Cours 4 biologie marine l2

COURS BIOLOGIE MARINE L2

Présente par Barwako Abdi Wais

Plan du cours

Les propriétés physiques de l’eau et courants marin

• EAU DE MER

• COURANTS OCÉANIQUES

• MAREE

EAU DE MER

Introduction

Les océans et mers occupent un volume estimé à 1 340 millions de km³, ce qui représente 97,4 % des réserves d'eau présentes à la surface de la Terre. Lorsqu’on examine l’étendue de la mer, on pourrait croire que l’eau qui la compose est un ensemble homogène. Pourtant, il conviendrait plutôt de parler d’un rassemblement d’innombrables masses d’eau aux caractéristiques différentes les unes des autres. Les caractéristiques de l’eau de mer comportent de nombreux paramètres. On se contentera de parler ci-après des paramètres principaux.

1) Température de l’eau

La température de l’eau (surface de la mer) est liée à la quantité des rayons du soleil. C’est pourquoi, elle est en général plus élevée à l’équateur et diminue au fur et à mesure que la latitude augmente. Cependant, les changements de température de l’eau de mer ne se font pas aussi régulièrement à cause de l’influence des courants chauds et froids.

EAU DE MER

Ainsi, la température de l’eau en surface varie de -2°C dans les zones polaires à +35°C dans les zones équatoriales. La température moyenne de l’océan mondial est de 3.5°C.

Dans le sens vertical, la température de l’eau de mer diminue rapidement en fonction de la profondeur. Mais, à partir d’une certaine profondeur, il n’y a plus de variation notable; il arrive même que la température de l’eau augmente: cette couche d’eau est appelée “thermocline”.

Et si on descend encore davantage, la température décroît très lentement jusqu’à 2.000m environ. Au-delà de cette profondeur, il n’y a presque plus de changement de température.

Température de l’eau

17,4°CTempérature

EAU DE MER

EAU DE MER

2) Salinité

La salinité est exprimée en ‰ (pour mille) appliquant une salinomètre. La salinité des eaux de surface atteint son maximum à une latitude d’environ 20º nord ou sud et diminue au fur et à mesure que la latitude augmente. La salinité diminue aux embouchures des fleuves à cause d’un apport d’eau douce.

La salinité est relativement forte en surface à cause de l’évaporation due à la chaleur du soleil. Elle diminue en fonction de la profondeur. La profondeur plus de 2.000m, la salinité reste constante à cause de l’absence de mouvement brusque des eaux.

Sels nutritifs

Les silicates, les phosphates, les nitrites, les nitrates, etc, sont appelés “sels nutritifs” ou minéraux. Ils sont essentiels à la prolifération du phytoplancton, des algues, etc. Ces derniers constituent la nourriture de base des animaux marins.

- 48 millions de milliards de tonnes de sel

- 95 tonnes de sel/m²(= 120 tonnes sur lesterres émergées)

Salinité 35 grammes de sel par litre (g/l)

EAU DE MER

Composition de l’eau de mer

EAU DE MER

EAU DE MER3) DensitéL’océan est bien stratifié, les masses de l’eau les plus denses se situent au fond des Océan. Dans les hautes latitude, la différence de densité entre la surface et le fond est moins marqué, par les eaux sont moins stratifié. Les masses d’eau sont définie par les valeurs de température et de salinité qu’elles acquièrent en sur sous l’effet des échanges avec l’atmosphère.

Mélange difficile d’eaux de densités différentes

EAU DE MER

Couleur et transparence de l’eau

L’état d’une couleur et d’une transparence dépendent de la qualité du mélange ainsi les organismes microscopiques, les détritus, etc.

La mesure de niveau de la couleur de mer est jugée de couleur de la surface par la perception visuelle pendant la journée.

D’autre part, sur la transparence de l’eau, on estime la profondeur (longueur de cordage) mesurant la limite en perception visuelle.

4) Pénétration de la lumière

EAU DE MER

Le rayonnement solaire absorbe en surface est la principale source d’énergie des Océans. Les eaux profondes et celles où la production biologique est faible (zones pauvres en phytoplancton et donc peu poissonneuse) apparaissent plutôt d’une couleur bleuté tandis que les eaux riches en phytoplancton tendent vers le vert car la chlorophylle absorbe la composante bleue.

La pénétration de la lumière solaire dans les eaux revêt une très grande importance, puis que les végétaux verts ont besoin de l’énergie lumineuse pour faire la synthèse des substances organiques aux dépens du gaz carboniques et des éléments biogènes.

