribution spatiotemporelle des ressources, les techniques de captures et de transformation des produits, à l’image de
l’équipe du Thalassa de l’IFREMER.
Descriptif
Par son activité principale de pêche, la station se doit d’être flottante pour offrir l’accès à la mer aux
pêcheurs.
Cahier 4 • 43
Mission pêche
Pour remplir son rôle, la station doit avant tout comporter une flottille de pêche. Pour déterminer la
composition de cette flottille, il a fallu étudier la capacité des différents bateaux de pêche à petite échelle
afin d’en connaître les types et le nombre de chaque nécessaire à une capacité de 1250t de poissons en 3
mois :
Océanique
▹ Un quai d’accostage est indispensable pour accueillir cette flotte. Il doit permettre l’accostage et
l’entretien des bateaux, ainsi que le débarquement et la gestion des captures. Un espace doit aussi être
crée pour protéger la flotte en temps d’avarie.
▹ Un vestiaire au niveau du quai doit permettre de s’équiper pour les sorties en mer, ou la transformation
des captures.
▹ Du matériel de pêche doit pouvoir être stocké pour toute la période de pêche.
▹ Un local pour les ramendeurs est nécessaire. Ces personnes ont la responsabilité d’entretenir et réparer
toute la corderie des bateaux de pêche, notamment les filets.
▹ Un local de contrôle et de gestion du quai doit permettre de surveiller en permanence toutes les
activités du quai.
Mission transformation, conditionnement et stockage du poisson
▹ Réfrigération des captures : les poissons pêchés doivent toujours être au froid pour conserver leur qualité.
Les bateaux de pêche doivent embarquer de la glace à leur départ pour y stocker les 28t de poisson
pêchés jusqu’à leur débarquement. La station doit donc produire la quantité de glace nécessaire à la
capacité journalière de la flottille (environ 15t). Cela nécessite un local avec une machine et un silo de
stockage de la capacité d’une journée de production de glace.
▹ La salle de tri est l’étape intermédiaire entre le débarquement et la transformation du poisson. Cette
mission sera assurée manuellement par 12 pêcheurs. Une attention particulière doit être apportée
à cette étape cruciale d’observation de la ressource. 2 scientifiques doivent pouvoir y effectuer des
contrôles ainsi que des prélèvements.
▹ Une ligne mécanique de transformation du poisson, de conditionnement et de mise en bacs de
congélation est mise en place à la suite. Elle est sous la responsabilité d’un agent de qualité. La
productivité manuelle est trop faible à coté d’une seule ligne mécanique qui lave, étête, éviscère, pèle,
pare et emballe. De plus l’encombrement de cette machine n’est que de 2970 x 2970 x 1500, et d’après
une étude de la FAO, son rendement en terme de perte dans les déchets de poisson est bien meilleur
que si les opérations étaient effectuées manuellement. Les heures que les pêcheurs ne passent pas non
plus à cette opération est gagnées pour la formation et les échanges avec les scientifiques.
▹ Une fois conditionnées, les 11t de produit fini doivent être congelées puis stockées dans 1400 m2 de
cale à -30°C.
▹ Un bureau doit être aménagé pour le chef de l’unité « usine » de transformation et conditionnement
du poisson.
▹ Une unité parallèle doit permettre le retraitement des déchets de poisson. Un local accueillera des silos
d’ensilage biologique. L’ensilage se compose d’un mélange de déchets de poissons et de mélasse de
sucre de canne fermenté. Des études de la FAO préconisent cette technique pour traiter les déchets
de la pêche, notamment comme alternative à la fabrication de farine de poisson. Cette méthode peu
utilisée demande d’être étudiée.
Cahier 4 • 44
Mission scientifique
▹ Un laboratoire d’agronomie de 40m2 sera à disposition des chercheurs pour expérimenter les nouvelles
méthodes de pêche.
▹ Un laboratoire d’hydrologie de 25 m2 servira l’océanographie,
▹ Un laboratoire de physique et de chimie de 20 m2 chacun
▹ Un laboratoire de biologie de 25 m2,
Ces laboratoires travaillerons à l’étude des ressources et pollutions des eaux et des populations marines.
▹ Un local informatique de 80 m2 doit accueillir toutes les données recueillies. Il doit être équipé des
moyens de communication permettant de partager ses informations et de contrôler les opérations.
▹ 1 vedette doit leur être accessible sur le quai pour l’assistance et le contrôle de la flottille uniquement.
Pour obtenir des échantillons, les scientifiques partiront en campagne avec les pêcheurs, ce qui a pour
but de renforcer le travail d’équipe chercheur / pêcheur nécessaire à la mise en place d’une pêche
durable.
▹ De même, la zone de stockage des échantillons dont ont besoin les scientifiques se situera dans le
stockage de la pêcherie.
▹ Un local de 40 m2 servira à l’administration générale et à la représentation de l’unité scientifique.
▹ Une salle polyvalente de 40 m2 permettra aux scientifiques ou aux pêcheurs d’organiser des réunions,
des échanges de connaissances, de la formation, etc.
Mission vie
Océanique
Tous les travailleurs de cette station ont besoin notamment pour travailler, de s’alimenter, dormir, se
distraire... Un quartier de vie doit être aménagé :
▹ Une cuisine et une cafétéria. Pêcheurs et scientifiques sont amenés à vivre à un rythme décalé. La
restauration est donc organisée de façon à pouvoir servir 1/3 du personnel par service, et le nombre de
service sera déterminé par le nombre de pêcheurs partis en mer.
▹ La nourriture nécessaire aux hommes à bord pour une durée de deux marée sera stockée dans une
chambre à provision de 220 m2. Un local à boisson de 6 m2 doit aussi être aménagé.
▹ Un espace de détente et de loisir, de regroupement collectif autour de la cafétéria permettra de favoriser
une vie sociale et communautaire. Il doit offrir différentes activités. Ces espaces doivent aussi engager
à la contemplation du milieu océanique. L’observation permet de mieux comprendre l’ « ordre » des
choses.
▹ Un espace médical doit permettre de subvenir à tout problème de santé. Le rapatriement est une
solution qui peut s’avérer difficile, voir impossible en pleine mer. Pharmacie, consultation, radiologie,
soins, doivent être possibles.
▹ Chaque homme de la station doit disposer d’un espace privé individuel, intime. Il s’agit de créer des
espaces fonctionnels et minimaux soit l’aménagement de chambres avec salle de bain et rangements
de 12 m2. Ces espaces se situeront sous le niveau de la mer, car la recherche d’intimité des chambres
doit se traduire notamment par un éclairement plus faible que les pièces de vie. Ils doivent également
être au calme.
▹ Un service laverie de 30 m2, en libre-service et avec une personne affectée, sera utile étant donné la
durée de la campagne de pêche.
Mission navigation
▹ Une capitainerie de 35 m2 doit permettre de contrôler et surveiller l’ensemble du « bâtiment », son
comportement à l’eau, sa position....
▹ Un local radio de 12 m2 est indispensable à la communication de la station vers d’autres organes marins
ou terrestres
▹ Des locaux de 28 m2 pour les mécaniciens et les graisseurs en charge du bon état de marche de la
station. Ils doivent être accompagnés de 60 m2 de stockages.
Mission ressources
▹ Un local de gestion de l’eau de 75 m2 doit permettre la désalinisation de l’eau de mer pour la
consommation humaine d’eau potable, son stockage, et le traitement des eaux usées.
