Doc- 5cient Centre Rech. Océanogr AbidjanVolVI, n°2, Novembre 1975, pp 41-57

LA. CIRCULATION SUPERFICIELLE DANS LA PARTIE OCCIDENTALE

DU GOLFE DE GUINEE

pa r

Ph, HISARD*

R E 5 U NT E

La connaissance de la circulation superficielle dans le golfe dcGuinée a évolué ces dix dernìies années grce la réalisation de plusieurscampagnes o furent effectuées des observations instrumentales sur les cou-rants, Ces mesures ont révélé en particulier iimportance dans le golfe deGuinée de la circulation méridienne qui donne au champ général des courantsun caractère de circulati,on anticyclonique, L caractère saisonnier de cettecirculation est étudié par lintermédiaire du champ des courants géostro-phiques, établi pour chaque trimestre è partir des données océanographiquescentralisées par le NODC Limportance de cette. circulation sur les dis-tributions biologiques es révélée, par les études effectuées par l'Atlant-NIRO d'une part. e1 par le CRO. dAbidjan dautre part.

AEST R A CT

The circulation in the upper layer of the western part of the Gulfof Guinea,

The direct current meesuremnn-bs that have been prosecuted sinceten years in the Gulf of Guinea clearly evid;ence the importance of the trans-verse circulation, The general pattern of currents is characterized by ananticyclonic gyre The seasonal variations of±his circulation is appreheniedthrough the study of the three-monthly averaged geostrophic currents The

biological consequences of such a circulation are. ouhlined owing to the stu-dies of the AtlantNIRO and research laboratories.

* Océanographe de 1UR5TOM C.RO BP V 18 ABIDJAN' - (Côte d'Ivoire)

1qj

Fi9. Courarì dc 3urfoco por trimestre. D'oprs les Pilot Charts (noeuds)

/1 :

L- SCHEMA GENEkAL DE LA CIRCULATION

Les grands traits de la circulation superficielle dans le golfe de

Guine son-t: reprcsentis de façon assez d&Lai11e dans les Pilot Charts (AND-

NYME, 1955; F±g1) Deux couranUs principaux d&berìn±nen± cette circulafion

au nord, is couranl de Guinée coule vers 1TE5t le long de la côte d'Afrique,

au sud, la branche nord du Courant Equa-orial 5ud coule vers l'Ouest; le cou-

rant de Guinée, ass:ez é-broi-L e-L peu profonds est un courant relativement a-

pide dont la vitesse: peut attaindre i 5 noeuds en ét boréal; on considère

généralement qu'il cons:titue lextension du Contrs-Courant Equatorial Nord

et du Courant des Canaries, cependant il semble se différencier nettement de

cas deux courants à lIEst du Cap des: Palmes où il Sous-jacent

au Courant de Guinée, on observe sur le plateau continental, la flux Ouest

du Sous-Courant Ivoirien (LfMASSaN et REBER1Ï, 1960 et l973a); plus au large

il existe. une deuxième veine de flux Ouest sous le Courant de Guinée qui re-

pBésents un flux de rstour du Courant de: Lomonosov (HISAR]J et MORLIERE, 1973).

La branche nord du Còurant Equatorial Sud qui a une épaisseur moyenne d'en-

viron lOO m est séparée de la veine, principale du Courant Equatorial Sud par

le Courant de Lomonosov (DOUBRAVIN, l970)