Cependant, il faut savoir l’absorption de la lumière solaire par l’eau est la somme de trois absorptions : celles de l’eau elle-même, celle des substances dissoutes, et celles des particules vivants qui y sont en suspension

Les eaux riches en planctons, ou troublées par le voisinage d’un estuaire, absorberont beaucoup plus rapidement la lumière que les eaux pures c’est-à-dire les eaux bleues.

Pénétration de la lumière

EAU DE MERPénétration de la lumièreLe rayon lumineux se compose de 7 couleurs principales. Et lorsque ces couleurs pénètrent l'eau, elles ne la pénètrent pas avec la même force, mais chaque couleur selon la longueur de ces ondes. Dans des conditions moyennes, et en prenant pour base l’éclairement en dessous de surface, on trouve environ 10% de celui-ci à 10m, 1.5% à 50 m et 0.5% à 100m.

C'est ce qui explique que l'eau absorbe la couleur Rouge dans les premiers 20m de profondeur. Si durant sa plongée, un plongeur se blesse dans l'eau, il va voir son sang en couleur Noir et non en Rouge, Pourquoi ? Car la couleur Rouge a disparu et il ne reste que les ténèbres de la couleur Rouge ! Puis, à la distance de 30m de profondeur, c'est l'absorption de la couleur Jaune. A 50m, c'est l'absorption de la couleur Orange. Tandis qu'à 100m, c'est la couleur Verte ...etc. Jusqu'à la couleur Bleu qui en est la dernière à être absorbée après cette distance de profondeur. Donc, à 200 m de distance, nous sommes dans une partie complètement obscure.

Alors l’absorption des eaux pour les radiations vertes et bleues dépend de la nature de ces eaux. La différence dans l’absorption sélective entre les eaux côtières et celles du large parait liée à la Présence, dans les premières , de substances de teinte générale jaune verdâtre et qui seraient Issues de la dégradation de matières organiques d’origine continentale ou littorale.


Zone euphotique :

Zone aphotique :

150 m de profondeur

(Zone oligotrophique)

1% de la lumière régnant en surface pour définir la limite entre la zone suffisamment éclairée pour permettre la vie végétale

et la zone d'où la vie végétale est impossible

EAU DE MER


EAU DE MER

COURANTS OCÉANIQUES

Les courants marins déplacent les masses d’eau à travers tout l’océan. Ils sont définie par leur vitesse et leur direction et nous verrons qu’ils sont dus aux variation de densité et à la rotation de la terre.

Ils peuvent être créer par les échanges d’énergie à l’interface océan-atmosphère qui se font sousforme mécanique, par l’action du vent en surface, sous forme chaleur par l’influence du rayonnement solaire et sous forme de l’eau par l’intermédiaire du cycle évaporation-précipitation.

Deux moteurs : le soleil et l’attraction

Importants échanges d’énergie

Un courant marin est un déplacement d’eau de mercaractérisé par sa vitesse, sa direction et son débit

Mise en mouvement de l’océan et de l’atmosphèr

Différences de températuresDifférences de salinitéDifférences de densité

Vents- Courants de surface

- Courants de profondeur


Hautes pressions

Basses pressionsEquateur

- Courants de surface

Anticyclones

Dépressions



Généralité

Les courants sont provoqués principalement par les vents qui soufflent sur les océans mais, aussi par les différences de densité des eaux, par les précipitations, etc.

Il y a deux sortes de courants océaniques : “les courants chauds” et “les courants froids”.

- Courants de profondeurDifférences de densité = notion de masse d’eau

Vitesse = 1 mm/s


800 mètres de profondeurJusqu’à 3 mètres par seconde

- Courants de surface

L’unité de mesure du flux d’un courant marin : le Sverdrup (Sv)= 1 million de m3/s


Terminologie

Cascading est une descente d’eau refroidie pendant hiver dans la zone néritique

Upwelling est au contraire, une remontée d’eau profonde froide le long de la pente continentale

Anticlinaux thermiques : voisins des upwellings, c’est-à-dire ce sont des remontées d’eau profonde froide mais elles n’arrivent pas à la surface.


Convergence : Des masses d’eau qui s’affrontent sans se mélanger en mouvement constituent une convergence.