▹ Un local de 150 m2 de traitement, compactage et stockage des déchets ménagers, pourra contenir les
rejets de 90 jours de tout l’équipage.
▹ Une centrale électrique utilisant des énergies renouvelables disponibles dans l’océan devra alimenter
la totalité des besoins de la station afin d’éviter le recours aux énergies fossiles.
▹ Une unité de production d’hydrogène.
De nombreux équipements spécifiques à chaque mission sont utiles. Certains seront étudiés plus loin, pour
l’importance des méthodes choisie par rapport à leur consommation en eau et en énergie. Pour la liste
complète des équipements, voir le programme en annexe.
▢ Effectif
Cahier 4 • 45
Toutes les missions assurées par la station nécessitent d’accueillir beaucoup d’hommes.
Océanique
Océanique
Cahier 4 • 46
Missionnaires de pêche
Les équipages des différents bateaux de pêche rassemblent au total 36 marins pêcheurs. En plus de la
campagne de pêche, ils sont responsables du débarquement et de l’acheminement de leurs captures jusqu’à
l’usine de transformation, ainsi que du tri des prises. Chaque navire de pêche est sous la responsabilité d’un
« patron de navire » qui assume aussi généralement le rôle de mécanicien du navire.
Missionnaires de transformation, conditionnement et stockage du poisson
Cette mission doit être supervisée par un chef d’unité. La ligne mécanique de transformation et
conditionnement du poisson nécessite la surveillance d’un agent de qualité. La congélation est placée
sous la surveillance d’un technicien, et deux autres personnes sont en charge du stockage (1 personne par
5 tonnes de produit fini congelé par jour).
Un technicien est chargé de l’ensilage biologique. Le contrôle qualité de cette technique, encore en
expérimentation, est assuré par les scientifiques.
La production et le stockage de la glace est assuré par un technicien.
L’ensemble des machines qui seront utilisées dans le processus, seront entretenues par un technicien/
mécanicien.
Missionnaires scientifiques
Pour être capable d’assurer les recherches nécessaires, les scientifiques doivent être au nombre de 24, se
répartissant selon les besoins dans les différents laboratoires et locaux. Chaque laboratoire a un responsable,
et l’ensemble de la mission est sous la tutelle d’un coordinateur.
Missionnaires de vie
L’alimentation de l’équipage complet nécessite un cuisinier et 1 boulanger. Le fonctionnement de la
restauration en plusieurs services rend la tâche plus lourde en temps. 2 personnes assisteront le personnel
principal de la cuisine, un maître d’hôtel et un assistant/barman assureront le service en salle et au bar.
Une personne coordonnera la laverie, et gèrera le linge de lit, toilette...
Le ménage de chaque unité de mission sera fait par le personnel l’occupant, sauf pour les parties communes
auxquelles seront affectées un employé.
La santé de l’équipage complet de la station sera assurée par un médecin chirurgien.
La station proposera d’accueillir 4 personnes, extérieures au personnel de base des missions, en « tourisme
participatif ». Il s’agit de personnes souhaitant découvrir le milieu marin et son exploitation par la
participation aux diverses missions de la station. Il peut notamment s’agir d’étudiants doctorants dans un
domaine de l’océanographie.
Missionnaires de navigation
La mission de navigation est indispensable à la gestion de tous types d’engins marins. Les termes navals
seront donc employés dans ce paragraphe.
▹ Un capitaine de la station et son assistant gèreront l’ensemble du bâtiment et de ses fonctions,
notamment la communication du navire avec d’autres organisations marine ou terrestre, et la production
d’énergie.
▹ Un chef mécanicien, un chef graisseur et 3 assistants, sous l’autorité de la capitainerie, auront la charge
de la bonne marche mécanique et énergétique de la station.
▹ Un officier de pont sera responsable de toutes les activités du quai, avec son second.
▹ Sous leurs ordres, 2 ramendeurs s’occuperont de l’entretien et de la réparation du matériel de pêche.
L’équipage au complet devra se montrer polyvalent et participer occasionnellement à des tâches communes
à la station, ou propre à une autre mission que celle où il est affecté.
Généralement, l’équipage d’un navire est très hiérarchisé, et cette hiérarchie se retranscrit dans
l’aménagement, par la différenciation des espaces de vie selon l’échelle « sociale ». On trouve par exemple
le carré (ou salon) des officiers.
La station ne respectera pas cette tradition, car tout l’effectif présent doit se sensibiliser aux diverses
pratiques marines pour comprendre les enjeux du milieu marin. L’échange socioprofessionnel doit être
favorisé par la vie en communauté.
Océanique
Cahier 4 • 47
Missionnaires de ressources
▹ Un responsable de la gestion de l’eau et un responsable de la production d’hydrogène seront embarqués.
La maintenance de leurs équipements sera réalisée à l’aide des mécaniciens et graisseurs de la station.
▢ Parti architectural
▢ Adaptation au milieu
La spécificité de l’architecture de la mer réside dans le fait qu’elle se trouve au carrefour du design et de
l’ingénierie, des techniques avancées et d’une culture séculaire.
Si la construction en mer présente de réelles similitudes avec le bâti terrestre, elle s’en différencie sur
bien des points. Dans un environnement souvent hostile et en perpétuel mouvement, les constructions
marines ont généralement en commun d’être des corps flottants et mobiles, et non des édifices figés dans
un environnement lui-même figé, hormis les saisons.
Les corps flottants constituent l’objet de la théorie de la construction en mer. C’est l’architectonique de
la discipline, qui distingue d’une part l’hydrostatique étudiant la construction immobile, et d’autre part
l’hydrodynamique considérant la construction en mouvement.
Adaptation du construit
Principe d’Archimède
L’architecture de la mer, pour reprendre le terme de Jacques Rougerie, fait appel à quelques règles
fondamentales et principes universels de la physique comme de la mécanique que le savant grec Archimède
fut le premier à exprimer :
« Tout corps partiellement ou totalement immergés dans un fluide reçoit une poussée verticale dirigée du
bas vers le haut, égale au poids du fluide déplacé, appliquée au centre du volume immergé. »
Maison d’hôtes Otter Inn, à Lake Mälaren, Västeras, Suède, 2000.
Cette construction permet visuellement de comprendre l’importance du rapport poids - poussée d’Archimède
de la flottaison.
Source : Water House, Felix Flesche, éd. Prestel Verlag, Munich, Berlin, Londres, New York, 2005, p. 71
La poussée d’Archimède représente donc la première contrainte de cette station flottante.
Cahier 4 • 48
Immobile, la station est soumise à deux forces : son poids total, appliqué en son centre de gravité, dirigé
vers le bas, et la poussée d’Archimède, appliquée au centre du volume immergé, dirigée vers le haut. La
poussée d’Archimède est la multiplication du volume immergé par le poids spécifique du fluide déplacé
(1,025t pour 1 m3 d’eau de mer). Cela s’appelle le déplacement en architecture naval.
L’équilibre statique, ou flottaison, est obtenu si le poids total du corps est égal à la poussée d’Archimède,
mais aussi si le centre de gravité de la station au complet et le centre de son volume immergé sont situés
sur une même verticale. Encore faut-il que la position prise par le corps dans cette condition soit celle
souhaitée.
