Causes de la circulation dans les mers

Il y a, dans les grandes mers, une double circulation d'aller et de retour, analogue à celle de l'air, mais dont les causes ne sont pas les mêmes. L'air doit son mouvement à ce qu'il s'échauffe par le bas, d'une quantité qui est assez sensible à raison de sa faible chaleur spécifîque^ et qui suffit à le dilater beaucoup, à raison de la grandeur de son coefficient de dilatation. La mer, au contraire, s'échauffe par le haut, elle se chauffe peu et se dilate à peine. Si la chaleur en rend les eaux plus légères sur une petite épaisseur, l'évaporation augmente leur degré de salure et les rend plus lourdes. Par une action opposée, au pôle, les eaux de surface, plus légères que celles du fond parce qu'elles reçoivent et gardent les eaux douces de fusion de la glace, sont plus froides. 11 est difficile de savoir, parmi ces influences contraires, lesquelles sont prépondérantes. Tout ce qu'on peut dire, c'est que toutes étant faibles et se combattant deux à deux, il est difficile de croire qu'elles jouent autre chose qu'un rôle secondaire dans le puissant phénomène de circulation dont nous avons à trouver les causes.

Ces causes, nous les trouvons, sinon exclusivement, du moins pour une part prépondérante, dans le mouvement des alises du N.-E. et du S.-E. qui, soufflant continuellement dans la même direction au voisinage de l'équateur, ont fini, en vertu du principe de la superposition des petites causes pour produire de grands effets, par imprimer à la surface des eaux un mouvement concordant avec le leur, c'est-à-

dire dirigé de TE. àTW. Ce mouvement peut être considéré, depuis qu'il dure, comme ayant atteint un état d'équilibre moyen, dans lequel l'effet des frottements compense celui des forces motrices qui continuent à agir. Il est donc devenu régulier, et voici en quoi il consiste.

160. Griilf-stream. — Dans l'Atlantique, où il est le mieux connu, le mouvement commence par un courant qu'on voit naître au large de la côte d'Afrique, au sud des îles Saint-Thomas et Annobon, et qui traverse l'Atlantique en augmentant graduellement d'ampleur et de vitesse. La pointe avancée du cap Saint-Roch le partage en deux branches, dont Tune descend le long- des côtes du Brésil, et dont l'autre, la plus importante, glisse le long des Guyanes en remontant vers le N.-W. Elle reçoit en passant l'Amazone et rOrénoque, et toutes ces eaux, douces et chaudes, plus légères que les eaux sous-jacentes, restent à la surface de la mer et sont poussées contre la barrière des Antilles. Une partie contourne vers le nord ce groupe d'îles, pendant que l'autre entre dans la mer des Caraïbes, contourne la presqu'île du Yucatan et pénètre dans le golfe du Mexique. Cette région, comme nous le verrons, est une des plus chaudes du globe. Grâce à la grandeur et à la forme presque circulaire du golfe, les eaux y tournoient longtemps, s'y échauffent, et lorsqu'elles en ressorlent par le canal de la Floride, c'est sous forme d'un immense courant de plus de 50 kilomètres de large sur 400 mètres de profondeur, avec une vitesse de 6 kilomètres à l'heure, et une température de 30<**. Uno cause mal connue, dans laquelle intervient

1. « n est un fleuve dans l'Océan : dans les plus grandes sécheresses, jamais il neturit; dans les plus grandes crues, jamais il ne déborde. Ses rives et soo lit sont des couches d'eau froides entre lesquelles coulent k flots pressés des eaux tièdes et bleues. Nulle part sur le globe il n'existe un couraat aussi majestueux. Il est plus rapide que l'Amazone, plus impétueux que le Mississipi, et la masse de ces deux fleuves ne représente pas la millième partie du volume d'eau qu'il déplace. » Ainsi débute le beau livre de Maury consacré à la Géographie de la mer et surtout au Gulf-stream.

peut-être l'impulsion du courant qui a côtoyé par le Nord la barrière des Antilles, infléchit vers le N. ce courant qui contourne ainsi la presqu ile de la Floride dont le nom indique l'admirable climat. Dans ce mouvement, et pour des causes analogues à celles qui dirigent vers TE. le contrealisé du même hémisphère, le courant prend une direction S.-W., quitte pour cela la côte américaine et traverse en écharpe l'Atlantique nord. A mesure qu'il avance, sa profondeur diminue et sa largeur augmente. Il a 115 kilomètres de large environ par le travers du cap Hatteras. Plus loin, c'est une nappe mince, mais qui recouvre \ine grande partie de l'Atlantique.

