Courant marin
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Courants marins
On distingue deux types de courants. La Terre reçoit de façon inégale l'énergie solaire : elle n'est pas la même selon que l'on se trouve au pôle (car les rayons arrivent de manière très inclinée) ou à l'équateur. La zone intertropicale reçoit ainsi autant d'énergie que le reste de la planète. Ce déséquilibre met en mouvement l'atmosphère et les océans qui vont rééquilibrer thermiquement l'ensemble. Il génère aussi des vents qui sont les facteurs principaux des courants de surface. Ces mouvements sont influencés par la rotation de la Terre. Ce déséquilibre entraîne également des différences de température suivant la latitude. Cette différence de température entraîne une différence de salinité de l'eau et donc de densité, créant ainsi les courants de profondeur.
Courants de surfaces
Les vents entraînent les molécules d'eau de surface qui à leur tour entraînent les molécules d'eau situées plus profondément (jusqu'à 100m). L'action du vent permet de créer des courants de surface parfois rapides (2m/s) mais très étroits. Au cours de ce processus, le courant tourne en profondeur en s'écartant de la direction du vent. Une perte d'énergie se produit d'où une diminution de la vitesse du courant avec la profondeur. Ce mouvement d'ensemble de l'eau, appelé spirale d'Ekman, est globalement dirigé à 90° à droite (sens des aiguilles des montre) de la direction du vent dans l'hémisphère nord, à gauche dans l'hémisphère sud. La profondeur de la couche entraînée par le vent, ou couche d'Ekman, peut atteindre quelques dizaines de mètres.
De plus, la direction des courants océaniques est directement influencée par la rotation de la Terre, plus précisément par la force de Coriolis qui en résulte (du nom du mathématicien français Gustave-Gaspard Coriolis). Grâce à la force de pression et à la rotation de la Terre, les vents réussissent à mettre en mouvement des masses d'eau jusque vers 800 mètres de profondeur.
Courants de profondeurs
Les vents n'ayant plus d'influence après 800m de profondeur, ils ne peuvent être les moteurs des circulations océaniques profondes. Ces courants sont basés sur des différences de température (l'eau froide est plus dense que l'eau chaude) et de salinité (l'eau salée est plus dense que l'eau douce), entre les différentes couches de l'océan. Les plus profonds portent le nom de courant thermohalin et ceux qui vont un peu moins en profondeur portent le nom de circulation thermocline. Les eaux chaudes de surface se chargent en sel, à cause de l'évaporation ce qui tend à les rendre plus denses. En hiver, lors de la formation de la banquise, la glace une fois formée expulse le sel qui alourdit encore davantage l'eau non gelée qui devient « tellement » dense qu'elle plonge vers les profondeurs.
Point important, les courants de surfaces et les courants profonds ainsi formés se trouvent interconnectés. On a alors introduit l'expression imagée de « tapis roulant » (conveyor belt) pour décrire le transport d'eau profonde de l'Atlantique vers le Pacifique et son retour en surface. Grâce à la capacité thermique de l'eau, l'océan est un énorme réservoir de chaleur. Son inertie thermique étant beaucoup plus importante de celle de l'air, il tempère les changements thermiques saisonniers des masses d'air, qui autrement seraient beaucoup plus importants. Ainsi les courants chauds des couches de surface peuvent réchauffer le climat d'une région. À l'inverse, les eaux froides qui remontent en surface modèrent la température des eaux des régions équatoriales. Cependant cette circulation reste mal connue car difficile à mesurer directement.
L'océan joue ainsi un rôle essentiel pour la régulation du climat de notre planète et il assure un transport de chaleur de l'équateur vers les pôles aussi important que l'atmosphère.
Énergie des courants marins
Il existe aujourd'hui un prototype d'une sorte d'éolienne mais qui utilise la puissance des courants marins pour produire de l'électricité. Ces machines sont appelées hydroliennes.
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