Océanique
Ne disposant pas dès l’origine du projet d’éléments suffisants pour procéder à une évaluation définitive,
Océanique
Cahier 4 • 49
Il a donc fallu évaluer les grandeurs et les positions dans l’équation poids – déplacement, ce qui a fait
évoluer le programme de la station afin de répartir les activités et volumes nécessaires, selon le rapport
souhaité avec l’eau (immergé ou émergé).
cette équation se fait par approximations successives, s’affinant au fur et à mesure que le projet avance.
Hydrostatique
L’essentiel du travail architectural, est de trouver le bon équilibre. En condition d’équilibre dans l’eau,
tout corps est soumis à des sollicitations qui tentent de l’en écarter. Il tend donc à prendre une inclinaison
qui entraîne une modification de la position du centre du volume immergé du corps, et par conséquent
le décalage des points d’application de la poussée d’Archimède et du poids. Cette inclinaison ne modifie
pas la flottaison, mais compromet la stabilité. Celle-ci est assurée si le point d’application de la poussée
d’Archimède se déplace plus loin vers le bord incliné que la verticale passant par le centre de gravité
du corps. Une forme symétrique ainsi que l’équilibrage des charges assurera une meilleur stabilité à la
station.
Le lacet n’est montré qu’à titre informatif. Il correspond à la stabilité de route et ne s’applique donc qu’aux constructions devant se
déplacer et se diriger, ce qui ne sera pas notre cas.
Tangage et cavalement correspondent principalement à la rencontre frontale du corps avec les vagues,
Océanique
Cahier 4 • 50
Hydrodynamique
L’hydrodynamique ne sera pas envisagée ici pour le déplacement de la station. Cette station sera déplacée
par remorquage si nécessaire, par exemple pour changer de zone océanique de pêche. L’hydrodynamisme
fait largement appel à la dynamique des fluides qui est une science très complexe. Il sera donc uniquement
présenté ici, des solutions existantes pour contrer les effets des mouvements océaniques de surface, et
choisies dans le but de résister aux vagues et aux courants, et de limiter sa dérivation. Cela s’appelle
l’autopositionnement dynamique.
Un corps subit, selon ses caractéristiques propres et l’état de la mer qu’il rencontre, des mouvements dits
de plate-forme, qui correspondent à des degrés de liberté en translation et en rotation du corps, par rapport
à son centre de gravité.
tandis que roulis et embardées correspondent plus à leur rencontre latérale. L’architecture peut influencer
ces mouvements.
Une première solution est de diminuer les surfaces de frottement du bâtiment au niveau de la surface de
l’eau, à l’image des plateformes offshore.
Plateforme de production de gaz à 80km au nord-ouest de Bergen, en Norvège, 1991-1995. François Béguin, professeur
de sciences humaines de l’école d’architecture de Versailles commenta cette plateforme pour le livre Water House comme
représentative d’une lutte archaïque entre la technologie et la nature : « la violence instrumentale de la plateforme permet de
réaliser la violence des éléments à la laquelle l’homme doit s’opposer ».
Source : Water House, Felix Flesche, éd. Prestel Verlag, Munich, Berlin, Londres, New York, 2005, p. 21
Cahier 4 • 51
Des piles sépareront donc la station en deux volumes, l’un aérien, l’autre sous marin. Ainsi sera augmenté
le rapport largeur-tirant d’eau (le tirant d’eau correspondant à la plus grande profondeur immergée du
corps), contribuant également à l’amortissement du tangage et du pilonnement.
Océanique
Le système de pile posant un problème d’accès des bateaux de pêche à la station, la possibilité d’amortir
le tangage en concentrant les masses autour du centre de gravité a permis d’imaginer un « nœud » autour
d’une pile centrale, au niveau de la surface de l’eau, pour accueillir la mission de pêche et de traitement/
conditionnement du poisson. L’activité de pêche, rôle principal de la station, est ainsi située au cœur de
celle-ci. La pile centrale constituera la circulation verticale majeure des hommes.
Pour atténuer les effets du roulis, des « ailerons » sont adjoints. En plus de résolutions techniques, ils
pourront servir de quai à la flottille de pèche. Le quai flottant ainsi créé doit rester toujours à une hauteur
Océanique
Cahier 4 • 52
Aussi, la périphérie de ce nœud au niveau de la surface de la mer, doit être conçue la plus fine possible
afin de soulager l’ensemble au passage des vagues.
égale au-dessus de la surface de la mer quel que soit le stock de produits emmagasinés à l’intérieur des
quais. Ceci est rendu possible grâce à un simple jeu de ballastage étudié plus loin.
Les formes courbes sont les plus hydrodynamiques, comme le montre les coques des bateaux en général.
Elles présentent le moins de surface de frottement, et semble donc être les plus aptes à permettre à la station
de « passer à travers » les mouvements de la mer mais aussi de l’air, puisqu’un volume sera émergeant.
En plus de ces règles techniques, la connaissance du fonctionnement et des contraintes d’installation des
équipements spécifiques nécessaires aux différentes missions de la station, permet de préciser le projet
dans sa réalité physique.
Cahier 4 • 53
Devis de masse
La détermination des caractéristiques globale n’est rien sans une connaissance de la masse totale. Cette
dernière permet de maîtriser tous les éléments qui la composent, et les inventorier. Les matériels embarqués,
les appareils spécifiques…, relèvent de fabrications sur lesquelles les fournisseurs apportent des précisions.
La coque quant à elle, doit être appréhendée par l’architecte.
Par analogie avec différents « bâtiments » existants, il a été possible d’échantillonner et dimensionner les
masses élémentaires des différents éléments de station, et de réaliser un devis de masse global. Cette étape
du projet fut décisive pour préciser l’organigramme. La symétrie recherchée, la répartition des masses
nécessaires et la définition de volumes a permis de placer la ligne de flottaison moyenne de la station au
niveau voulu.
Océanique
Le résultat reste à contrôler après les choix des caractéristiques définitives. Cette étape ne peut être réalisée
que par un ingénieur spécialisé, et se situe au-delà du cadre de ce projet.
Le choix des proportions de la station a donc requit un examen important et complexe hydrostatique et
hydrodynamique, mettant en jeu les capacité d’organisation et d’aménagement d’espaces de l’architecte.
Adaptation du vécu
« Bien avant de naître à l’air, notre vie première à l’état de foetus se fait au cœur de l’élément liquide. Nos
premières émotions, nos premières sensations sont liées à l’eau. Notre corps est à 70% constitué d’eau. […]
Le goût salé du sang qui coule dans nos veines nous rappelle nos lointaines origines marines. L’emplacement
des rivières des lacs et des sources a de tout temps conditionné le choix des lieux de vie des populations
du monde et des lieux d’industrie»
STOP, Laurent de Bartillat et Simon Retallack, éd. Seuil, Paris, 2003, p. 186
Les habitants de la planète se massent chaque jour plus nombreux sur le littoral. Phillippe Saint Marc
justifie ce phénomène par le fait que : « La mer fait renaître. Dans un monde de plus en plus cloisonné et
parcellaire, elle restitue la sensation d’infini : horizon illimité, rythme éternel des flots, surface physique
immense, vide de toute présence humaine permanente. Dans une vie confinée, emprisonnée par un cadre
de béton elle fait pénétrer le souffle du grand large, pour le corps comme pour l’esprit. L’ouverture sur la
mer est l’un des poumons par lequel respire le monde urbain moderne ».