A mesure qu'il s'élargit et se confond avec les eaux extérieures, sa trajectoire est plus difficile à suivre. Rien ne dit d'ailleurs qu'elle soit toujours la même : Maury le compare à une banderole flottant au souffle de la brise. C'est une nappe qui coule entre deux berges mobiles : elle peut passer ici ou là, quitter momentanément un lit dans lequel elle revient. Nous laisserons de côté ses fluctuations et les courants partiels qu'on la dit alimenter. Toujours estil qu'on la retrouve entre les Iles Britanniques et l'Islande, sur les côtes de Suède et jusqu'au voisinage du cap Nord, où elle apporte des bois flottés appartenant à des essences qui ne poussent que dans les régions tropicales. C'est ainsi qu'une barque de rivière, chargée d'acajou, aborda un jour aux îles Feroë.

Dans ce long trajet, les eaux se refroidissent peu à peu. Les chi lires qu'on a relevés à diverses latitudes sont variables, et nous ne les rapporterons pas. La seule chose à remarquer chez eux est ceci. Au départ, dans le golfe du Mexique, il n'y a qu'une faible différence de température entre les eaux du Gulf-stream, celle des eaux avoisinantes et celle de l'air. A l'arrivée, au nord de la Norvège, tant que la mer est libre, car on ne sait pas ce qui se passe sous le manteau de glace des pôles, les eaux de la mer et celles du Gulf-stream ne sont pas éloignées de 0®, et la différence est encore faible. C'est dans les latitudes tempérées, dans

les régions où le Gulf-stream s'épanouit en liberté sur TOcéan que ces différences sont les plus fortes. C'est avec Tair surtout qu'elles sont marquées, et comme la température de cet air peut varier très vite, le contraste devient parfois saisissant. Il y a des jours où la mer fume comme une chau dière en ébuUition. Avec les eaux avoisinantes, les différences sont moins grandes. Au départ, dans le détroit de la Floride, la température du courant avoisine 30** et dépasse d'environ 5® celle des masses liquides environnantes. Au travers du cap Hatteras ou de Terre-Neuve, les eaux du courant sont de 12 à 15^ plus chaudes que le reste de l'Atlantique à la même latitude. On a encore relevé des différences de 5 à 6 degrés vers le 40« degré de latitude. En Norvège, on a observé une température de 16°5 dans le courant qui coulait sur un fond à 6^3. C'était une différence de température de près de 10®.

La quantité de chaleur que ce courant convoie, et qu'il apporte, en somme, des régions équatoriales dans les régions tempérées et polaires, est facile à calculer, lorsqu'on connaît son débit et sa chute totale de température du point de départ au point d'arrivée. Cette chute est de plus de 20® en moyenne, et comme le courant débite 45 millions de mètres cubes par seconde, on conclut que la quantité de chaleur qu'il déverse sur son parcours est à peu près le tiers do la quantité totale de chaleur versée parle soleil sur tout l'Atlantique nord. On comprend, par suite, le climat doux que ce courant apporte dans toutes les régions qu'il visite, l'Irlande, l'Islande, la Norvège. Nous allons voir tout à l'heure ce que lui doivent en général les côtes occidentales de l'Europe.

161. Contre-courants d'eaux froides. — Remarquons d'abord que ce courant puissant, qui transporte sans trêve vers le nord des eaux empruntées à Téquateur, doit avoir une contre-partie. Cette contre-partie se compose de deux termes. 11 y a d'abord sûrement des portions dérivées du Gulf-stream (courant de Rennell), qui s'arrêtent à mi-chemin vers le nord, et qui reviennent vers l'équatenr

en décrivant un large circuit dont la branche descendante longe les côtes d'Espagne et celles du Maroc. Elles contournent et circonscrivent une large portion d'Océan qui ne prend pas part aux grands mouvements qui embrassent le reste; les eaux sont calmes dans cette espèce de- bassin lacustre, et s'y encombrent d'une végétation vigoureuse de fucus dans laquelle les navires hésitent à s'enfoncer. Une faune spéciale est implantée dans cette tranquille oasis: c'est la mer des Sargasses (Sea grass, gazon de mer) (fig. 100).

