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Upwelling : l’eau, l’air, la vie ?

Planète bleueSelon vous, le vent et l’eau froide seraient les ennemis de la plongée ? La rotation de la Terre serait seulement des histoires d’ingénieurs et de satellites, et les courants marins, celles des océanographes ? Détrompez-vous. Amateurs de sensations fortes, tout cela vous concerne directement…

Où l’on découvre que l’océan est toujours recommencé. Le « gros » ne s’y trompe pas… La planète pourrait s’arrêter de tourner, peu importe, en plongée, le monde extérieur n’existe plus.

Vortex

Seul(-e) dans sa bulle, chacun se concentre sur l’instant présent. Quant au grand frisson – une troupe de barracudas, de dauphins ou quelques squales qui passeraient par là – tout le monde compte sur la chance. Ah, voir du « gros » ne serait qu’une question de hasard ? Pas si sûr…

La preuve, si aussitôt à la lecture des mots Galapagos, Mozambique, Malpelo ou Komodo, vous vous sentez « télétransportés » dans le grand bleu au côté du requin baleine ou sous un banc de marteaux, c’est bien qu’il y a un truc !

Il est même d’une telle ampleur que ces plongées mémorables sont en réalité toujours liées au monde extérieur et aux Éléments.

Au début était le vent…

Ces instants magiques sont les fruits d’une belle alchimie entre l’Air, la Terre, l’Eau et le Feu. En science, on parle d’upwelling, remontée d’eaux froides qui vient littéralement ressourcer la surface ! Elle doit beaucoup à la force de Coriolis. Engendrée par la rotation de la Terre, celle-ci agit sur les mouvements de masses d’air et d’eau (toute particule en mouvement est déviée vers sa droite dans l’hémisphère nord, sa gauche dans l’hémisphère sud).

upwelling NOAASans upwellings, les eaux chaudes superficielles resteraient désespérément pauvres tandis que les eaux froides, plus denses, stagneraient en profondeurs. « Pour simplifier, il en existe deux grands types » explique Pierre Fréon, spécialiste de la question à l’IRD et plongeur : « les upwellings côtiers (les plus intenses) dont les moteurs sont les vents soufflant le long des côtes, et les upwellings du large ou hauturiers. Ces derniers résultent soit également directement du vent, soit de rencontres de courants. Ils peuvent se subdiviser en upwellings du talus continental, upwellings équatoriaux et upwellings tourbillonnaires. D’intensité bien moins grande que les upwellings côtiers, leur plus-value reste très importante car ils surviennent dans des régions plus pauvres ».

Il est vrai qu’en occupant seulement 1% de la surface des océans, les zones d’upwelling soutiennent la productivité de 20% des pêcheries mondiales. Mais où trouve-t-on les plus influents, les fameux upwellings côtiers ? « Surtout aux latitudes proches des tropiques du Cancer et du Capricorne » assure le chercheur.

Le manchot est privé de Pôle Nord !

ManchotsAu cours de son évolution, ce drôle d’oiseau a perdu la faculté de voler. Compensation, grâce à ses ailes atrophiées en forme de nageoires, il virevolte en profondeur ! Il peut ainsi plonger (jusqu’à 550 mètres pour le manchot empereur) et pêcher krill, calmars et poissons.

Mais pour voir son frigo toujours rempli, les eaux environnantes doivent être régulièrement alimentées en plancton, casse-croûte de ses proies. Quand El Nino se tient à carreau, pas de souci : le manchot peut compter sur deux zones d’upwellings permanentes de l’hémisphère sud (Humboldt, Benguela) et le front polaire antarctique au pôle sud.

Côté nord, sans courants froids équivalents aux latitudes où l’on serait supposer le rencontrer, comment le manchot pourrait-il survivre ? Incapable de voyager par les airs, il n’est vraiment pas prêt de poser les pattes de ce côté-ci de la planète…

Alors, le phytoplancton explose au soleil !