L’architecture d’aujourd’hui, Dossier : Habiter la mer, éd. Technic-Union SA, Paris, 1974, p. 3
Une certaine mentalité, à l’instar des mentalités paysannes qui ont su nouer des relations d’échange entre
l’homme et sa Terre, est nécessaire. Il s’agit de donner aux hommes de la station toutes les possibilités
matérielles et spirituelles pour pouvoir s’intégrer au milieu marin.
Cahier 4 • 54
Les constructions sur l’eau les plus primitives que l’on trouve aujourd’hui sont les villages de pêcheurs sur
pilotis. Une de ces plus remarquables installations est celle de la cité lacustre de Ganvié au Bénin, cité de
pêcheurs et de pisciculteurs, dont on peut s’inspirer. L’organisation sociale y est égalitaire et segmentaire,
anarchique et ordonnée.
Océanique
Cité Lacustre de Ganvié Benin
Source : Maisons De Bambou de Géry Langlais, éd HAZAN, Paris, 2002, p110
On trouve dans les écrits d’Evans-Pritchard, l’idée que la société segmentaire est organisée à partir de
groupes constitués qui s’opposent ou fusionnent suivant les circonstances. La station est, elle aussi,
composée de groupes d’hommes, chaque groupe étant associé à une mission.
Evans-Pritchard à observé que les groupes d’une société segmentaire s’unissaient bien souvent pour faire
face à l’étranger avec lequel ils constituent une opposition nouvelle. « On dirait que les liens sociaux se
rétrécissent […] tant [les hommes] dépendent les uns des autres et tant leurs activités se conjuguent en des
entreprises communes». Il précise qu’« il est un point de vue selon lequel la technique est un processus
écologique : c’est une adaptation du comportement humain aux conditions naturelles ; il en est un autre
d’où l’on considère la civilisation matérielle comme une partie des rapports sociaux. Les objets matériels
sont des chaînes au long desquelles courent des relations sociales : plus la civilisation matérielle est simple,
plus nombreuses sont les relations qui s’expriment à travers ces objets».
D’après : E. Evans-Pritchard, Les Nuers, Gallimard, 1968
D’après ces observations, les groupements d’effectifs à bord de la station devraient se rapprocher
naturellement pour faire face au milieu hostile que peut représenter le désert océanique, mais aussi par
l’interdépendance notamment des activités scientifiques et de pêche dans l’entreprise commune d’une
pêche durable. L’aménagement participera également à la mise en place de ces rapports sociaux.
Cahier 4 • 55
Comme la séparation physique en différents volumes de la station pour des raisons hydrostatiques, la cité
lacustre de Ganvié se découpent en quartiers dont les densités dépendent des contraintes du milieu : les
courants, les vents, les crues (voir paragraphe précédent).
À l’intérieur d’un quartier, l’unité d’habitation correspond à un groupement resserré de cases reliées entre
elles par des plateformes qui augmentent la surface vitale en formant des passerelles, des terrasses ou des
vérandas.
Océanique
Cité Lacustre de Ganvié Benin
Source : Maisons De Bambou de Géry Langlais, éd HAZAN, Paris, 2002, p110.
Cahier 4 • 56
Le même principe doit être appliqué pour le niveau où se situent les espaces privés intimes des chambres.
L’étude de conception de cellules « chambre » dans la forme circulaire des volumes de la station ne
s’est pas avérée optimale pour aménager les espaces minimaux des cellules privatives décrites dans le
programme. Il a donc été envisagé d’aménager des cellules « chambre » rectangulaires, et de profiter
et optimiser les délaissés générés par l’intégration de formes orthogonales dans le cercle pour créer des
espaces de prolongement des logements. Les dimensions réduites de ces « sous-espaces » permettent le
regroupement intime de quelques personnes comme dans le salon d’un logement classique, mais peut
aussi offrir des services comme un accès Internet. Ceci a pour objectif notamment d’éviter l’effet d’un trop
grand isolement que nous pourrions ressentir en pleine mer.
Océanique
De même, toutes les cellules « chambre » disposeront de vues sur l’extérieur de la station, d’ouverture
sur le paysage aquatique. Ces ouvertures seront latérales ou zénithales, selon que la chambre se situe en
périphérie ou au cœur du volume. Se situant dans la zone encore photique de l’océan, ces ouvertures
apporteront le confort d’être éclairées par la lumière naturelle, et donc de vivre avec le cycle naturel du
soleil.
Le volume englobant plus grand et irrégulier que les chambres aménagées, conduira à l’extension en
volume des chambres vers l’extérieur, décloisonnant ainsi la rigidité des espaces minimaux et créant un
fort rapport entre l’homme et le Tiers paysage.
Le quartier de la cité de Granvié se compose également d’une case sans mur destinée à la palabre :
assemblée coutumière où s’échangent les nouvelles, se discutent les affaires et pendant lesquelles se
prennent les décisions importantes. La notion de palabre est tout à fait inconnue des occidentaux. Dans
la civilisation occidentale, chacun défend son opinion à la pointe de son épée ou de son stylo. Dans les
civilisations où se pratique la palabre, la première des priorités est souvent la paix dans la communauté.
du choix qu’on va prendre. Le but de la palabre est d’éclaircir tous les aspects de la question. À la fin de
la palabre, il n’y a pas de vote car ceci serait contraire à la tradition du groupe qui ne conçoit pas qu’une
Océanique
Cahier 4 • 57
Ceci implique que les décisions sont prises d’une manière collégiale. Devant une décision à prendre, le
groupe se réunit et la palabre commence. Ce qui est remarquable dans l’art de la palabre est que celui
qui parle ne parle pas pour exprimer son opinion mais pour souligner une conséquence qui découlerait
majorité puisse imposer sa volonté à une minorité. La décision sera celle du groupe. Une palabre peut donc
durer une heure aussi bien qu’une semaine. Il est curieux aussi de voir à quel point ceci ressemble à une
étude où le but n’est pas d’arriver à une position unique mais à éclairer les conséquences et les choix.
Il s’agit là d’un art de communiquer correspondant à l’approche que l’homme aurait du avoir sur l’élément
eau avant de l’utiliser et d’en arriver aux conséquences que l’on connaît. Cependant, le caractère
expérimental de la station demande qu’une telle démarche de communication s’établisse entre les différents
acteurs. L’espace de vie commune est donc pensé dans ce but. Il sera organisé autour des fonctions vitales
comme la restauration pour obliger les hommes à le traverser. La qualité nécessaire sera donnée à cet
espace afin d’inviter les hommes à y séjourner… le temps d’une palabre. On y trouvera les équipements
nécessaires : canapé, tables, bar… mais aussi des équipements d’activités collectives fédératrices (salle de
musique, billard…), ou encore de connaissance (notamment salle de cours et réunion), d’information et
d’observation, initiateurs d’échanges.
Cahier 4 • 58
Il est envisagé d’offrir également un espace commun extérieur, permettant de profiter du climat maritime
lorsqu’il est favorable, comme le pont principal d’un bateau. La station est entièrement close pour des
raisons évidentes de prise d’eau. Or, seuls les marins prennent l’air lors de sortie en mer sur leur navire. Le
personnel de bord et les scientifiques ont eux aussi besoin de pouvoir s’aérer. Cet espace extérieur est rendu
possible notamment par le volume « aérien » de la station, à l’abri des avaries majeures de la mer. Il se situe
donc au niveau le plus haut de la station, au-dessus de l’espace commun précédemment décrit, dans l’axe
de la circulation principale dont il sera l’aboutissement, offrant un panorama à 360° sur l’océan.