Les eaux transportées par ces daux courants ont das saractéris-

tiques très variables au cours de 1annúa; on note sur le tableau i, l'al-

ternance saison "chaude" en hiver-printemps boréale où les températures

sont supérieures à 26°C, et d1une saison froide en été boréal où les: tempé-

ratures sont inférieures à 24°C; il existe: un parallélisas certain entre la

saison froide littorale qui affects les eaux du Courant de Guinée (MO:RLIERE,

1970) et la saison froide équatoriale qui affecte les eaux du Courant Equa-

torial Sud; cette corrélation entre les deux hydroclimats a été mise en évi-

dence par CEDIR et LOUTDCHKINA (1971) à partir des données des campagnes du

"Zvezda", des données de la station cêtièrs d'Abidjan et des travaux da

VARLET (1958), BERRI.T (1961 et 1962), DONELJY e.t PRIVE (1964); ii existe

cependant des différences notbles dans la salinité des eaux des deux zones

car la région côtière est soumiss à un important ruissellement continental

an juin et d'octobre à décembrs; les eaux ds la branche nord du Courant

Equatorial Sud sont les. plus' salées. en novembrs (3.5,6%),

-- 44 -

TABLEAU 1: - Température et salinité moyennes des eaux de surface dansla bande méridienne 4°W_6°W. Les valeurs sou1ignées sontdes moyennes do nombre d'observation inférieur à 5.Origine des données N,0,D,C.

En subsurface, à la profondeur de la pycnocline, la nature des eaux

transportées change avec la présence du maximum de salinité subtropicale qui

est distribué à l'ensemble de l région à partir de la source unique du Co;u-

rant de Lomonosov; à l'équateur, à 5°W, ce maximum de salinité varie entre

36,3O_36,4O% au printemps et 35,8O-35,90% en été-automne (HIISARD, 1973).

