Chapitre 2 — Météorologie et climatologie · Topic 1 : Météo et dynamique atmosphérique · Leçon 1.3
L’Irlande est à la même latitude que Moscou, mais Moscou gèle en hiver à −15°C tandis que Dublin reste doux à +5°C. Pourquoi ? À cause du Gulf Stream, un courant marin chaud qui longe la côte américaine et traverse l’Atlantique Nord, réchauffant toute l’Europe de l’Ouest. Les océans ne sont pas des étendues d’eau passives : ce sont des régulateurs thermiques géants qui redistribuent la chaleur sur la planète et influencent profondément le climat.
🎯 Objectifs pédagogiques
À la fin de cette leçon, tu sauras :
- Expliquer pourquoi les océans jouent un rôle climatique majeur.
- Distinguer courants de surface et circulation thermohaline.
- Décrire le rôle du Gulf Stream sur le climat européen.
- Comprendre les liens entre courants marins, biodiversité et zones de pêche.
- Identifier les risques liés à la perturbation des courants par le réchauffement climatique.
🧭 Plan de la leçon
- Les océans, régulateurs thermiques de la planète
- Les courants de surface
- La circulation thermohaline : le « tapis roulant » des océans
- Courants marins, biodiversité et enjeux climatiques
1. Les océans, régulateurs thermiques de la planète
Les océans couvrent 71 % de la surface terrestre et contiennent une quantité d’eau immense. L’eau a une capacité thermique très élevée : elle se réchauffe et se refroidit lentement, absorbant ou restituant de grandes quantités de chaleur sans changer beaucoup de température.
Cette propriété fait des océans des régulateurs thermiques irremplaçables :
- En été : les océans absorbent la chaleur excédentaire, limitant les pics de chaleur sur les zones côtières.
- En hiver : les océans restituent leur chaleur stockée, adoucissant les températures côtières.
- Les océans ont absorbé environ 90 % de l’excès de chaleur produit par l’effet de serre depuis 1970 — ralentissant considérablement le réchauffement atmosphérique.
Les régions côtières ont un climat océanique : étés frais, hivers doux, faibles amplitudes thermiques. Les régions continentales, éloignées de la mer, ont des amplitudes thermiques élevées : étés très chauds, hivers très froids. Exemples extrêmes : Brest (France, côtier) → amplitude annuelle ~11°C · Yakoutsk (Sibérie, continental) → amplitude annuelle ~62°C !
2. Les courants de surface
Les courants océaniques de surface sont des mouvements d’eau horizontaux qui circulent dans les premiers 100 à 200 mètres de l’océan. Ils sont principalement causés par les vents (qui « poussent » l’eau) et par l’effet de Coriolis.
Les principaux courants de surface forment de grands gyres océaniques (tourbillons à l’échelle de l’océan) :
| Courant | Caractéristiques | Effet climatique |
|---|---|---|
| Gulf Stream | Courant chaud de l’Atlantique nord-ouest. Débit colossal (30 fois tous les fleuves du monde réunis) | Réchauffe la façade atlantique de l’Europe de 5 à 10°C au-dessus de la normale |
| Courant de Humboldt | Courant froid remontant le long des côtes du Chili et du Pérou | Refroidit les côtes et crée le désert d’Atacama (l’un des plus secs du monde) |
| Courant de Californie | Courant froid longeant la côte californienne du nord vers le sud | Étés frais à San Francisco malgré une latitude similaire à Rome |
| Courant des Aiguilles | Courant chaud de l’océan Indien longeant la côte est d’Afrique du Sud | Réchauffe les eaux de l’Afrique du Sud orientale, favorisant les coraux |
3. La circulation thermohaline : le « tapis roulant » des océans
En plus des courants de surface, les océans ont une circulation profonde appelée circulation thermohaline (thermos = chaleur + halos = sel). Elle est déterminée par les différences de densité de l’eau, elles-mêmes dépendant de la température et de la salinité :
- L’eau froide est plus dense que l’eau chaude → elle coule.
- L’eau salée est plus dense que l’eau douce → elle coule aussi.
Dans l’Atlantique Nord, le Gulf Stream apporte de l’eau chaude et salée vers les hautes latitudes. Au contact de l’air arctique froid, cette eau se refroidit, devient très dense et plonge au fond de l’Atlantique. Elle repart ensuite vers le sud et circule lentement dans toutes les profondeurs océaniques du globe — on l’appelle la circulation thermohaline mondiale ou « tapis roulant océanique ». Un tour complet dure environ 1 000 ans.
Le réchauffement climatique fait fondre les glaces de l’Arctique et du Groenland. Cette eau douce se déverse dans l’Atlantique Nord et dilue la salinité de l’eau. L’eau, moins salée, est moins dense et plonge moins efficacement. Cela ralentit la circulation thermohaline. Des études publiées dans Nature en 2021 montrent que le Gulf Stream est à son niveau de faiblesse le plus bas depuis 1 600 ans. Un ralentissement ou effondrement de ce courant pourrait paradoxalement refroidir l’Europe de l’Ouest de plusieurs degrés, même dans un contexte de réchauffement global.
4. Courants marins, biodiversité et enjeux climatiques
Les courants marins transportent non seulement de la chaleur, mais aussi des nutriments. Dans les zones d’upwelling (remontée d’eaux froides profondes riches en nutriments vers la surface), la vie marine explose :
- Le courant de Humboldt (Pacifique Est) génère l’une des zones de pêche les plus productives du monde (anchois, thon, dauphins, otaries, manchots de Humboldt…).