Océanique
Cahier 4 • 59
Un autre local nécessite un tel panorama. L’officier et le second de « pont » doivent pouvoir de leur local
avoir une vue imprenable sur le quai et la mer. Pour cela, leur local sera situé dans la partie inférieure du
volume émergé de la station et des excroissances permettront une visibilité encore meilleure, notamment
sur la partie inférieure de la station.
La partie inférieure de la station accueille la salle de tri au niveau de la surface de l’eau, puis en profondeur,
en plus de l’espace de vie nocturne, les missions ne nécessitant pas ou peu de lumière naturelle et
représentant des charges lourdes. Cette disposition permet de lester l’ensemble de la station avec la
transformation du poisson, le stockage de la glace, de l’eau, du poisson… Ces dispositifs sont mis en place
selon les recommandations de cahiers techniques de la FAO. Certains seront détaillés plus loin pour leur
stratégie énergétique.
Océanique
▢ Gestion de l’énergie
Nous avons pu voir que l’océan était une source majeure d’énergie propre. Il semblait donc obligatoire
d’envisager une stratégie énergétique ne reposant que sur ses capacités.
Énergie houlomotrice
La station étant destinée à la haute mer, l’énergie des marées ne pouvait être utilisée car son ampleur se
répercute principalement sur les côtes. C’est donc vers l’énergie potentielle des vagues et de la houle que
s’orienta la stratégie. De plus, celle-ci s’avère plus performante pour les raisons vues plus haut.
L’installation envisagée est inspirée d’un modèle développé par l’entreprise Oweco (Ocean Wave Energy
company) située aux États-unis à Bristol. Il s’agit d’un projet de convertisseurs d’énergie des vagues,
constitué de flotteurs soumis aux mouvements des vagues en surface, relié par un tube coulissant dans
un cylindre à un second flotteur fixé au fond de l’eau. Il permet de capter tous les mouvements de vagues
quelque soit leur direction. Cette possibilité est importante pour notre station qui ne peux pas se déplacer
pour se mettre dans le bon sens.
Cahier 4 • 60
Il a donc fallu faire évoluer le concept pour pouvoir l’intégrer au projet. Il avait été envisagé au
tout début de ce projet de disposer dans ces flotteurs les différentes missions. Mais les hommes auraient
continuellement été ballottés, rendant probablement impossible toute activité.
Suite à la définition des principaux volumes de la station, l’installation de flotteurs est apparue envisageable
autour du noyau de la mission pêche et transformation, notamment car elle se situe au niveau de l’eau.
Mais cette configuration ne réglait pas l’abordage des bateaux de pêche ainsi que leur protection. Le projet
de simples flotteurs a donc évolué vers des flotteurs pouvant accueillir les bateaux de pêche.
Océanique
La liaison des flotteurs à la station a du également être réévaluée afin de permettre non seulement
l’accroche des flotteurs en tant que tel, mais également le passage des pêcheurs et de leurs captures. Pour
ne pas interférer sur la stabilité de la station, les flotteurs devaient être accroché au noyau de la mission
pêche au niveau de la surface de la mer, sur la ligne de flottaison de l’ensemble. Les pistons utilisés dans
le projet d’Oweco ne présentaient plus d’intérêt étant donné le plan horizontal de notre installation. En
effet, le mouvement de houle est un mouvement vertical. Les flotteurs ont donc été reliés à la station par
des poutres triangulées articulées aux deux extrémités. Côté station, les mouvements de l’articulation sont
ceux dont on récupère l’énergie, tandis que côté flotteur, l’articulation a pour but de conserver l’équilibre
statique du flotteur, nécessaire à la fonction qu’il abrite.
Cahier 4 • 61
L’amplitude de la houle, pouvant atteindre 15 m, et le nombre de bateaux à abriter ont permis de
dimensionner ces flotteurs, mais ont aussi réglé l’altitude des différents volumes de la station. 6 flotteurs
se sont avérés nécessaires. Chaque flotteur est composé de deux cales à bateau séparées par un pont de
débarquement des captures. Chaque cale à bateau peut accueillir soit un chalutier soit deux ligneurs.
Le diamètre de chaque flotteur au niveau de la surface de l’eau est donc d’environ 25 m. Les flotteurs
sont profilés de la même manière que les volumes de la station, pour les mêmes raisons dynamiques,
notamment pour soulager les efforts sur les bras qui les relient à la station. Les bras articulés doivent être le
plus court possible pour capter au mieux le mouvement de la houle, sans risquer de s’entrechoquer avec
la structure principale de la station. Ils doivent donc avoir la même longueur que le flotteur.
Océanique
Il n’est a priori pas nécessaire de contreventer les flotteurs entre eux si les bras sont bien dimensionnés.
Dans notre cas, ces poutres seront de section carrée d’environ 3 m x 3 m (soit la hauteur moyenne entre
deux planchers), permettant le passage des hommes sur leur face supérieure.
Les poutres triangulées seront traversées par les vagues, réduisant de manière notoire les efforts exercés sur
elle par la houle.
Cahier 4 • 62
Cependant, on peut envisager d’installer des vérins à l’extrémité des bras, entre chaque flotteur, pour
consolider l’ensemble, sans contraindre le mouvement indépendant de chaque flotteur.
Océanique
Un calcul rapide permet d’évaluer ainsi la puissance moyenne de la centrale électrique crée. Il s’agit de
calculer la poussé d’Archimède exercée sur chaque flotteur, de la multiplier par l’ampleur moyenne de la
houle (7,5) et sa fréquence (on prend la fréquence la plus faible pour quantifier la production minimum).
Chaque flotteur devrait permettre d’obtenir environ 10 MW. Mais la houle n’étant pas un mouvement de
puissance permanentes, et l’approximation des calculs nécessite d’appliquer un coefficient de pondération
ramenant la capacité de chaque flotteur à 2,5 MW. Ceci permet d’être vraiment sur d’avoir 2,5 MW de
puissance instantanée disponible.
La conversion du mouvement ondulatoire des vagues en mouvement de rotation d’éléments mécaniques se
fait par un générateur situé à chaque extrémité de bras. Le courant est ensuite transformé par un alternateur
et acheminé vers un réseau électrique conventionnel installé dans la station ou stocké dans des batteriesaccumulateurs.
Une estimation de la consommation électrique potentielle de la station (notamment d’après le document
technique de la FAO concernant L’ingénierie Économique Appliquée aux Industries de la Pêche) permet
d’assurer l’autonomie de la station avec cette centrale. Un stockage suffisant de l’énergie produite est
cependant indispensable pour les jours de « mer d’huile ».
Énergie solaire
L’océan reçoit quantité de rayonnement solaire, il a donc été envisagé d’utiliser également l’énergie solaire,
comme source d’appoint et de secours. Le volume aérien de la station sera donc recouvert de panneaux
solaires, aussi bien orientés vers le soleil lui-même, que vers la mer. Dans ce second cas, les panneaux
recevront le rayonnement solaire fortement réfléchi par la surface de l’eau. La surface de captation est donc
ainsi doublée par rapport aux possibilités d’une construction classique.
▢ Gestion de l’eau
La gestion de l’eau est un élément important du projet lorsque l’on connaît la fragilité de cette ressource.
Pour la survie des hommes embarqués sur la station, de l’eau douce doit être disponible pour leur
consommation.