2.- OBSERVATIONS IN5TRUMENTALES DES COURANTS

Si l'on connaît assez bien les grands traits de la circulation su-

perficielle, on connaît mal en revanche les variations dea courarts; cepen-

dant oes dix dernières années, des campagnes instrumentales

des courants ont été effectuées. Ces mesurss ont été faitss, sur le plateau

Jan0 Fév0 Mars Avr0 Mai Juin Juil AoCit Sep0 Dc± Nov0 1J)éc,

4°50 'N 26,2 27,0 27,2 28,2 28,1 26,9 24,4 21,8 22,2 24,9 28,1 27,7

4°00-4°30 'N 28,0 27,9 28,4 28,7 28,5 26,9 24,7 24,1 23,9 25,7 28,0 28,2

3°OO-4°OO'N 28,7 28,7 28,9 29,1 28,7 27,7 27,1 25,8 25,5 26,3 27,6 26,8

2°OO-3°OO 'N 28,8 28,3 29,0 29,0 29,3 27,4 26,6 26,3 25,3 26,8 27,1 26,7

1000_2000 'N 28,6 28,4 28,7 28,9 29,0 27,0 26,8 26,0 25,1 26,3 26,5 26,5

O 000_1000 'N 28,4 27,5 28,9 29,0 28,6 26,8 26,2 25,6 24,9 26,4 26,2 25,4

1000 '5_0 000 28,7 27,9 28,6 26,9 23,9 24,6 23,3 25,3 25,6 24,8

4°50 'N 34,8 35,0 35,1 34,9 34,6 32,9 33,3 35,1 34,8 33,2 32,7 33,9

4°OO-4°30 'N 34,3 34,6 34,9 34,8 34,5 34,2 34,6 34,9 35,1 34,3 34,2 34,0

3°OO-4°OO 'N 34,2 34,3 34,6 34,8 34,6 34,7 34,6 35,0 34,8 34,2 34,6 34,5

2°OO-3°OO 'N 34,3 34,4 34,0 34,5 34,3 34,5 34,8 34,8 35,2 35,0 35,2 35,2

1°0O-2°OO 'N 34,1 34,6 34,5 34,3 34,2 34,1 34,5 34,9 35,2 35,2 35,6 35,3

0000-1000 'N 34,1 35,0 34,4 34,3 34,5 34,6 34,7 34,6 35,3 35,2 35,6 35,4

1000 'S-0 ODO 35,1 35,0 34,1 35,1 34,9 34,6 35,3 35,4 35,7 35,5

- 45

continental, soit à partir dtun bateau ancré ou bien par référence à une

bouée-radar mouillée (campagnes de "la Reine Fokou"); au larga, elles ont

été exécutées à partir d'un bateau en dérive., en estimant le mouvement du

bateau par la mesure du courant apparent dans une couche profonde supposée

immobile (mesures du "Zvezda" et du "Capricorne") ou par itintermédisire

d'aides électroniques à la navigation (mesures du "Jean Iharcot").; cer-

taines de ces mesures ont été effectuées avec des bouées-parachutes (me-

sures du "Géronimo"); très peu de mesures ont été effectuées de manière

absolue, au moyen de courantomètres suspendus à un système de bouéas

mouillées

Le tableau 2 présente chronologiquement les campagnes que nous

avons répeiLoriées at mentionne les références des articles qui y ont été

consacrés,

TABLEAU 2

Date Navire Institut Références

Sturm et Voigt, 1966

4 à T-1964 "Prof, Penck" WarnemUnde, R.D.A. Schemainda, 1967Doubravin, 1971

9-1964 "Géronimo"Nat,Mar, Fish,Serv.

U5.AGerard et al,, 1965

12-1963 "Zvezda" AtlantNIRO, URSS Cédir, 1967

2-3-1965 "Zvezda" AtlantNIRO, URSS Doubravin, 1970

8-1965 "Zvezda" AtlantNIRD, URSS Cédir et Loutochkina, 1971

12-1967 "Reine Pokou" C,R,D,, Abidjan Lemasson et Rébert, 1968

1-1968 "Reine Pokou" C,R,D, Abidjan Lemasaon et Rébert, 1968

Lemasson et al,, 1969

5 à 6-1968 "Jean Charcot"0,R,S,TOD,M, et

La Floch, l970a et 197DbC,R0., Abidjan

Hisa et Morlièra, 1973

1968-69-70 "Reine Pokou" C0R,D, Abidjan Lemasson et Rébert, 1973a

DORØ5,TD.M et11-1971 "Iapricorne"

AbidjanLemasson at Rébert, 1973b

5-1972 "Capricorne"0R,S,TDM, atC,R,D, Abidjan

Lemasson et Rébert, 1973c

- 46 -

Le trait principal que ces mesures direc±es de courant met en évi-

dence est l'importance de la circulation méridienrTe entre une zone littorale

étroite où le Courant de Cuinée coule vers lEst et la branche nord du Cou-

rant Equatorial Sud; entre ces deux courants existe en effet une importante

zone da convergence dans laquelle on observe parfois des courants as3sez

forts (1 noeud), dirigés ve;rs le nord ou vers le sud,. Cette circulation

méridienne: était déjà apparente sur les Pilot DiaiLa (cf.Fig.1) at les me-

sures directes de courant nont fait que préciser l7exisence d'une vaste

cellule de circulation anticyclonique entrE la zone équatoriale et la cate

d'Afrique.

La caractère anticyclonique de la circulation avait déjà été mia

en évidence par la topographie de la thermocline et la profondeur de l'iso-

therme 24°C dès les premières études effectuées par le C.R.U. d'Abidjan

(BERRIT, 1966), mais c'est grace aux campagnes du "Zvezda" (AtlantNIRO) que

cette circulation a pu .tra réellement décrite (CEDI.R, 1967) (l'étude des

vecteurs courants "suggère l'existence dans les: eaux de la couche superfi-

cielle du golfe de Guinée daune circulation dans le sens ho-

raire"); les mesures que:ffectua ensuite le "Géronimo" confirmènt cette

rotation des vecteurs courants dans l sens horaire. (GERARD et ala, 1965),

Cependant ces premières observations laissaient suggérer que le caractère

anticyclonique de la circulation n'apparaissait quten hiver boréal

(DCUBRAV, 1970 et l9TlY.

