HIVER ETE
Fig. 127. — Température de la surface de la mer du Nord en hiver et en été.
température, les eaux de fond ayant une température de — 1° alors qu'on a— 2° à 50 mètres.
La mer du Nord est la mieux connue de toutes les mers bordières : une Association internationale en a entrepris l'étude [18]. Sa faible profondeur la rend plus sensible aux influences continentales et ses caractères sont réellement quelque peu anormaux.
La salinité y est répartie de façon très inégale. Le courant de décharge de la Baltique et les apports des grands fleuves tendent à dessaler l'Est et le Sud, tandis que au Nord dominent les eaux lourdes océaniques dérivées du Gulf stream.
La salinité moyenne à la surface est au-dessous de la normale (34,2) et notablement inférieure à celle des couches profondes (35,5). Les variations saisonnales de la température sont remarquables (fig. 127). Elles ne dépassent pas 6° dans la partie N. plus profonde et directement ouverte sur l'océan ; et augmentent progressivement vers le Sud, où la température monte à 15 et 16° l'été.
La stratification thermique a naturellement une tendance à l'inversion en hiver. Dans les parties les moins profondes la surface forme alors la couche la plus froide (températures près de Sylt, 24 II 1906 : surface 2°,9, fond 3°,2).
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Dans les parties les plus profondes voisines du Skagerrack (Chenal de Norvège), les choses sont plus compliquées, comme le montre la série suivante : 0 m. 5°10; 50 m. 5°19; 100 m. 7°35; 200 m. G°60; 400 m. 5°66. La couche superficielle plus froide, plus légère et moins salée provient de la Baltique.
En été la stratification thermique est partout remarquable parle brusque refroidissement au-dessous d'une couche superficielle relativement très chaude. Les températures inférieures à 10° commencent à partir de 30 m. près du Dogger Bank, parfois même vers 10 m. du côté du Skagerrack. Au-dessous de cette couche il y a presque homothermie.
Ces caractères du régime se rapprochent déjà de ceux des mers continentales. Il en est de même pour le bassin polaire arctique, qui nous estconnu depuis Nansen.
Le bassin polaire arctique. — Les sondages du Fram ont montré, contrairement à ce que l'on croyait jusque-là, que la mer Polaire occupe un bassin profond de plus de 3 000 mètres (fig. 128). Ce n'en est pas moins une véritable mer bordière divisée par des seuils en plusieurs cuvettes et séparée même de l'Atlantique par le seuil Wyville Thomson, sorte de pont immergé à une profondeur de moins de mille mètres entre l'Islande et l'Ecosse. Un autre seuil joignant le Spitzberg au Groenland septentrional et à la Norvège, isole le bassin polaire proprement dit et la mer de Barents. Cette disposition empêche les eaux polaires de fond de se déverser dans l'Atlantique.
Les conditions de température et de salinité se rapprochent de celles d'une mer continentale. Entre 0 et 20 mètres de profondeur, on trouve une couche d'eau très peu salée (1,2 à 2,2 0/0), provenant de la fonte des neiges et des glaces. Sa température, généralement voisine de 0°, peut varier considérablement suivant la saison. Jusqu'à 250 mètres vient une couche froide, où la salinité est inférieure à 3,5 0/0 grâce au mélange avec les eaux des grands fleuves sibériens. Au-dessous s'étale, jusqu'à 1000 mètres de profondeur, une couche chaude et très salée. Ce sont les eaux du Gulf stream qui, après avoir franchi les seuils, plongent, grâce à leur poids, sous les eaux superficielles, que leur faible salinité rend très peu denses. Enfin, au-dessous de 1 000 mètres, on trouve jusqu'au fond des eaux froides et lourdes, dont la température, relativement élevée, étant donné la latitude, prouve qu'elles échappent aux influences superficielles et ne se mélangent pas aux couches supérieures. Ces eaux ne sortent pas du bassin polaire, où elles restent indéfiniment, sans participer à la vie océanique générale.
