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La circulation thermohaline et le réchauffement climatique




Expérience

On prend deux bouteilles en plastique reliées par deux pailles à des hauteurs différentes. Une bouteille est remplie avec de l'eau chaude colorée en rouge (1) et l'autre avec de l'eau froide colorée en bleue (2). Au moment du remplissage les pailles sont bloquées par des pinces à linge. Une fois les bouteilles remplies, les épingles sont sorties et on observe les flux d'eau. L'eau chaude circule dans la paille du haut (3') et se déverse en haut de la bouteille remplie d'eau froide (4'), tandis que l'eau froide circule dans la paille du bas (3) et se déverse en bas de la bouteille remplie d'eau chaude (4).



L'eau froide a tendance à plonger car elle est plus dense; au contraire, l'eau chaude, moins dense, a tendance à remonter. C'est ce que l'on observe à plus grande échelle dans l'océan Atlantique entre l'Equateur et le Pôle Nord par exemple. L'eau de surface chaude et salée provenant de l'Equateur circule vers le Nord. Près des pôles, elle se refroidit. De plus, lors de la formation de glace de mer, le sel s'accumule dans l'eau. Cette eau froide et salée devient alors très dense, et donc plonge. Elle retourne alors vers l'Equateur, en profondeur. On parle de la circulation thermohaline (contrôle de la circulation lié aux températures "thermo" et à la salinité "halin").



Les courants océaniques chauds tels le Gulf Stream et la Dérive Nord Atlantique, qui viennent réchauffer les côtes européennes, se branchent sur cette circulation thermohaline. Que se passerait-il si on perturbait cette circulation? En effet, avec le réchauffement climatique, les glaces de mer du pôle Nord ont tendance à fondre. Cela constitue un apport d'eau douce qui abaisse la salinité de l'eau de mer, et donc sa densité. L'eau froide moins dense plongerait alors moins. La circulation thermohaline s'affaiblirait et les côtes européennes seraient alors moins réchauffées par les courants chauds. C'est ainsi que certains climatologues prévoient un refroidissement en Europe dans un contexte général de réchauffement de la planète. Le réchauffement climatique n'est donc pas un phénomène homogène sur la Terre.




Source

D'après une animation scientifique réalisée par 6 jeunes enseignants et étudiants normaliens pour le festival Paris-Montagne en juillet 2006



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Fiches pédagogiques

 










Auteur : Camille Risi
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