Exemple de profileur ARGO : le profileur ARVOR. C'est un instrument autonome qui mesure en temps réel la température et la salinité dans l’océan jusqu’à 2 000 m de profondeur, ainsi que les vitesses à sa profondeur de parking à 1 000 m.© Dugornay Olivier (2016). Déploiement d'un profileur Arvor face au rocher du Lion. Ifremer.
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La circulation turbulente "cachée" des profondeurs océaniques dévoilée

Résultat scientifique Océan Atmosphère

Pour la première fois, une équipe de scientifiques a évalué la circulation « cachée » océanique grâce à des observations directes de l'océan profond (1000 m). Cette circulation, induite par les tourbillons océaniques, est capable de transporter de la chaleur et du sel (les deux propriétés clés de l'océan) sans modifier les courants marins et la densité de l'eau de mer. Les scientifiques ont montré que cette circulation est 5 fois plus efficace pour changer la température et la salinité de l'océan que son équivalent qui « n'est pas caché » (c'est-à-dire qui modifie courants marins et densité de l'eau de mer). Cette évaluation a été rendue possible grâce à l'intelligence artificielle et au réseau international de mesures autonomes de l'océan Argo.

Dans le contexte du réchauffement climatique, où 90% de la chaleur en excès va dans l'océan, il est de plus en plus nécessaire de bien observer, décrire et comprendre la circulation océanique. L'observation montre que l'océan est stratifié. Il correspond à la superposition de couches d'eau de mer plus dense au fond qu'à la surface. Cette densité est contrôlée par la température et la salinité. L'océan est aussi turbulent : il est rempli de tourbillons océaniques, analogues aux tempêtes pour l'atmosphère. En agissant le long des surfaces de densité homogène, les tourbillons océaniques induisent une circulation « cachée » : une circulation qui ne modifie pas les courants marins. Néanmoins, en mélangeant des eaux chaudes et salées avec des eaux froides et fraîches, elle transforme ces eaux et en crée de nouvelles. Dans cette étude, les scientifiques dévoilent pour la première fois cette circulation cachée et ses transformations au travers d'observations directes de l'océan profond.

Le réseau international Argo surveille l'océan depuis les années 2000. Il est constitué de plusieurs milliers de bouées dérivantes autonomes naviguant dans les profondeurs de l'océan. Elles enregistrent la température et la salinité, et dérivent avec les courants marins à 1000 m de fond. En utilisant des méthodes issues de l'intelligence artificielle les scientifiques ont reconstruit les déplacements induits par les tourbillons océaniques. Grâce à cela et à un cadre théorique robuste, ils ont estimé les transformations des eaux qui n'altèrent pas la densité mais qui changent la température et la salinité.

Cette circulation cachée transforme 5 fois plus efficacement les eaux que la circulation qui altère la densité. Ces résultats permettent de mieux quantifier comment l'océan transporte la température et la salinité. Cela ouvre de nouvelles perspectives sur le rôle des tourbillons océaniques dans le cycle de l'eau et pour la redistribution de la chaleur du système climatique.

Schéma de la circulation turbulente cachée. Les tourbillons océaniques (en couleur orangée à rouge suivant leur intensité) mélangent la température (du bleu foncé au turquoise) le long d’une couche de densité constante. Celle-ci transporte de la chaleursans modifier la densité de l'eau de mer et donc les courants marins. Crédit : Sébastien Hervé (2025).

Pour en savoir plus

Sévellec, F., N. Kolodziejczyk, and Esther Portela, 2025: Turbulent Isopycnal Mixing dominates Thermohaline Transformations of Intermediate Ocean Waters, Nat. Commun., 16, 9838. 

Laboratoire CNRS impliqué

  • Laboratoire d'océanographie physique et spatiale (LOPS - IUEM)

Tutelles : CNRS / IFREMER / IRD / Univ Bretagne Occidentale