Toute la circulation est donc superficielle. Un courant froid permanent, d'une merveilleuse constance, porte vers l'Ouest les couches
supérieures. C'est sur ce courant que comptait Nansen pour atteindre
Echelle o 200 ïjxio 6oo 3oô ioooKil
LEGENDE Continents
Jo- 200 20O-6OO
S^Mtl
Fig. 128. — Profondeurs du bassin polaire arctique, d'après Nansen. WT, seuil Wyville Thomson.
le pôle; mais sa dérive a nettement marqué que le courant tend à former un tourbillon. D'autre part, une partie de ses eaux s'échappe
LES MERS
par-dessus le seuil du Spitzberg, et s'écoule le long de la côte orientale du Groenland. Le Gulf stream pénètre dans la mer Polaire, en franchissant le seuil Wyville Thomson. Bien que la vitesse de translation des eaux soit insensible, le thermomètre a permis à Nansen [3] d'en retrouver les dernières ramifications jusqu'au delà de la Nouvelle-Zemble. Les courbes de salinité remontent vers le NE. en un long golfe, comme les isothermes. Mais cette influence du Gulf stream à la surface ne peut aller plus loin, car ses eaux lourdes, une fois entrées dans le bassin polaire intérieur, font une sorte de plongeon, et leur mouvement continue en un tourbillon qui se déplace au-dessous et en sens contraire du courant froid.
Elles sont protégées contre le refroidissement par cette couche superficielle, mais aussi perdentelles par là même toute action sur le climat. Si l'on songe que la couche froide et légère de surface est due à la fonte des neiges et aux fleuves, on verra combien le bassin polaire est sous la dépendance des continents qui l'entourent [Nansen, 3].
L'importance des seuils est donc très grande. S'ils étaient moins élevés, il entrerait plus d'eau chaude , la circulation serait plus active, le réchauffement superficiel se ferait sentir plus loin sur les côtes de Sibérie ; mais, d'autre part, les eaux polaires de fond pourraient descendre dans l'Atlantique Nord, qui serait refroidi. Élevez au contraire les seuils, l'entrée des eaux chaudes dans le bassin polaire sera gênée, la Nouvelle-Zemble et la mer de Barents se refroidiront d'autant, mais l'Atlantique Nord y gagnera. Par les caractères anormaux de la circulation et des conditions thermiques, par l'influence des terres qui l'entourent, le bassin polaire arctique est déjà presque une mer continentale.
3ooo
Fig. 129. — Courbe des températures en profondeur dans le bassin polaire arctique, d'après Nansen.
Particularités du régime des mers continentales. — C'est encore l'ancien monde qui offre les exemples les plus nombreux de mers continentales. La Méditerranée en est le type par excellence. On peut encore citer la mer Noire, la Baltique, la mer Rouge, le golfe Persique. Dans le nouveau monde on ne trouve que le golfe du Mexique et la baie d'Hudson. Toutes ces mers ne communiquent avec l'océan que par un détroit. L'échange des eaux profondes est impossible, celui des eaux superficielles est difficile et n'a lieu que par de violents courants de décharge. Dans ces conditions, il ne
peut être question d'une pénétration des grands courants océaniques. Les mers continentales ont leurs propres systèmes de courants, généralement influencés par le courant de décharge. L'onde de marée formée dans les océans n'y pénètre pas. Il se forme une marée spéciale à chaque mer continentale ; mais l'amplitude en est très faible, et l'on dit couramment que la Méditerranée n'a pas de marées.
Le régime des températures et la répartition de la salinité présentent partout des anomalies frappantes. Il est nécessaire pour les expliquer de tenir compte, non seulement de la forme du bassin, plus ou moins profond, plus ou moins divisé par des seuils, mais de la situation climatérique et même des rapports avec les continents voisins qui déversent des fleuves plus ou moins abondants.
Pig\ 130. — Répartition de la salinité 0/0 à la surface de la mer Egée, sous l'influence du courant de déversement des Dardanelles, d'après Natterer [6].
La Méditerranée est le type des mers continentales. Elle ne communique avec l'Atlantique que par le détroit de Gibraltar profond de moins de 200 mètres. De hauts fonds, coïncidant avec l'étranglement du canal de Sicile, la séparent en deux bassins. Des péninsules ramifiées et de grandes îles y isolent encore une série de mers latérales (ïyrrhénienne, Adriatique, Egée). Un pareil relief s'oppose au brassage général des eaux par une circulation active. Le climat tend à accentuer les contrastes entre les différentes parties du bassin. On sait que le climat méditerranéen passe graduellement vers l'Est
LES MERS
et le Sud à un climat subdésertique, à précipitations insuffisantes avec une évaporation très intense.