Mais ce courant partiel ne suffirait pas à alimenter le (lulf-stream entier. Il faut que les eaux apportées au pôle en reviennent. On trouve en effet le long de la côte orientale du Groenland, du détroit de Davis, de la baie de Baffiu,des courants d'eau froide qui se réunissent au débouché de la baie d'Hudson,et emportent vers le sud, surtout au moment de la débâcle, des glaces flottantes dont la fusion maintient leur faible densité, et leur permet ainsi de rester des courants de surface. En descendant vers le sud, ce courant d'eaux froides vient rencontrer le courant ascendant du Gulf-stream, da/is les parages de Terre-Neuve. Les brouillards habituels de cette région résultent précisément du mélange de l'air froid qui surmonte le courant venu du nord avec la couche d'air chaud et humide qui surmonte le courant d'eaux chaudes. En même temps les glaces fondent, et le courant polaire, allégé, continue sa marche vers le sud.

Ici se passe un phénomène analogue à celui qui incline vers rOuest Talisé de l'Atlantique nord. En vertu du mouvement de la terre, le courant d'eaux froides se trouve aussi rejeté vers l'ouest, mais il rencontre comme obstacle à ce mouvement la côte américaine, le long de laquelle il se relève par un effet de réaction, et qu'il borde d'une sorte de ganse ou de ruban, épais de quelques kilomètres. Le nom de muraille froide qu'on lui donne dit très bien à la fois sa position relevée le long des côtes et sa température basse. Cette nmraille est elle-même côtoyée par le Gulf-stream dont les eaux tièdes et bleues se distinguent très nettement des eaux vertes et froides du courant polaire, et en restent

parfois si voisines, mais si nettement séparées, qu'il est arrivé à des navires d'avoir leur proue dans les unes e1 leur poupe dans les autres.

A mesure qu'il descend vers le Sud, le courant venu du nord rencontre des eaux plus chaudes au-dessous desquelles il s'enfonce. On ne le retrouve plus, par le travers de la Floride, que dans des sondages thermoraétriques. Il est du reste probable que des courants sous-marins, encore inconnus, viennent accompagner le courant superficiel que nous avons décrit, qui reste superficiel pendant la plus grande partie de son parcours parce qu'il est formé en grande partie d'eaux douces de fusion des glaces, mais qui, autant qu'on peut le voir, ne suffirait pas à lui seul pour compenser l'effet du Gulf-stream. On a une autre preuve de l'existence de ces courants profonds, dans cette dérive vers le sud que subissent d'une manière permanente les glaces des pôles, et qui ont si souvent arrêté ou même repoussé vers le Sud les voyageurs en quête du pôle Nord.

162. Influence prépondérante des courants superficiels sur les climats. — Ces courants profonds peuvent d'ailleurs avoir leur importance dans la physique du globe, mais, au point de vue météorologique, leur effet sur le climat est moins immédiat et par suite moins marqué que celui des courants superficiels. On devine le contraste qui doit exister à la même latitude entre les côtes européennes de l'Atlantique, baignées par des eaux chaudes, et les côtes américaines que côtoie un courant froid. On voit en effet, sur la carte (fig. 100), le Canada, Québec, l'embouchure du Saint-Laurent, à la latitude de l'Espagne et de la France, le Labrador et la baie d'Hudson, dont le climat est des plus durs, être au niveau de l'Angleterre, et le Groenland, avec son immense coupole de glace, faire pendant aux régions presque tempérées de la Norvège. Nous avons vu l'hémisphère Nord favorisé au détriment de l'hémisphère Sud. Voilà que nous trouvons maintenant que la côte occidentale de f Atlantique est favorisée aux dépens de la côte orientale.

puisque c'est le long de cette dernière que se fait le courant froid de retour des eaux chaudes dont l'Europe bénéficie.

163. Karo-Siivo. — La circulation générale dans les autres mers est beaucoup moins bien connue, mais nous allons pourtant pouvoir retrouver dans le Pacifique Nord une situation et des conclusions analogues à celles que nous venons d'établir pour le Nord de l'Atlantique. Dans le Pacifique, la surface ouverte à l'action des vents alises est infiniment plus vaste que dans l'Atlantique. Mais, sans doute à raison de la configuration du fond de la mer et de la présence d'une multitude d'îles et d'îlots, le mouvement n'y prend pas les allures décidées et puissantes du courant générateur du Gulf-stream. On voit pourtant se dessiner, au voisinage de l'équateur, un courant de l'Est à l'Ouest qui, dans les parages de la Nouvelle-Guinée, des Moluques et des îles de la Sonde, rencontre devant lui une barrière analogue à celle que forme l'isthme de l'Amérique centrale pour le courant du Gulf stream. Mais cette barrière n'est pas continue comme l'autre, de sorte qu'une partie du courant traverse les nombreux détroits qui séparent ces îles pour arriver dans la mer des Indes, oii nous la retrouverons tout à l'heure, tandis que l'autre, rejetée vers le Nord, contourne les Philippines et, déviant vers l'Est pour les mêmes raisons que le Gulf-stream, se retrouve au large du Japon sous la forme d'un courant régulier dont les eaux tranchent encore, sur les eaux avoisinantes, par une teinte bleue tellement foncée qu'elles en paraissent presque noires. C'est le Kuro-Siwo ou fleuve noir des Japonais; c*est plus loin le courant de Tessan des navigateurs et des géographes.

