Les marées influencent la dispersion des eaux douces de l'Amazone

Publié par Redbran le 27/03/2020 à 14:00
Source: CNRS INSU
La marée: un ingrédient essentiel de la dispersion des eaux douces du panache de l'Amazone dans l'océan Atlantique tropical

Le panache d'eau douce du fleuve Amazone influence les conditions physiques et biogéochimiques de l'Atlantique tropical à plusieurs milliers de kilomètres (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système international. Il est défini comme la distance parcourue par la lumière dans le vide en...) des côtes. Sur la base de simulations numériques à haute résolution, des chercheurs du Laboratoire d'études en géophysique et océanographie (L’océanographie (de « océan » et du grec γρ?φειν / gráphein, écrire) est l'étude des océans et des mers de la Terre. Les océanographes étudient...) spatiales (LEGOS/OMP, UPS / CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).) / CNES / IRD) et de Mercator Océan (Un océan est souvent défini, en géographie, comme une vaste étendue d'eau salée. En fait, il s'agit plutôt d'un volume, dont l'eau est en permanence...) ont montré que, sur le plateau amazonien, les très fortes marées influençaient les propriétés de ce panache et favorisaient son export vers le large. Ils ont également montré qu'elles contribuaient à élever de plus de 10 cm le niveau moyen de la mer (Le terme de mer recouvre plusieurs réalités.) à l'embouchure de l'Amazone.


Le Navire "MN Colibri" à son arrivée en Guyane. À son bord, des mesures de salinité ont pu être acquises en routine dans le cadre du Service national d'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude...) "SSS" du LEGOS (www.legos.obs-mip.fr/observations/sss) qui ont permis de valider la modélisation de la salinité.
© Centre spatial guyanais (Le Centre spatial guyanais (CSG) est une base de lancement française et européenne, située près de Kourou en Guyane française qui a été mise en service en 1973. Les fusées européennes Ariane,...)

Au nord-est (Le nord-est est la direction à mi-chemin entre les points cardinaux nord et est. Le nord-est est opposé au sud-ouest.) du continent (Le mot continent vient du latin continere pour « tenir ensemble », ou continens terra, les « terres continues ». Au sens propre, ce terme désigne une vaste étendue continue de...) sud-américain, le fleuve (En hydrographie francophone, un fleuve est un cours d'eau qui se jette dans la mer ou dans l'océan – ou, exceptionnellement, dans un désert, comme pour l'Okavango....) Amazone déverse en moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de quantités : elle exprime la grandeur qu'auraient chacun des membres...) 210 000 m3s-1 d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) douce dans l'océan Atlantique (L'océan Atlantique est l'un des cinq océans de la Terre. Sa superficie de 106 000 000 km² en fait le deuxième par la taille derrière l'océan Pacifique....), soit la moitié de l'eau douce fluviale reçue par ce bassin. Cependant, l'équilibre dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il peut être employé comme :) océanique sur le plateau amazonien et ses implications sur les propriétés du gigantesque panache de l'Amazone ne sont pas entièrement compris. L'évolution spatio-temporelle du panache demeure notamment mal représentée dans les modèles océaniques à moyenne ou basse résolution.

Des chercheurs du LEGOS et de Mercator Océan ont exploré la sensibilité aux marées de cette dynamique à l'aide d'un ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut...) de simulations numériques à haute résolution.

Les résultats montrent que, sur le plateau amazonien, les très fortes marées réduisent considérablement l'intensité du courant côtier responsable du transport (Le transport est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre, le plus souvent en utilisant des véhicules et des voies de communications (la route, le canal ..). Par assimilation, des actions de...) des eaux de l'Amazone vers le nord-ouest (Le nord-ouest est la direction entre les points cardinaux nord et ouest. Le nord-ouest est opposé au sud-est.) et donc de leur présence le long des côtes brésiliennes puis guyanaises.

En affaiblissant cette veine de courant côtière, la marée (La marée est le mouvement montant (flux ou flot) puis descendant (reflux ou jusant) des eaux des mers et des océans causé par l'effet conjugué des forces de...) augmente les temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) de résidence (Le nom de résidence est donné à un ensemble de voies souvent qui forment une boucle ayant la particularité de desservir des mêmes logements appelées également résidence. Ce terme vient du...) des eaux sur le plateau qui fait face à l'embouchure. Elle favorise aussi l'étalement du panache vers le large, où il est emporté par le puissant Courant Nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.) du Brésil et ainsi plus facilement exporté vers l'océan hauturier. Enfin, elle modifie également l'équilibre dynamique et les forces de pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.) en jeu, ce qui se traduit par une élévation de 10 cm du niveau de la mer (Le niveau de la mer est la hauteur moyenne de la surface de la mer, par rapport à un niveau de référence adéquat.) à l'embouchure.


Salinité de surface (haut), courants de surface (milieu) et niveau de la mer (bas) moyens représentés par le modèle de circulation (La circulation routière (anglicisme: trafic routier) est le déplacement de véhicules automobiles sur une route.) océanique utilisé, pour une simulation avec marée ("Model") et sans marée ("Notide"). La colonne de droite montre les différences entre les deux simulations.

Cette étude soulève de nombreuses questions. D'une part, si la sensibilité de la circulation côtière à la marée s'explique par des interactions entre courants forcés par les vents et courants forcés par la marée, la nature de ces interactions reste à préciser. D'autre part, l'augmentation des temps de résidence sur le plateau, où les eaux sont en contact direct avec les sédiments, a certainement des conséquences importantes sur les propriétés biogéochimiques du panache de l'Amazone, une des zones les plus productives de l'Atlantique tropical. Ces interactions entre la dynamique océanique, les sédiments et la biogéochimie du panache restent à découvrir.


Salinité de surface observée par satellite (SMOS) en 2011 illustrant l'influence des grands fleuves tropicaux (Amazone, Orénoque, Congo) sur les conditions de surface de l'océan Atlantique tropical.

Référence:
Ruault, V., Jouanno, J., Durand, F., Chanut, J., & Benshila, R. (2020). Role of the tide on the structure of the Amazon plume (Une plume est, chez les oiseaux, une production tégumentaire complexe constituée de β-kératine. La plume est un élément caractéristique de...): A numerical modeling approach. Journal of Geophysical Research: Oceans, 125, e2019JC015495. https://doi.org/10.1029/2019JC015495

Contacts:
- Julien Jouanno - LEGOS/OMP - julien.jouanno at ird.fr
- Fabien Durand - Laboratório de Geoquímica - fabien.durand at ird.fr
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