Les conditions du relief continental sont aussi à considérer. Les hautes montagnes parallèles au rivage ne laissent pas place à la formation de grands bassins fluviaux. La Méditerranée, insuffisamment alimentée par les pluies, ne l'est guère plus par les cours d'eau; l'évaporation doit donc y amener une concentration croissante vers l'Est et le Sud. A Gibraltar, la salinité est de 3,65 0/0; elle atteint 3,77 près de Nice, 3,78 sur les côtes d'Espagne, et dépasse 3,9 sur les côtes de Tripolitaine et d'Egypte.
Pour lutter contre cette concentration, la Méditerranée appelle à son secours les eaux des mers voisines moins salées. La répartition
Fig. 131. — Profil de l'Atlantique à la Méditerranée à travers le détroit de Gibraltar, d'après Schmidt [22],
Isothermes en traits interrompus. — Isohalynes en traits pleins (valeurs en p. 100). Le pointillé met en évidence la couche salée méditerranéenne qui plonge en profondeur dans l'Atlantique, y déterminant au voisinage du détroit une double inversion de température.
de la salinité dans l'Archipel montre l'influence d'un courant d'eau peu salée se déversant par la mer de Marmara (fig. 130). Mais c'est surtout l'Atlantique qui est mis à contribution : un double courant parcourt le détroit de Gibraltar, les eaux Atlantiques plus légères passant à la surface, les eaux Méditerranéennes plus lourdes au fond (fig. 131). Ces échanges ne peuvent profiter qu'aux couches superficielles. Dans le bassin occidental de la Méditerranée on trouve à partir de 600 mètres de profondeur à peu près la même concentration des eaux que dans le bassin oriental à la surface. Près de Monaco la salinité atteint 3,84 à 500 mètres, à Pantellaria elle est de 3,94 à 400 mètres.
La stagnation des couches profondes et l'insuffisance des échanges avec les eaux océaniques ont, dans la Méditerranée, les conséquences ordinaires
sur le régime thermique. Une couche homotherme voisine de 13° s'étend à partir d'une profondeur correspondant à peu près à celle du détroit de Gibraltar (400 m.). Elle se rapproche de la surface sur la côte d'Espagne, et s'en écarte sur la côte d'Algérie où l'influence des eaux Atlantiques est plus sensible.
Si l'on songe aux grandes profondeurs et à l'étendue de la Méditerranée, on ne peut s'empêcher d'être frappé de l'énorme réserve de chaleur accumulée dans la masse des eaux entretenues à 13° par l'influence du climat local. Cette chaleur des couches profondes réagit certainement sur les couches superficielles en y entretenant une température élevée, relativement constante. Les plus hautes températures de surface (26°) s'observent dans la mer Egée entre la Crète et l'Asie Mineure et dans le golfe de Gabès. La variation entre l'été et l'hiver est particulièrement forte dans le golfe du Lion et l'Adriatique. En hiver la surface y est plus froide que la couche homotherme, mais elle reste à une température très supérieure à celle de l'air, sans être notablement moins chaude que lui en été. C'est ainsi qu'on note à Pola : en janvier 4°9 pour l'air, et 8°3 pour la mer; en juillet 23°7 pour l'air, et 22°4 pour la mer. On comprend facilement l'influence exercée sur le climat des pays voisins par une mer dont les eaux de surface sont constamment aussi chaudes ou plus chaudes que l'air.
La circulation des eaux de la Méditerranée est encore très imparfaitement connue [Aimé 4, Marinelli 19]; les navires ne perdant presque jamais de vue la côte n'ont pas besoin en effet de faire le point et d'observer la dérive comme le font les transatlantiques. On connaît depuis longtemps l'existence de courants locaux, changeants et très violents, produits au voisinage des détroits par le jeu des marées. Des tourbillons redoutés par les anciens navigateurs en résultent (Charybde et Scylla sur les côtes de Sicile). Mais une circulation générale est rendue à peu près impossible par la division en multiples bassins. En dehors des courants de décharge, dont l'influence se fait sentir jusqu'à une grande distance des Dardanelles et de Gilbraltar, on ne connaît que des courants littoraux peu rapides et soumis à des changements eh rapport avec les vents. Chaque bassin tend à avoir sa vie propre. Les recherches récentes de l'expédition danoise du Thor [22] ont même montré que l'uniformité de température de la couche homotherme n'était pas absolue. Les eaux de fond sont de 1° plus chaudes dans le bassin oriental (côte de la Sicile) que dans le bassin occidental.
