Les courants

Les courants réchauffent les zones froides, et évacuent de la chaleur des zones chaudes, répartissant ainsi l'énergie fournie par le Soleil. Les eaux sont chauffées par le Soleil aux Tropiques. Les vents dominants (Alizés d’est sous les Tropiques, vents d’ouest aux moyennes latitudes), et les différences de températures entre les masses d’eau, font que cette eau va vers les hautes latitudes. Durant ce voyage, l'eau perd de sa chaleur au profit de l’atmosphère, et de l’océan environnant. Tout ceci conduit à une répartition de la chaleur sur tout le globe essentielle dans la genèse des différents climats.

Les grands courants océaniques, générés par les vents dominants, sont déviés par les côtes, et par la rotation de la Terre. La circulation océanique accumule ainsi de l'eau sur les bords ouest des océans. Les courants océaniques de surface suivent les courbes de niveau de la topographie de surface de l'océan, avec une vitesse proportionnelle à la pente. Dans l'hémisphère Nord, les courants tournent dans le sens des aiguilles d'une montre autour des bosses et en sens inverse autour des creux, à l'opposé de ce qui se passe dans l'hémisphère Sud.

De plus, les océans bougent et varient, mais pas de la même façon partout. Il existe des endroits beaucoup plus "remuants" que d'autres, essentiellement dans les courants les plus forts, qui se situent près des rives ouest des océans : Gulf Stream en Atlantique Nord, Courant des Malouines en Atlantique Sud, Kuroshio près du Japon et Courant des Aiguilles dans l'Océan Indien, au sud de Madagascar. Les fortes variations observées dans ces zones sont dues à une forte activité tourbillonnaire produite par l'instabilité de ces puissants courants océaniques. Dans leur voisinage, la variabilité, provoquée par des tourbillons de quelques dizaines à quelques centaines de kilomètres de diamètre, peut atteindre trente centimètres. Le courant circumpolaire Antarctique, qui n'est arrêté par aucun continent, est lui aussi très énergétique.
À l'inverse, de part et d'autre de l'équateur, il existe des zones qui ne varient pratiquement pas. D'autres zones, intermédiaires, correspondent à des phénomènes plus intermittents que les courants. C'est le cas en particulier du Pacifique équatorial, où se déroule le phénomène El Niño.
 


Cartes de courants "géostrophiques" (calculés à partir de la topographie de l'océan) et carte de courants de surface (issus du modèle Mercator) du 18/01/2011 sur la zone du manchot "Crush". (Crédits Cnes/CLS, pour Argonautica)
 

Ordres de grandeur

Les courants sont mesurés par les océanographes en mètres par seconde, même si les marins ont plus l'habitude de parler en noeuds, et la plupart des gens en km/h. Typiquement, en dehors des plus forts courants, les vitesses sont de l'ordre de 0,5 à 1 m/s. Ils peuvent dépasser les 2 m/s dans le Gulf Stream, par exemple.

Méthodes de "mesure"

Les mesures satellitaires

La circulation océanique globale est vue sous forme de creux et de bosses autour desquels s’enroulent les courants. Les courants tournent autour des bosses dans le sens des aiguilles d’une montre dans l’hémisphère nord, dans le sens opposé autour des creux (l’inverse se produisant dans l’hémisphère sud). L'altimétrie, qui mesure les différences de hauteur de mer, permet donc d'observer les courants. Il faut noter cependant que les courants déduits de l'altimétrie sont les courants calculés à partir de la topographie de l'océan (on appelle ces courants "géostrophiques"). Ils ne prennent pas en compte l'effet direct du vent sur les masses d'eau. Le courant géostrophique issu des mesures altimétriques peut donc être relativement différent du courant "réel".
On peut également en partie déduire les courants des autres techniques satellites, dans la mesure où cette circulation océanique est liée à la répartition de la chaleur, de la salinité et de la chlorophylle.

Les mesures en mer (in situ)

Elles sont effectuées soit par les navires océanographiques lors de campagnes de mesure, soit par des bouées dérivantes lachées lors de missions scientifiques en mer, réseau Argo, réseaux de bouées ancrées TAO, PIRATA, etc.

La grandeur mesurée correspond soit au courant à quelque mètres au-dessous de la surface (bouées dérivantes munies d'une ancre qui permet de leur faire subir plus l'effet des courants de "sub-surface" que celui du vent), soit au courant à 1000 m de profondeur (réseau Argo), soit à différentes profondeurs (bouées ancrées).

Les modèles

Le courant est l'une des grandeurs essentielles sorties par les modèles d'océan.