Les seules squences dtcbservations directes des courants dont on

dispose sur plusieurs années sont celles qui ont ét exécutées: par le

d'Abidjan dans le Courant de Guinée, de 1967 à 1970 (LEMA.550N at. RERER1T,

1973e); elles confir,Tnt l'intensification du Courant de Guinée en été

boréal at révèlent l'existence en juin-juillet. maximum de composante

méridienne du courant, dirigée vera le sud (311 cm/s.) au larga de la Cate

d' Ivoire

Une importante campagne océanographique de couverture du golfe de

Guinée fut exécutée en mai-juin 196B par le "Jean Charcot" (0RoSeTe0eM, at

C.R.C, d'Abidjan; LEMASSOEN,' et al., 1969); au cours de la première partie de

la campagne une étude détaillée de la circulation parmi-b d'apprécier l'im-

portance de la circulation méridienne, qui donnait à l'ensemble de la circu-

5°N 00

Fig

.2 -

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la-Lion vors 3N, 1'aspect dun système ±ourbillannaia a,'ant un déplacemeni

miJ/en vers 1'oues (LE FLDOH, l97Oa) La données da la campagne da couver

-Lure: illuetrent tr clairement l'aspect anticyclonique de la circulation

qui os-L confirmé par la 'copographie dynamique dc la surface de la mer

(Fig2).. Pendant cette compegne le vent en moyenne soufflait du 140.-160 °

avec une in-bensit dc 6 10 rn/s entre l'équateur et 3°N. plus au nord, le

vent faiblissait 5 rn/c, soufflant du sud puis il soufflait du sud-ouest au

voisinage de la c8te

- CARACTERE SAISONNIER. DE LA CIRCULATION

Les mesures directes ds courant ne sont pas asez nombreuses pour

que l'on puisce grce è elles préciser lo caractère saisonnier ds la cir.-

culation; d'après les Pilot Eharts' (cf0Fig0) on remarque que le caractère

saisonnier est principalement marqué par un élargissernenb plus ou moins

grand de la zone de transition en-bre le Courant de Guinée et. le Courant

Equatorial Sud; c'est en automne que ce-bta zone est la plus lar-ge. alors qucn

hiver' elle eut beaucoup plus &broita mais ces car-bas ne permet-Lent pas d'in-

firmer avec OUUERAVIN (1970) le caractère anticyclunique da l circulation en

été boréal Four pallier cot-be insuffisance et dans la mesure où il existe

une assez for-Le densité de stations hydrologiqua ayant une répartition sa.--

tisfaisanta au cours die l'annéa on pout étudier les varia-Lions do la circu-

lation géotrophique; cependant la circulation géos-brophique na rend compte:

de la.- circulation superficielle liée au vent que dens la mesure où

ence do celui-ci a été suffisamment longue pour avoir modifié le champ do

maS5B On peut abissi déduire la circulation do la topographie des surfaces

isopcnes. Co-Lte dernière méthode a été utilisée è partir des données des

campagnes 'Equalant" et e permis d'illustrer clairement -ban-L au

coure de la saison chaude (hiver-printemps boréale) quo de la saison froide

(é-Lé boréal)7 d'une circulation subs.uper-riciellc anticyclonique au large de

la d'Ivuirs (Fig 3A. et E) (MAZEKA, non pubiié)

A partir da l'ensemble das données centralisées par le N00D,C.