La mer Rouge. — La Méditerranée est en quelque sorte un type mo}Ten de mer continentale, grâce à son étendue et à sa situation dans un climat tempéré. Les mers continentales des pays froids et celles des pays chauds représentent les types extrêmes. La mer Rouge, qui nous est bien connue par les sondages du navire autrichien Pola [7], peut être prise comme type des mers tropicales. Là encore ce sont les conditions géographiques qui expliquent tout.
De forme allongée, la mer Rouge ne communique que par un détroit profond de 200 mètres avec l'océan Indien; le climat désertique règne sur ses deux rives et aucun cours d'eau n'y débouche. Aussi la concentration des eaux atteint-elle des proportions extra-
LES MERS
ordinaires. La salinité augmentant du Sud au Nord dépasse 4 p. 100 (fig. 132). La température de surface augmente du Nord au Sud et ne s'abaisse qu'au voisinage du détroit de Bab-el-Mandeb. Elle atteint son maximum, 31°, entre Souakim et Massoua. C'est ce qui explique le climat de l'Erythrée. Ici la mer, loin d'adoucir le climat, le rend plus insupportable. La côte est une fournaise, l'intérieur paraît moins chaud grâce à la variation diurne qui rafraîchit quelque peu l'atmosphère la nuit et le matin.
Il n'existe pas au monde de mer aussi chaude, et cette chaleur pénètre jusqu'aux plus grandes profondeurs. A partir de 500 mètres, règne jusqu'au fond une température de 21, °5 (fig. 132).
La Baltique. — Tandis que les mers continentales tropicales sont caractérisées par des eaux très salées et très chaudes, les mers continentales des climats froids sont caractérisées par des eaux en général dessalées et froides. Tel est le cas de la Baltique, la mieux connue des mers continentales [8, 9, 21].
Les conditions géographiques de cette mer en font presque une mer fermée.
Non seulement elle ne communique pas directement avec l'océan Atlantique; mais elle n'est en
relation avec la mer du Nord que par l'intermédiaire d'une série de détroits, où la profondeur est réduite à 15 m. (Sunds danois). Ea outre elle est elle-même divisée par une série de seuils en plusieurs bassins (fig. 133), condition peu favorable à la circulation. Les terres environnantes sont peu élevées, et abondent en nappes lacustres. De grands bassins fluviaux s'y étalent et déversent dans la Baltique un important tribut d'eaux douces.
Aussi ne saurait-on s'étonner que la surface soit relativement peu
Fig. 132. — Température et salinité (0/0) à la surface de la mer Rouge. — Courbe des températures en profondeur (d'après l'expédition du navire Pola).
salée. La dessalure augmente au fur et à mesure qu'on s'éloigne des détroits danois, qui sont le siège de courants d'échange très actifs. L'influence des eaux de la Baltique se fait sentir jusque dans le
Fig. 133. — Profondeurs de la Baltique, d'après R. Créditer. Échelle environ 1 : il 000 000. (R, Rùgen; B, Bornholm ; G, Gotland; O, Oeland.)
Skagerrack, où la salinité s'abaisse à 3 p. 100. Dans le Kattegat, elle est de 2 p. 100; dans le Grand Belt, de 4,75. La figure 134 montre la diminution graduelle de la salinité superficielle vers le Nord et son augmentation rapide en profondeur. Les eaux salines et lourdes
LES MERS
venant du Kattegat tombent aussitôt dans les fonds et s'y entassent Les variations de la salinité restent donc limitées à la surface. Elles
Fig. 134. — Répartition de la salinité en profondeur dans la Baltique, d'après Schott.
Coup» Nord-Sud.
sont très marquées dans le bassin oriental et suivent exactement celles du climat. La chaleur, qui augmente l'évaporation, et la pluviosité, qui augmente les apports fluviaux, leur impriment une oscillation régulière. Voilà donc une mer dont la salinité varie suivant un rythme déterminé par l'influence des continents qui l'entourent.