Principales zones d'Upwelling côtierSoutenus par les alizés, ils sont quatre à faire la pluie ou le beau temps sur la vie marine : le courant des Canaries (Maroc, Mauritanie, Sénégal, Gambie) et celui du Benguela (sud de l’Angola, Namibie, Afrique du Sud) dans l’Atlantique Est ; le courant de Humboldt (Pérou, Chili) et celui de Californie (Etats-Unis, nord du Mexique) dans le Pacifique Est.

Ainsi, en raison de la friction entre les vents et les couches superficielles de l’océan, la masse d’eau de surface – chaude – se retrouve poussée vers l’ouest. Celle qui est dessous vient combler l’espace vacant. Remontant des profondeurs, elle est froide et gorgée de nitrates, phosphates et dioxyde de carbone issus de la décomposition du plancton et d’autres organismes.

DiatoméesEn zone aphotique, hors de portée des rayons du soleil, ces sources d’azote, phosphore et carbone n’étaient pas exploités. Mais une fois transportées là où la lumière pénètre, elles deviennent utilisables par le phytoplancton. Grâce à ce véritable carburant de croissance, la photosynthèse reprend et le plateau continental devient le décor d’une formidable explosion de vie…

Un vrai festin pour le zooplancton ! Effet boule de neige, des petits poissons comme les sardines ou les anchois aux plus grands (espadons, requins) jusqu’aux autres prédateurs (oiseaux, dauphins, baleines) : tous profitent de l’abondance de nourriture.

Une découverte toute fraîche !

MoulesLa présence de forts courants froids verticaux au niveau des côtes rocheuses empêche-t-elle l’installation de larves d’organismes fixés, type moules, balanes, etc. ? Jusqu’ici, des recherches menées près de la surface tendaient à le prouver.

Du coup, Jon Witman, biologiste à l’université Brown aux Etats-Unis, a voulu en avoir le cœur net. Lui et son équipe ont plongé sous la zone de balancement des marées aux Galapagos. Et là surprise, certains endroits entre 6 et 15 mètres étaient colonisés par des balanes. D’ordinaire, servant d’aliments à d’autres espèces, ces crustacés jouent un rôle clé dans les récifs. En plein upwelling, c’est donc aussi le cas puisque bulots et autres poissons s’en régalaient !

« La découverte de cette relation proies-prédateurs montre que les zones d’upwelling vertical sont des écosystèmes bien plus dynamiques en terme d’organismes marins qu’on ne le pensait » commente Witman qui a publié son étude en février 2010. Décidément, les upwellings sont loin d’avoir livrer tous leurs secrets…

El Niño, le mauvais garçon du climat

Toutefois, il arrive que cette mécanique bien huilée connaisse des bugs. Le plus célèbre ? El Niño qui fait parler de lui au moins une fois par décennie. Il s’impose pendant plusieurs mois jusqu’à ce que son opposé – La Niña caractérisée par des vents très forts – vienne rétablir l’ordre dans les interactions entre atmosphère et océan.

A chaque fois qu’il pointe le bout de son nez, El Niño sème la zizanie au sein du courant de Humboldt et d’un bout à l’autre du Pacifique ! Les ennuis commencent par des perturbations de pressions atmosphériques. Dans l’Ouest de cet océan, les eaux ont tendance à se réchauffer, s’accumuler et se répandre vers l’Est ; quand dans l’Est justement, le souffle des alizés perdant en puissance, les eaux chaudes de surface ne sont plus poussées suffisamment fort vers le grand large.

Réchauffement climatique ?

Pierre Fréon, chercheur à l’IRD, directeur scientifique de l’Upwelling Ecosystem Programme (ECO-UP)

- Un réchauffement climatique pourrait-il affecter le phénomène d’upwelling ?

Sans aucun doute ! Même si nous devons reconnaître qu’il reste encore beaucoup d’inconnues et que de ce fait, divers scénarios prévisionnels, parfois contradictoires, sont proposés…

- Avec quelles conséquences ?