- Les eaux froides et riches du Pacifique Nord nourrissent d’immenses populations de saumons, baleines et oiseaux marins.
À l’inverse, les courants chauds favorisent les récifs coralliens, qui hébergent environ 25 % de toutes les espèces marines. Mais le réchauffement des océans provoque des épisodes de blanchissement des coraux, menaçant ces écosystèmes.
🧠 À retenir absolument
- Les océans régulent le climat grâce à leur forte capacité thermique : ils absorbent la chaleur en été et la restituent en hiver.
- Gulf Stream : courant chaud atlantique qui réchauffe l’Europe de 5-10°C.
- Les courants froids refroidissent et assèchent les côtes (déserts côtiers) ; les courants chauds adoucissent et humidifient.
- Circulation thermohaline : circulation profonde mondiale déclenchée par les différences de densité (température + salinité). Dure ~1 000 ans.
- Les zones d’upwelling sont très productives biologiquement (remontée de nutriments).
- Risque climatique : la fonte des glaces dilue l’eau de l’Atlantique Nord et pourrait ralentir le Gulf Stream, refroidissant l’Europe.
❓ Questions fréquentes
Pourquoi New York est-il plus froid en hiver que Lisbonne alors qu’ils sont à la même latitude ?
La latitude n’est qu’un des facteurs climatiques. New York est sous l’influence de masses d’air continental froid venant du Canada en hiver, et les côtes est de l’Amérique du Nord n’ont pas de courant chaud côtier (le Gulf Stream longe les côtes mais s’éloigne rapidement vers l’Atlantique). Lisbonne est en Europe de l’Ouest, sous l’influence douce du Gulf Stream et des vents atlantiques tempérés. Résultat : les températures hivernales moyennes à New York sont d’environ 0-2°C contre 12-13°C à Lisbonne.
L’eau de mer peut-elle geler ? Et si elle gèle, devient-elle douce ?
Oui, l’eau de mer peut geler, mais à une température plus basse que l’eau douce (~−1,8°C pour une eau de salinité 35 g/L) car le sel abaisse le point de congélation. Quand l’eau de mer gèle, une partie du sel est expulsée lors de la formation des cristaux de glace. La glace de mer est donc moins salée que l’eau de mer, mais pas totalement douce. Lors de la fonte des glaces de mer en Arctique, l’eau libérée est donc faiblement salée et perturbe la circulation thermohaline par dilution.
Qu’est-ce qu’un upwelling et pourquoi les pêcheurs l’apprécient-ils ?
Un upwelling (ou remontée d’eau profonde) est un phénomène où des eaux froides et riches en nutriments remontent des profondeurs vers la surface, sous l’effet des vents côtiers. Ces eaux profondes sont riches en azote, phosphore et silice — les engrais du plancton. Le phloioplancton prolifère, ce qui nourrit le zoo-plancton, puis les poissons, puis les grands prédateurs. Les zones d’upwelling représentent moins de 1 % de la surface des océans, mais produisent environ 50 % des captures mondiales de pêche.
Si le Gulf Stream s’effondre, fera-t-il plus froid en France ?
C’est l’une des grandes questions de la climatologie actuelle. Un effondrement du Gulf Stream pourrait refroidir la France et le Royaume-Uni de 3 à 8°C — ce qui compenserait partiellement (voire entièrement dans les scénarios les plus sévères) le réchauffement dû aux gaz à effet de serre. Certaines études suggèrent que cet événement pourrait survenir bien avant la fin du siècle si les émissions ne baissent pas drastiquement. Ce serait l’une des conséquences paradoxales du réchauffement climatique : une Europe plus froide dans un monde plus chaud. Ces modèles comportent encore des incertitudes importantes.
Les océans peuvent-ils absorber tout le CO₂ que l’humanité émet ?
Les océans absorbent actuellement environ 25-30 % des émissions de CO₂ humaines par an — un service inestimable. Mais ce n’est pas sans conséquences : le CO₂ dissous dans l’eau de mer forme de l’acide carbonique, ce qui augmente l’acidité des océans (acidification). Depuis l’ère préindustrielle, le pH des océans a diminué de 0,1 unité, ce qui représente une augmentation de 30 % de l’acidité. Cela fragilise les coquilles et squelettes calcaires des coraux, mollusques et certains planctons. De plus, des eaux plus chaudes absorbent moins de CO₂ : la capacité des océans à jouer ce rôle de « puits de carbone » diminue avec le réchauffement.
🚀 Pour aller plus loin
Atmosphère et océans façonnent ensemble les grandes zones climatiques de la Terre :
- Leçon 2.1 — Les grandes zones climatiques de la Terre
- Leçon 2.2 — Répartition des faunes et flores selon le climat
- Leçon 3.2 — Le réchauffement climatique et l’effet de serre
Sources : Programme SVT cycle 4, BO spécial n°11 du 26 novembre 2015 · GIEC AR6 (2021) — Rapport du groupe de travail I · Caesar L. et al., « Current Atlantic Meridional Overturning Circulation weakest in last millennium », Nature Geoscience, 2021 · IFREMER — Océanographie physique · NOAA Ocean Explorer.
Contenu pédagogique original — Réussir SVT. L’équipe Réussir SVT.