Ses caractères thermiques sont aussi curieux. La température des eaux de surface est sujette à des oscillations d'autant plus fortes qu'on avance vers l'Est. Al'Ouestd'Oeland et Dantzig, on a 16° à 18° en été, les eaux sont quelquefois gelées en hiver ; sur la ligne Stockholm-Hangoe (Finlande) l'été accuse 14° à 15°, en hiver le gel est fréquent ; à Haparanda (65° lat. Nord), on a
encore en été des températures de 10°, alors que la mer est prise plusieurs mois. La chaleur ainsi absorbée entre les mois de mars et novembre représente un total de 355 000 calories, tandis que de novembre à février la mer en rend 540 000 [G. Schott, 9]. Aussi ces
Fit
135. — Courbe des températures en profondeur dans la mer Baltique, d'après Schott.
variations contribuent-elles à adoucir dans une certaine mesure le climat, et l'on s'explique par le réchauffement relatif de l'air au-dessus de la Baltique la fréquence des dépressions barométriques.
Ces variations sont limitées à une couche superficielle de 50 mètres d'épaisseur. A cette profondeur est atteint le minimum des températures (0°,7). Au delà, on voit la courbe remonter, comme dans le bassin polaire, par suite de la stagnation dans le fond des eaux atlantiques salées (fig. 135).
Par sa salinité très faible et très variable, par son régime thermique, la Baltique mérite à peine le nom de mer. Son niveau même n'est pas constant. Il y a toujours une différence voisine de 0 m. 50 entre la côte du Danemark et celle de la Prusse orientale. La dénivellation varie sous l'influence des vents et des apports plus ou moins abondants des fleuves.
Les recherches hydrographiques finlandaises [21] ont montré que la Baltique septentrionale a presque les caractères d'un lac. La salinité moyenne tombe à 2 et 3 p. 1000 dans les golfes de Finlande et de Bothnie, avec des variations saisonnales pouvant atteindre 1 p. 1000. La surface gèle sur presque toute l'étendue du golfe de Finlande et les 2/3 du golfe de Bothnie. Les eaux de fond gardent constamment les températures de 1° et 2° correspondant au maximum de densité de leur salinité; mais la surface s'échauffe jusqu'à 16° et 17° dans le golfe de Finlande.
La mer Noire connue par les travaux des hydrographes russes [10 et 20], est encore une mer à peu près fermée. C'est par l'intermédiaire de la mer de Marmara qu'elle s'ouvre sur la Méditerranée, qui est une mer continentale. Le climat des terres qui l'entourent est sec. Mais leur relief est faible au Nord et à l'Ouest. De vastes bassins fluviaux déversent dans la mer Noire une masse d'eau douce considérable. Aussi, malgré le climat, la salinité est-elle faible, surtout au Nord (fig. 136). Il en résulte un fort courant d'eau dessalée allant du Danube au Bosphore, et un courant d'eau salée allant du Bosphore vers Batoum. La température varie considérablement à la surface. Elle atteint 12° et 13° sur les côtes Sud et Est; la variation saisonnale se fait sentir jusqu'à 55 mètres.
Mais si la vie physique est active à la surface, elle disparaît entièrement dans le fond. Les eaux profondes, relativement très salées ne participent en rien à la circulation. La forme même du bassin s'y oppose, les grandes profondeurs se trouvant au Sud et à l'Est, du côté où l'évaporation est la plus intense, le climat le plus sec et l'apport fluvial le plus réduit, tandis qu'une plate-forme s'étend au Nord à moins de 200 mètres de profondeur, dans la région où débouchent tous les grands fleuves (fig. 136). Cette stagnation des eaux profondes est en rapport avec une absence complète de vie
LES MERS
organique. Au-dessous de 200 mètres, la drague ne ramène des profondeurs de la mer Noire aucun être vivant, mais seulement des coquilles d'animaux morts. Cette mer est un vrai cimetière. Les eaux de fond sont chargées d'acide sulfhydrique provenant de la décomposition des matières organiques sous l'influence de bactéries spéciales.
On peut s'expliquer par l'évolution géologique ces conditions particulières [Androussow, 11]. La mer Noire est une ancienne
LEGENDE (Continents o -200m
