Séminaire

Le Loop Current est le courant s’écoulant dans le Golfe du Mexique, depuis le Canal du Yucatan jusqu’au Détroit de Floride. Il est une composante du courant de bord ouest de l’Atlantique, précédant le Gulf Stream. Ce courant présente une grande variabilité spatiale et temporelle. Son écoulement est d’abord direct entre les 2 détroits, puis s’étend en formant une boucle anticyclonique l’intérieur du Golfe. Cette boucle grandit progressivement avant de se refermer sur elle-même, formant un tourbillon anticyclonique de grande dimension (~400 km) qui dérive ensuite vers l’ouest du Golfe. La période de formation de ces tourbillons varie de 4 à 18 mois, avec une périodicité dominante entre 6 et 11.5 mois. La variabilité du Loop Current a un impact déterminant sur la dynamique, mais aussi sur les échanges biologiques et chimiques dans le Golfe du Mexique.

L’évolution du Loop Current est fortement influencée par le courant entrant par le Canal du Yucatan, mais la dynamique locale joue aussi un rôle prépondérant. En particulier, des tourbillons (eddies) cycloniques frontaux se forment le long du Loop Current par instabilité. L’intensification des ces eddies le long du courant et leurs interactions sont déterminantes lors de la formation des grands tourbillons anticycloniques.

A l’aide d’une simulation numérique du Golfe du Mexique d’une durée de 5 ans avec le modèle HYCOM, nous avons étudié l’extension du Loop Current et le processus d’intensification des eddies frontaux. Dans cette simulation, les eddies frontaux s’étendent jusque dans les couches profondes du Golfe. Les parties supérieures et inférieures d’un eddy peuvent se disjoindre, mais les eddies profonds et de surface tendent à s’aligner. Deux eddies peuvent de plus fusionner horizontalement pour former un eddy plus large. Enfin, les eddies frontaux peuvent s’intensifier quand le Loop Current est suffisamment étendu, lorsqu’ils s’écoulent au-dessus du talus continental du nord du Golfe, avant de rejoindre une zone plus profonde. Ce faisant, ils advectent des parcelles d’eau possédant une vorticité potentielle supérieure vers l’est du Golfe, plus profond. Ce transfert s’accompagne d’une anomalie positive de vorticité potentielle en profondeur, associée à une intensification de la vorticité relative de l’eddy. Cette intensification permet aux eddies d’affecter en retour l’évolution du Loop Current. Un ensemble de simulation, réalisé durant une période d’extension du Loop Current et de formation d’un tourbillon, suggère que la mesure de l’intensification des eddies frontaux permettrait d’améliorer les prévisions de formation des grands tourbillons anticycloniques du Golfe.