nous avons -Lenté une représentation da la circulation gécetrophique moyenne

50

5°P1

lO W

GA P

DE S

PALMES

5 3W-r---- T T I

CAPD9 TROIS

;d::4..1p OINTES

Fig.3 - Topographie do a surface isopycne 25,0 au 0rintemis () et en té

boréal (B); d'après Mazelka (en mtros) -

50

entre la Eta Ijre ei la zone équatoriale, pour chaque trimestre; pour

cela flous avons déterminé la valeur moyenne da la hauteur dynamique de la

s:urface de la mar par rapport à 600 db, par tranche de 1/2 degré de lati-

tude et cela dans trois bandee méridiennes UfliS banda centrale entre les

méridiens 3°W et 6°W et deux bandes latér:ales entre les irréridiens 1°E et

3°W et lee méridiens 6°W at 110w respectivement; le choix de la profondeur

de référence est justifié par lee études effectuées par D0UBRAVIN (1971)

qui a montré par différentes méthodes que la profondeur de la couche de

mouvement minimum, dans le golfa de Guinée, se troivait entra 35U, et. 700 m

de profondeur La grande majorité des données qua nous avons utilisées

provient des nombreuses radiales effectuées dune part par la "Reine Fokou"

du G.R0 d'Abidjan et dtautre part par le "Zvezder" de lAtlantNIR0

(KALININGRAD)

La topographie dynamique de la surface da la mer révèle qu'il

existe pratiquement à chaque trimestre une circulation anticyclonique

entra le courant de Guinée at le Gourant Equatorial Sud; cest en été et

en automne boréale que le vortex anticyclonique est le plus net (Fig4)

4- INFLUENCE DE LA. CIRCUILATI0N SUR LA REPARTITIONJ

DE QUELQUES PARAMETRES BIOLOGIQUES

L'exïs-tence d'une circulation méridienne importante entre le

Oourant de Guinée et le Gourant Equatorial Sud permet da penser qu'il

doit y avoir des interactions directes importantes entre les deux courants

Eetie circulation méridienne permet en effet aux eaux ctièras dessalées

detteindre la zone équatoriale ce dont témoigna la présence dalgues né-

nuques dans la région équatoriale presque en toutes saisons (GEDIR et

LUTOCHKINA, 1971; VINOGRADOJA, 1971); elle est sans doute aussi respon-

sable de la différence que observe entre la biomasse du plancton

sensiblement plus élevée le long du méridien lO°W que le long du méridien

5°W (GEDIF, 1967); on observait une semblable différence de richesse en

avril-mai 1963 sur la biomassa des formes bathypélagiques du zooplancton

at la biomasse du zooplancton (GRUUZ0V, 1971; VINGRADOVA, l971)

5°N 0°

5° N 00

5° N 0°

Fig

.4 -

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5° W

Sow

- 52 -

Au centre d la zone lourbìlionna±ra, on cbsevE un plus grand

épaìssissemen de la coucha homogène supér±eur (flONGUY at PRIVE, 1964) qui

éai± particu1ièrmn1 visibla en maijuin 1968, lors de la campagna du

"Jean Charcot" (PIgOS); en mame ±amps, la gradien± ver±icai d ompérauie

dans la -'chermocline sin1ansifia (il asl da 8°C pour i m au can±re du

±ourbi11on), il en résul±ta un stabilité plus gTanda des aaux qui peut fa-

voriser 1'accumu1afion du phrIop1ancton au sommEt de la thermoc1ine Cb-Ha

accumulation du phytoplancton peut se produire cependant avec des condi-

tions d'éclairement défavorable si la thermocline est trop profonde et la

production pri.maire en est affectée d'autant. En mai-juin 1968, on obser-

vait au bas de la couche homogène, au centre de la zone de convergence des

teneurs élevées en nitrite suggérant un déséquilibre physiologique probable

du phytoplancton (cf Fig.S); ces; accumulations remarquables de nitrites,

analogues à celles observées dans la zone de convergence au sud de léqua_

teur dans locéan Pacifique (HISARD et PITON, 1969) ont ici un saractèra

saisonnier lié certajnement aux variations dintensité du caractère conver-

gent de la circulation et à la variation da profondeur de la thermocline;

c'e7st ainsi qu'en novembre 1971, alors que le sommet de la thermocline sa

trouvait seulement vero 4L3-5 m da profondeur, on nohservait pas daccu-

mulations de. nitrites dans la zone de convergence où 11s notait un appau-

vrissement en zooplancton at en phytoplancton (LEMA550N et REBERT, 1973b;

DUFOUR et STRETTA, 1973).