Divergence: Deux courants qui tendent à s’écarter l’un de l’autre créent une divergence. Les zones de divergence sont fertiles. Les plus importantes se situent à l’équateur.


MAREE

La mer monte et descend normalement deux fois par jour. Il s’agit du phénomène de “la marée”. Les marées sont provoquées par la force d’attraction qui s’exerce entre le Soleil, la Lune et la Terre.

Le phénomène d'attraction des astres dans l'espace est à l'origine des marées. C'est l'effet combiné de l'attraction de la lune et du soleil qui provoque un déplacement des masses d'eau des océans. En fait, toute la Terre est attirée, mais c'est la partie la plus "déformable", les océans, qui est la plus sensible à l'attraction.

L’attraction exercée par la Lune et le Soleil sur la terre a pour effet de faire monter le niveau de la mer aux points A et B (marée haute). Mais comme le volume de la mer est constant, si l’eau afflue vers les points A et B, son niveau descend aux points C et D (marée basse).

Cependant, la question se pose consister à quels moments les marées atteignent l’amplitude la plus forte : ce sont les “marées de vive-eau”. Alors les effets exercés par la Lune et le Soleil se retranchent, ce qui entraîne des marées de faible amplitude appelées “marées de morte-eau”.

La marée haute et la marée basse alternent toutes les 6 heures et quelques minutes. L'alternance de la PM et de la BM deux fois par jour vient de la rotation de la Terre sur elle même et non de la rotation de la Lune autour de la Terre.

MAREELorsque les deux astres sont alignés les effets s'ajoutent (nouvelle et pleine Lune), le marnage est alors fort. On parle de marée de vive-eaux.

Lorsque les deux astres sont perpendiculaires les effets se soustraient, le marnage est alors faible. On parle de marée de morte-eau.

http://www.ifremer.fr/lpo/cours/maree/glossaire.html



MAREE

La Lune tourne autour de la Terre en 28 jours par conséquent l'oscillation a une période de 14 jours

Ifremer 16/02/04

- Courants de marée

Les éléments qui empêchent la marée de tourner librementautour de la Terre :- les continents- la profondeur- les forces de Coriolis

MAREE

Terminologie

MAREE

Marées de tempête et marée barométriques: soufflant du large vers les cotes peuvent provoquer de dégâts.

Nouvelle lune : La marée de vive-eau, la lune et le soleil se lèvent aux mêmes heures l’action de deux astres s’ajoute on est en période de vives eaux. La mer descend jusqu’à l’apparition de récifs coralliens, dans ce stade les gens peuvent aller à la mer et faire la pêche à pied.

Premier quartier : La maré de morte-eau, quelques jours après le soleil se lève à 6h avant la lune. La mer descend jusqu'à un certain stade sans l’apparition de récifs coralliens.

Pleine lune : La marée de vive-eau, quelques jours après, le soleil se couche quand la lune se lève. La mer descend jusqu’à l’apparition de récifs coralliens, dans ce stade les gens peuvent aller à la mer et faire la pêche à pied.

Dernier quartier : marée de morte eau, quelques jours après, le soleil se lève 6h après la lune.

MAREE

Flot: lorsque la mer monte.

Jusant: lorsque la mer descend.

Etale: lorsque la mer ne monte ni ne descend.

Marnage: la différence de hauteur d'eau entre la Pleine Mer et la Basse Mer exprimée en mètres.

Marée diurne: Lorsqu’on observe qu’une pleine mer et qu’une basse mer dans une journée.

Marée mixte: lorsqu’on observe deux pleines mer et deux basses mer tantôt qu’une seule pleine et qu’une basse mer.

Marée semi –diurne : le cycle de marée comportant deux pleines mer et deux basses mer.

Marée d’équinoxe : le soleil se trouve dans l’équateur, son action sur la mer est très importante .on observe une plus grande amplitude de marée, surtout en pleine lune et en nouvel lune, elle se caractérise par des tempêtes

Croissant et octant : Dans la position intermédiaire, la lune se présente sous la forme d’un croissant ou octant dont la surface augmente d’un jour à l’autre pendant le PQ (premier quartier) et démunie pendant DQ (dernier quartier).

PQ : Quand la lune est dans le PQ on peut dessiner un P en joignant les cornes du croissant quand elle est dans le DQ ; on peut dessiner un D.DQ : la durée qui s’écoule entre deux apparitions de la lune est de 29 jours et demi elle s’appelle la lunaison.

MAREE

Merci pour votre attention

Science

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