Arrivé au Nord du Pacifique, ce courant, au lieu de pénétrer dans les mers glaciales comme le fait le Gulf-stream, n'y envoie qu'une très faible dérivation, et cela pour deux raisons : la première c'est qu'il rencontre cette chaîne de hauts-fonds dont les sommets rangés en ligne demi-circulaire forment les Kouriles, les îles Aléoutiennes et la presqu'île d'Alaska; la seconde c'est qu'au regard de la vaste mer qu'il

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termine, le détroit de Behring (100 kilomètres de large et 50 mètres de profondeur) est une vraie porte cochère, n'ayant ni largeur ni profondeur. Aussi, la plus grande partie du Kuro-Si wo suit la courbe du golfe pour redescendre directementle long de la côte américaine parla terre de Vancouver et la Californie II vient se fondre d'une façon indistincte, au sud des îles Hawaï, avec le courant de départ, laissant aussi dans une partie de l'anse qu'il forme, une mer de varechs tout à fait comparable à la mer des Sargasses (fig. 100).

164. Courants froids de rocéan Pacifique. — Pour faire équilibre à une partie au moins de ce courant chaud qui va de Téquateur vers les pôles, l'observation révèle un courant d'eaux froides venant de la mer d'Okhotsk^ descendant le long de la côte asiatique, rejeté vers l'Ouest, et passant entre la Chine et le Japon. C'est dans ces eaux froides que se trouvent les pêcheries de la Chine, qui sont les pêcheries de Terre-Neuve de l'océan Pacifique. Comme à Terre-Neuve et pour les mêmes raisons, les brouillards sont fréquents dans ces parages. Peut-être y a-t-il d'autres courants froids. En tous cas, celui-ci suffit pour établir entre les bords opposés du Pacifique Nord, une différence du même ordre que celle que nous avions relevée dans l'Atlantique. C'est ainsi qu'à latitude égale les côtes de la Chine sont moins chaudes que celles de l'Amérique du Nord bordant le Pacifique.

Mais cette différence entre les températures aux mêmes latitudes est moins marquée que pour l'Atlantique, d'abord parce qu'il n'y pas dans le Pacifique de latitudes aussi boréales, c'est-à-dire de celles où l'action des courants marins se manifeste le mieux; puis, parce que le détroit de Behring n'ayant détourné qu'une faible portion des eaux du Kurô- Siwo, il y a le long de la côte américaine un véritable courant descendant qui n'existe pas au même degré sur la côte européenne de l'Atlantique et qui, d'abord plus chaud que les côtes qu'il baigne, devient plus froid qu'elles à mesure qu'il s'avance vers le sud.

Dans rhémisphère austral, la circulation des eaux est moins bien connue, et semble en général un peu plus confuse. Nous ne parlerons ici que des grands courants qui entreiit pour une part dans le climat des côtes, et vont nous donner des dissemblances du même ordre que celles que nous avons relevées jusqu'ici. L'Amérique méridionale, par exemple, est parcourue sur sa côte Est par ce courant chaud, dit du Brésil, dont nous avons indiqué rorigine(160). Sa côte occidentale, au contraire, est baignée par un immense courant d'eaux froides, allant du sud au nord, et appelé courant de Humboldt. C'est donc linverse de ce qui se passe dans l'Amérique du Nord; sa côte Ouest est plus froide que sa côte Ksi, mais comme on est ici plus près de l'équateur que dans l'Amérique du Nord, c'est en somme encore la côte Ouest qui est avantagée, et jouit d*un climat presque tempéré, là où celui de l'autre est encore tropical. Toutefois, à la pointe inférieure, et là où viennent se rencontrer le courant de l'équateur qui s'est refroidi, et le courant venant du pôle qui ne s'est pas réchauffé, le climat est des plus durs : c'est la Terre de Feu, où les îles Falkland font en quelque sorte pendant à Terre-Neuve.