La zone de convergence située entra 2°N et 3°N dans le golfe de

Guinée, joue un rôle important dens le cycle biologique du zooplancton;daprè les données recueillies au cours des campagnes mensuelles que le

N.O "Zvezda" a exécutées pendant 2 ans le long des méridiens lO°W et 5°W,

on peut décrira de la manière suivanta ce cycle: dans la zone équatoriale,

le zooplancton est surtout composé d'individus matures ou da stades supé-

rieurs da copépodites; entra léquateur et la zone de convergence, les

couches supérieures correspondent à la zone de frai et das

jeunes; la population planctonique qui s'accumule dans la zone de conver-

gence au sommet de la thermocline subit une période relative

eu cours de laquelle le métabolisme est ralenti; pendant cette phase où

les besoins en nourriture des organismes sont moindres; a lieu la matura-

Fig

. 5-

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54

tien des gonades; le développement dea individus se poursuit dans la coucha

subsuperficialle au cours du transport méridien vers la zona équatoriale où

las processus da la divergence les ramèneront vers: des' couches plus super-

ficielles (GROUZ'V, 1971).

5- CONCLUSION

Las différentes masures da courant qui ont été effectuées antre

la C'ôte dIvoira at la zone équatoriale montrant que sur un fond da circu-

lation purement zonala, caractérisé par l'existanca da deux courants impor-

tants (Courant da Guinée et Courant Equatorial Sud), il existe une circula-

tion méridienne très importante qui provoque la créZation dtun vasta tour-

billon anticycionique au sain da la coucha superficialla La comparaison da

lintensité de la circulation géostrophiqua à chaque trimestre, atteste la

permanence da ca vortex qui sacantua da juillet à décembre.

Dans la zona da convergence qui occupa le centre da ce tourbillon

anticyclonique, il sa produit UN approfondissement de la tharmocline at une

intensification du gradient da densité qui favorisa l'accumulation du

plancton au bas da la couche homogène; selon les saisons, on observe des

teneurs élevées de nitrite au sommet da la thermocline qui dénotent proba-

blement un déséquilibre physiologique du phytoplancton. Le zooplancton

trouva au sein de la zone da convergence una région fortement stratifiée

qui favorise: son accumulation, provoque le ralentissement de son métabo-

lisme et conditionna' la maturation das gonades'.

La caractère très contrasté de la circulation entra la Côte d'I-

voire et la zona équatoriale, limportance des processus denrichissament

qui s*y déroulant grôce aux upwellíngs côtiers d'une part, at à la diver-

gence équatoriale parts. justifient qu'un cycle annuel d'observa-

tions' détaillées soit entrepris; l'évolution das structuras hydrologiques

devra ôtre suivie précisément, parallèlement à du champ des:

courants, pour qua puisse définir la c'adre: physique; dans' le môme

temps, des études biochimiques et biologiques devront permettre de chif-

frer da façon préciser la production primaire, secondaire at tertiaire.

Une interprétation raisonnée et intelligente de la dynamique de cet écosys-

tème complexe nécessitera par ailleurs une bonne connaissance des paramètres

météorologiques et de leur évolution, Ce programme dtétudes que stest fixé

le Centre de Recherchas Océanographiques dTAbidjan devrait connaître une

phase de développement intense en 1976 au cours des opération "Ciprea" du

programme de ltEtude Globale du Golfa de. Guinée; ce programme sintègre::a

aux études internationales de la Première Expérience ondiale du GARF

(P,EM,G) dc 1976-1979 grace auxquelles nous pourrons bénéficier d1une

exceptionnelle cnuver±ura météorologique at de la collaboration de: nombreux

navires de recherchas dans locéan Atlantique.

B IELIJJ]ORAPH lE

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