Si la désalinisation n’est pas une solution viable pour alimenter l’ensemble de la planète à cause de la forte
demande en énergie de cette opération, il s’agit dans le cas de la station de la meilleure méthode. En effet,
la station est autonome en énergie propre comme nous venons de le voir. Le frein principal au recours
à cette méthode étant évacué, il est nécessaire de signaler que l’eau douce désalinisée présente, aussi
paradoxal que cela puisse paraître, un manque en sels minéraux. Cependant, sa consommation sur 3 mois
seulement n’est absolument pas nocive et ne génère pas de carences visibles chez son consommateur.
L’équipement le plus performant énergétiquement parlant, est un « générateur » qui par distillation produit
de l’eau douce et en vérifie la qualité automatiquement, fabriqué par la société Alfa Laval. L’eau de la
mer est pompée, désalinisée, est envoyée dans le réseau de distribution ou vers une cuve de réserve. Un
capteur dans la réserve permet de réguler la production du générateur.
Océanique
Cahier 4 • 63
Eau douce
Il s’agit d’un équipement très résistant, simple et peu coûteux en maintenance, ne nécessitant pas de
personne attitrée à son fonctionnement. Il est capable de délivrer 20 m3 d’eau douce par jour pour des
dimensions très réduites (1470x2420x2685). Cette production correspond à plus de deux fois la quantité
nécessaire estimée (80L/personne/jour). Cela permet de pouvoir garder à disposition une réserve. La cuve
de réserve doit pouvoir accueillir la production d’eau de 2 jours en cas de panne, ou autre. La cuve comme
le générateur sont essentiellement en aluminium, pour assurer la propreté de l’eau.
L’autonomie en eau douce permet d’éviter le transport de cette ressource, facteur de pollution de l’océan.
Par contre, elle oblige deux circuits d’eau différents. L’un pour la distribution de l’eau douce à l’ensemble
de la mission vie, l’autre pour l’eau salée.
Eau de mer
L’eau de mer sera également pompée pour un usage immédiat dans la transformation du poisson, les
équipements assurant cette opération consommant de l’eau. Ils peuvent fonctionner à l’eau de mer comme
à l’eau douce. Principalement installés dans des usines à terre, ces machines ont donc plus l’habitude
d’être utilisé avec de l’eau douce. Comme il est évident qu’il n’était pas utile de consommer plus d’eau
douce que nécessaire, la machine fonctionnera à l’eau de mer dans la station. Cependant, cela suppose
tout de même le filtrage de l’eau de mer pour enlever les bactéries. Cette opération, réalisée par ultra violet
(BioUV) est encore moins consommatrice en énergie que la transformation complète de l’eau de mer en
eau douce. De plus, cet équipement de filtration de l’eau de mer est peu encombrant.
Pour économiser sur la transformation de l’eau, le transport des captures, du tri à la ligne de transformation
mécanique, se fera par tapis roulant, et non par courant comme c’est souvent le cas dans les usines.
La filtration de l’eau de mer est également nécessaire pour la production de glace. Différents type de glace
sont utilisés dans la pêche pour refroidir les captures dès la sortie de l’eau. Les 3 principaux types sont la
glace en bloc, la glace en écaille, et la glace liquide. Un rapport de la FAO sur l’utilisation de la glace sur
les bateaux, a permis de choisir le type de production le plus adéquat à l’utilisation et aux enjeux de la
station : la glace liquide. C’est un mélange de cristaux de glace et d’eau formant une sorte de coulis. Ce
coulis permet donc d’acheminer la glace vers les bateaux par pompage avec des tuyaux flexibles. Le rapport
entre la capacité journalière de production de glace et les dimensions de la machine est le meilleur.
Diagramme type d’une installation de 24t/j
1. Glacière
2. Goulotte de décharge
3. Réservoir d’alimentation du coulis de glace (en option)
4. Pompe de débit pour coulis de glace (en option)
5. Dispositif de régulation de la saumure
6. Tableau de commande mural (en option)
7. Dispositif de pompage
8. Générateur de glace
Cahier 4 • 64
Source: Sunwell Engineering Co. Ltd, Woodbridge, Ontario, Canada
Océanique
Distribution de la glace liquide
La configuration «A» peut être utilisée pour réfrigérer de petites espèces pélagiques dans des réservoirs.
La configuration «B» peut être utilisée pour la mise sous glace des poissons en caisses (moins d’eau nécessaire).
La configuration «C» peut être utilisée pour conserver des captures entreposées en cale sur des étagères
Source: Brontec USA Inc.
Mode d’entreposage des captures à bord d’un bateau
Source : Dossier technique de la FAO, L’utilisation de la glace sur les bateaux de pêche
Océanique
Cahier 4 • 65
En plus de sa forme pratique à utiliser, la glace liquide présente les avantages suivants pour la réfrigération
du poisson :
▹ En raison d’un meilleur transfert de chaleur, le poisson est réfrigéré plus rapidement et plus régulièrement
à 0 °C ou à une température inférieure. Cela permet de conserver la qualité optimum du poisson.
▹ La glace liquide offre un meilleur contact avec la surface du poisson, sans pour autant l’endommager.
▹ La contamination de la glace serait très largement réduite du fait que la machine à glace et la cuve de
stockage sont scellées.
▹ La glace ést directement transportée par pompage là où on en a besoin et il n’est donc pas nécessaire
de l’entreposer. Cependant, dans notre cas, le risque de panne et l’autonomie de la station nécessitent
de prévoir le stockage de 3 à 4 jours de production.
▹ La glace liquide permet d’être toujours maniable, alors que la glace en écaille reste maniable 48h
au plus, et la glace en bloc moins de 24h. Le refroidissement du poisson nécessite en moyenne une
proportion de 2kg de poisson pour 1 kg de glace liquide, inférieure aux quantités nécessaires avec un
autre type de glace.
Les différentes illustrations montrent le mode d’entreposage préconisé, notamment avec de la glace liquide.
Les captures seront donc stockées en bacs dans un local isolé afin de limiter les échanges de chaleur à
travers les parois de la cale à poisson. En limitant les infiltrations de chaleur, on réduit la fusion de la glace,
ce qui accroît d’autant l’efficacité du glaçage et réduit la demande en glace. La stratégie de transformation/
conditionnement/ stockage est donc optimisée au mieux pour réduire les besoins en eaux et énergies utiles
à l’opération, ainsi que pour conserver au mieux la quantité et la qualité du poisson pêché.
L’isolation se fera par des plaques de liège expansé d’épaisseur 180. Le liège est probablement le plus vieux
matériau isolant utilisé à des fins commerciales; à l’origine, il était principalement employé comme isolant
dans l’industrie du froid. Il est maintenant peu utilisé, sauf comme socle pour les machines car il réduit la
transmission des vibrations. C’est un bon isolant thermique naturel qui est assez résistant à la compression
et difficile à enflammer. Son principal inconvénient technique est sa tendance à absorber l’humidité.
Source : Dossier technique de la FAO, L’utilisation de la glace sur les bateaux de pêche
Placé entre la peau de la structure et la peau de la cale toutes deux en aluminium soudé, l’utilisation du
liège est possible. L’usage de l’aluminium pour les bacs et la paroi intérieure de la cale à poisson permet
d’être résistant à une manipulation brutale, et un entretien aisé, donc une bonne hygiène. Le sol disposera
d’orifices de vidange permettant l’évacuation de l’éventuelle glace en fusion (fondue) et reliés au circuit
des eaux usées.