Des effets négatifs : baisse de productivité, disparition ou raréfaction de certaines espèces, sensibilité plus grande à l’exploitation, etc. Positifs aussi, comme l’arrivée de nouvelles espèces, etc. ! Ces conséquences ne seront pas les mêmes selon les écosystèmes. Mais globalement, les effets négatifs ont toutes chances de l’emporter sur les effets positifs…

Aïe, l’upwelling normalement attendu au niveau du Pérou et du Chili est coupé dans son élan… Les eaux froides ne peuvent ni remonter des profondeurs, ni abreuver le phytoplancton de l’« essence » providentielle. Hausse des températures, fortes précipitations (inondations, ouragans), dégâts matériels, humains en Amérique du Sud et graves sécheresses en Asie du Sud-Est et en Océanie : c’est le monde à l’envers ! Chaque maillon de la chaîne alimentaire marine en souffre. Les animaux doivent aller chercher de quoi manger plus bas sous la surface. Et ces efforts, coûteux en énergie, les affaiblissent. Le pire El Niño du XXe siècle (1982-83) a anéanti par exemple 77% de la population de manchots des Galapagos.

Requin taureau

Autant dire que le phénomène d’upwelling est vital pour la faune marine. Et quelle jolie cerise sur le gâteau pour les plongeurs ! Mais là, attention avertit Pierre Fréon : « Qui dit upwelling, dit enrichissement en phytoplancton. D’où une turbidité plus importante. Dans le cas d’upwelling côtiers, cela veut souvent dire plonger dans de la soupe, avec une visibilité très réduite en dehors de certaines fenêtres situées juste avant ou pendant un pic d’upwelling. Ensuite, l’upwelling étant avant tout une remontée en surface d’eaux profondes (et riches en sels nutritifs), il s’accompagne d’un refroidissement sensible sur plusieurs dizaines de mètres. Donc, bien se couvrir… ». Hé oui,pas moyen de jouer les aventuriers sans une bonne combi’, c’est noté ?

Dossier publié dans le magazine Plongeur.com à télécharger gratuitement ici !

Upwelling

Et retrouvez dans ce numéro d’autres articles sur les secrets de la mer et la plongée :

Raies - Cornes du diableApprenez à voirRequins des glacesValVer zascaSSekParasites cachés

Sardine run !

DVD Le peuple des OcéansPourquoi chaque hiver, oiseaux, cétacés et squales se ruent en Afrique du Sud ? Pour ne pas manquer une écaille du Sardine Run (à découvrir dans le film Océans de Jacques Perrin).

Ne se sentant à l’aise qu’entre 14 et 20°C, les sardines restent cantonnées à l’ouest de l’Afrique, entre Angola au nord et Port Elizabeth au sud. Là, l’upwelling du Benguela leur offre un gîte bien frais et le couvert : du plancton. Seulement, avant la reproduction au large du Cap-Occidental, les sardines se payent une petite virée.

De juin à juillet, par millions, elles remontent au nord-est de la pointe de l’Afrique et longent en surface le KwaZulu Natal, province d’Afrique du Sud. Espérant se protéger, elles forment des bancs immenses de parfois 15 km. Seulement, les prédateurs, venus par milliers, espèrent bien profiter du festin, en particulier près de Port St Johns au relief sous-marin idéal pour piéger les sardines…

Fous du Cap, dauphins communs et requins cuivres sont les premiers à se servir. Dauphins à long bec, tursiops, orques, requins sombres, taureaux et marteaux, rorquals, baleines à bosse et phoques ne tardent pas à s’en mettre plein la panse à leur tour ! Bref, que du beau monde pour ce qui est certainement la plongée d’une vie, n’est-ce pas ?

Hé bien, qu’on se le dise : cette frénésie n’existerait pas sans un courant saisonnier vers le large. Les sardines s’engouffrent alors dans la remontée d’eaux froides engendrée pour aller au nord jusqu’à Port Alfred, ou Durban quand la température le permet. Alors, merci qui ? L’upwelling bien sûr (pas côtier celui-là, mais de talus) !



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