Eaux usées
La pollution de l’océan étant pour une bonne partie due aux eaux usées, la station se doit de traiter ses
diverses eaux usées. Pour cela, la station doit être équipée d’un collecteur des eaux usées s’ouvrant sur une
citerne qui par centrifugation autour d’un filtre de microfibre séparera l’eau de ses déchets (technique de la
société Alfa Laval approuvée par l’OMI). Les eaux ainsi nettoyées, pourront être relâchées dans les océans.
Les déchets issus de la centrifugation seront traité dans la centrale de traitement et stockage de déchets de
la station, qui ne rejettera ainsi aucune substance polluante dans l’océan.
Comme nous avons pu le voir plus haut, l’eau est un réservoir majeur d’hydrogène. Des atouts primordiaux
de l’hydrogène sont la perspective de pouvoir en disposer proprement et d’être une ressource inépuisable.
Pour l’en extraire, il faut cependant passer par le biais de l’électrolyse, mais l’hydrogène est un vecteur
énergétique dont la mise en valeur massive permettrait de diminuer les émissions de CO2, Aujourd’hui, le
pari sur l’hydrogène apparaît comme une issue viable et durable à l’impasse dans laquelle la “primauté des
Océanique
Cahier 4 • 66
Hydrogène
combustibles fossiles” enferme le système énergétique mondial.
L’hydrogène obtenu dans l’unité de production sera acheminé puis embarqué dans les réservoirs des
bateaux de pêche dont il alimentera les piles à combustible pour produire le courant nécessaire aux navires
équipés de moteurs électriques.
Des informations complémentaires figurent dans le cahier 1.
▢ Mode et matériaux de construction
Les constructions marines se singularisent par la nature de ses espaces qui ne sont pas délimités par
des murs verticaux permettant d’en représenter facilement l’organisation. Dans le cas des navires, les
espaces épousent généralement les formes complexes de la coque tandis que les surfaces utiles diffèrent
à chaque niveau. La construction quant à elle se distingue également par les matériaux employés puisque
la plupart des coques (le gros œuvre en quelque sorte) et cloisons intérieures, sont réalisées en bois, métal
ou matériaux composites.
L’aluminium
Cahier 4 • 67
L’alliage d’aluminium recyclé a été choisi pour la structure et la peau extérieure du projet car c’est un
matériau qui associe légèreté et grande résistance.
Il est trois fois plus léger que l’acier et aussi résistant que l’acier de construction. Avec sa densité de
2,7 g/cm3, l’aluminium pèse environ un tiers du poids de l’acier. La légèreté est essentielle au bon
fonctionnement des flotteurs comme nous avons pu le voir plus haut. Les alliages d’aluminium utilisés
dans la construction navale ont en moyenne une résistance à la traction de 270 MPa (27 500 t/m2). Leur
caractéristique mécanique est suffisante pour répondre aux exigences de la station.
Un autre avantage de l’aluminium est qu’à la différence de la plupart des types d’acier, l’aluminium ne
devient pas fragile à basse température. Au contraire, sa résistance augmente. La résistance de l’aluminium
ne diminue qu’à plus de 100°C pendant une période relativement longue. La moyenne des températures
des eaux de surface est loin des extrêmes acceptables pour ce matériau.
Comparé aux autres métaux, l’aluminium a un coefficient d’allongement linéaire relativement important
pouvant s’avérer utile pour les bras des flotteurs.
La grande malléabilité de l’aluminium est essentielle à notre construction. On exploite cette propriété,
que le métal soit chaud ou froid, pour l’extrusion de profilés en tout genre, le laminage des bandes ou des
feuilles, ainsi que pour le cintrage. La forme complexe de la station pourra donc être réalisé plus facilement
que si elle avait été envisagée en bois.
Cependant, l’aluminium est un très bon conducteur. Mais, les températures moyennes des eaux de surfaces
variant de 15 à 25 °C (sauf à proximité des pôles), elles sont proches des conditions de températures idéale
à l’homme, et l’usage d’une structure aluminium ne devraitt pas engendrer de trop importants échanges
thermiques entre l’intérieur et l’extérieur de la station. Une attention particulière a tout de même être
portée à la zone de stockage à -30°C (voir plus haut Gestion de l’eau).
L’aluminium est aussi un bon réflecteur de la lumière visible. La réflexion de la lumière diffusée par l’eau
sur la peau de la station engendrera une sensation d’éclairement plus importante dans les parties immergées
de la station ayant une ouverture sous marine. Il s’en suis un confort visuel et psychique augmenté pour
les usagers.
L’aluminium réagit avec l’oxygène de l’air pour former une couche extrêmement fine d’oxyde. Bien qu’elle
ne soit épaisse que de quelques centièmes de µm (1 µm est égal à un millième de millimètre), cette couche
est dense et apporte une excellente protection contre la corrosion, indispensable en milieu marin. De plus,
elle se répare d’elle-même lorsqu’elle est endommagée, ce qui aura pour avantage de faciliter l’entretien
de la peau extérieure.
L’alliage d’aluminium confère au produit final une finition de surface de haute qualité ne nécessitant aucun
traitement.
Océanique
Recyclage de l’aluminium
L’aluminium est également un matériau hautement recyclable. La qualité très élevée du métal refondu
permet sa réutilisation maintes et maintes fois. Et qui plus est, son recyclage n’exige que 5 % de l’énergie
fournie à l’origine lors de la transformation de la bauxite, et évite les rejets polluants associés à cette
étape.
L’aluminium est le métal de recyclage idéal. Les produits usagés en aluminium vont devenir une source de
plus en plus importante de matières premières dans notre société de type «écocycle». On peut recycler, en
principe, tout l’aluminium disponible pour fabriquer de nouvelles générations de produits.
Avec l’augmentation de la récupération, du désassemblage et du tri des produits à la fin de leur cycle de
vie, une plus grande proportion d’aluminium va pouvoir être recyclée.
Ce matériau est unique comparé aux autres : ses caractéristiques ne changent jamais.
Mise en œuvre
Généralités
L’aluminium se travaille facilement avec la plupart des méthodes d’usinage comme le fraisage, le perçage,
le découpage, le poinçonnage ou le cintrage. Ces méthodes sont toutes peut gourmande en énergie.
Le choix de l’épaisseur du matériau est déterminé par le degré de résistance exigé et par la volonté de
produire l’extrusion de façon aussi rentable que possible. Les profilés de structure de la station seront
d’épaisseur uniforme pour être plus facile à produire, et donc moins coûteux.
L’assemblage des éléments en aluminium (structure et peau) s’effectue par soudage. Cette technique permet
de garantir une excellente liaison en même temps qu’une parfaite étanchéité.
La technique de l’extrusion permet d’obtenir des profilés et connaît peu de limitations. Il est possible
d’intégrer plusieurs fonctions au profilé pour en faciliter l’usinage et le montage, et d’économiser de la
matière en plaçant la majeure partie de celle-ci là où elle est la plus nécessaire.
▢ Système constructif
Source : Architecture navale, Connaissance et pratique, Dominique Presles et Dominique Paulet, éd. de la Vilette, Paris, 1998
Océanique
Cahier 4 • 68
Le système de construction est largement inspiré des coques de bateau.
La peau est la surface extérieure étanche, et représente l’élément principal de l’ensemble. Cette peau est
raidie par la structure composée de membrures horizontale et verticale cintrant l’ensemble de chaque
volume. Ces profilés ont une section en I qui est la plus adaptée aux pressions subies. L’écartement vertical
des membrures est donné par la hauteur des étages auxquels elles doivent correspondre dans le but d’y
faire reposer les planchers.
Ces membrures se prolongeront à l’intérieur du volume par un système de poteaux-poutres. Ce système
constructif permet une forte modularité interne, permettant le réaménagement de la station pour d’autres
activités.
Les membrures seront renforcées par une charpente secondaire et le contreventement de l’ensemble est
assuré par des cornières.
Cahier 4 • 69
Le dimensionnement d’une telle coque ne peut être envisagée sans le calcul approfondi d’ingénieurs.
Comme la flottaison, la structure, dans ses dimensions, n’est qu’une approximation nécessitant d’être
réévalué à chaque étape du projet, même après celle de l’architecte.
Océanique
▢ Inscription dans l’hypothèse 3
▢ Une architecture tournée vers le Tiers paysage
En mer, les constructions de navires, plateforme ou îles artificielles sont depuis l’explosion des nouvelles
technologies, confiées principalement aux mains d’ingénieurs. Le mot d’ordre des armateurs ou maître
d’ouvrage est bien souvent uniquement la rentabilité et la productivité : pêcher, transporter, plus, plus loin,
plus vite…, de l’exploitation de la mer.
L’architecture navale par exemple, n’a quasiment pas évoluée depuis les vikings. Seuls les équipements
et installations ont évolués et changés. En effet, la limite des ingénieurs dans le travail de l’espace, les
a contraint à proposer des technologies de pointes en fonction de cette architecture, et non pas de son
milieu.
L’architecte, comme modeleur de l’espace a donc un rôle à jouer aujourd’hui pour mettre à jour les
possibilités architecturales de la mer, notamment à accueillir des techniques développées en rapport avec
le milieu, mais de façon isolée jusqu’à aujourd’hui.
▢ Une architetcure qui tend vers l’impact 0
Prise en compte de la résilience des écosystèmes
▹ Pêche « raisonnable » pour la régénération et la conservation des espèces marine.
▹ Utilisation durable des ressources du milieu océanique.
▹ Traitement, stockage et rapatriement des éventuels polluants.
Refus de la prolifération des infrastructures
▹ Autonomie énergétique.
▹ Autonomie en eau.
Réversibilité constructive
▹ Utilisation de matériaux naturels ou recyclé/recyclable.
▹ Aucune accroche sur les fonds marins pouvant les détruire.
▹ Possibilité de rapatriement de la station pour le démontage.
Lutte contre le gaspillage des ressources naturelles
▹ Mise en place d’une pêche durable
▹ Utilisation d’équipements de pêche sélectifs évitant les prises secondaires et les rejets.
▹ Utilisation minimum des ressources en eau dans les différentes missions.
Diversification des ressources d’énergie et déconcentration de la production
- Utilisation de l’énergie solaire et de la houle.
- Unité de production d’hydrogène pour alimenter les navires de pêche
« Il n’est point d’architecture plus sensible que celle qui fonde sur le mobile un édifice mouvant et
moteur ».
Cahier 4 • 70
Paul Valéry
Océanique
C4-5/ Ressources cahier 4
▢ Bibliographie
▹ Architecture navale, Connaissance et pratique, Dominique Presles et Dominique Paulet, éd. de la
Vilette, Paris, 1998
▹ Habiter la mer, Jacques Rougerie et Edith Vignes, éd. Maritimes & d’Outre-Mer, Paris, 1978
▹ L’architecture d’aujourd’hui, « Habiter la mer », éd. Technic-Union SA, Paris, 1974
▹ Les navires, Pierre Célérier, collection Que sais-je ?, éd Presses Universitaires de France, 1966.
▹ Rapport de la Commission européenne consultative pour les pêches, 22ème session, Windermere,
Royaume-Uni, 12-19 juin 2002
▹ International Waters, Challenges to regional assessments in a Global Perspective, The GIWA final
report
▹ Possibilités de pêche en 2007, Déclaration de politique générale de la Commission européenne,
Commission des communautés , Bruxelles, septembre 2006
▹ Convention sur les zones humides, Ramsar, Iran, 1971
▹ Travaux maritimes, J. Chapon, cours de l’École nationale des ponts & chaussées, éd. Eyrolles, Paris,
1974
▹ Thalassa magazine, « Tout le monde à l’eau ! », Hugo Verlomme, n°1, mai-juin 2006, p. 72, éd. Surf
Session SARL, Anglet.
▹ Théorie du Navire et Statique du navire, R. Servieres et R. Francès, Cours de l’École nationale supérieure
de techniques avancées, département Constructions navales, éd. Centre d’édition et de documentation
de l’ENSTA, Paris, 1973.
▹ Water House, Felix Flesche, éd. Prestel Verlag, Munich, Berlin, Londres, New York, 2005
▹ Un bonheur insoutenable, Ira Levin, éd. J’ai lu, Paris 2003
▢ Webgraphie
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http://www.fao.org
http://www.giwa.net
http://oceans.greenpeace.org
http://www.icsf.net
http://www.ifremer.fr
http://europa.eu.int
http://www.alfalaval.com
http://www.owec.com
http://www.un.org
http://www.cnrs.fr
http://www.worldenergy.org
http://www.alliance21.org
http://www.unesco.org
http://www.wwf.fr
http://www.notre-planete.info
http://www.ofimer.fr
http://www.cnbpro.com
http://www.recherche.gouv.fr
▢ Catalogues
▹ FNV (traitement de l’eau), catalogue Deutz (équipements de production d’énergie)
▹ Un quartier de vie en mer : proposition d’aménagement modulaire, Virginie Haouat, EAL, 2003
▹ Un parc de la mer : une station expérimentale d’aquaculture dans un centre culturel de la mer, Marina
Mareu-Fabre, École d’architecture de Lyon, 1988
▹ Une résidence pour travailleurs à domicile, Emanuel Dantoine, EAL, 1997
Océanique
Cahier 4 • 71
▢ TPFE
C4-6/ Annexes
PROGRAMME
ÉQUIPEMENT
MISSION DE NAVIGATION
Capitainerie
PERSONNEL
11
2
SURFACE
m2
POIDS
kg
ÉLÉC.
kW
473 112200
35
Contrôle, commande
et surveillance
machine
Aide à la naviguation
Radar anticolision
Sondeur de navigation
Communication VHF
et interphone
Récépteurs de
naviguation
Compas gyroscopique
Système intégré de
naviguation
Sondeur de
naviguation
Local Radio
Émetteurs-récepteurs
OC et VHF
12
Télécommunications
satellites Inmarsat
(téléphone, télex,
télécopie, modem)
Récépteur météo facsimilé et images
satellite
MISSION SCIENTIFIQUE
Laboratoire hydrologique
2
80
3
28
60
2
2
28
30
40
160
10
24
305
25
73200
Cahier 4 • 72
Bureau de l'Officier de pont,
du Second de pont
Bureau du chef Mécanicien,du
Second et du Lieutenant
mécanicien
Stockage
Mécaniciens/Graisseurs
Local Graisseurs
Salle de réunion
Locaux Ramendeurs
Stockage de canots de
sauvetage
Local entretien
Océanique