Climatologies hivernales (a,c,e) et estivales (à droite, b,d,f) des caractéristiques de la pycnocline proche surface, incluant l’intensité N^2 (a,b), la profondeur h (c,d), et l’épaisseur δ (en bas, e,f). © Extrait de Sérazin et al (2023).

Nouvelle base de donnée pour la couche de transition océanique

Résultat scientifique Océan Atmosphère

Une équipe de scientifiques, appartenant à un laboratoire CNRS-INSU (voir encadré), ont publié une nouvelle base de donnée sur les caractéristiques de la zone de transition entre l’océan de surface et l’océan intérieur, que l'on appelle pycnocline.

La couche de mélange océanique est la partie superficielle de l’océan qui module les échanges entre l’atmosphère et l’océan intérieur, dont le stockage de chaleur d’origine anthropique. Cette couche superficielle est directement soumise à l’influence du vent qui peut exercer un mélange intense, avec comme conséquence l'homogénéisation des variables physiques (température, salinité, densité) et biogéochimiques proche surface. Cette couche superficielle est séparée de l’océan intérieur par une zone de transition dans laquelle la densité augmente fortement avec la profondeur. Aussi, plus le changement de densité dans cette zone de transition est rapide et important, plus les échanges entre l’océan de surface et l’océan intérieur sont difficiles, nécessitant alors une plus grande quantité d’énergie. Cette zone de transition est aussi importante dans le couplage avec l'atmosphère modulant par exemple les échanges de chaleur qui conditionnent l'intensité et la trajectoire des cyclones tropicaux.

Les scientifiques ont publié une nouvelle base de données qui quantifie la profondeur, l’intensité et l'épaisseur de cette zone de transition, appelée ici « pycnocline1 de proche surface2  ». En utilisant les données des flotteurs ARGO, cette pycnocline a été caractérisée à l’aide d’une méthode de détection du premier maximum significatif du gradient de densité. Dans un article, ces chercheurs ont analysé la climatologie saisonnière de cette pycnocline et ont montré que les variations saisonnières de l’intensité et de la profondeur sont importantes aux moyennes et hautes latitudes. Au contraire, l’épaisseur de cette pycnocline est quasi-constante, avec 23 m en moyenne sur le globe, ce qui constitue un résultat remarquable. Cette base de données devrait permettre à la communauté océanographique de mieux décrire les interactions entre l’océan et l’atmosphère, dont les effets du vent, des flux de chaleur et des flux d’eau douce, et de mieux qualifier les performances des modèles d’océan.

  • 1Du grec πυκινός qui signifie “dense”.
  • 2à une dizaine de mètres en été.

Laboratoire CNRS impliqué

Laboratoire d’Océanographie Physique et Spatiale (LOPS - IUEM)

Tutelles : CNRS / IRD / IFREMER / Univ Bretagne Occidentale

Figure - Climatologies hivernales (a,c,e) et estivales (à droite, b,d,f) des caractéristiques de la pycnocline proche surface, incluant l’intensité N^2 (a,b), la profondeur h (c,d), et l’épaisseur δ (en bas, e,f). © Extrait de Sérazin et al (2023).

Pour en savoir plus

G. Serazin & Al. A seasonal climatology of the upper ocean pycnocline, frontiers in marines science, 2023.

Contact

Guillaume Sérazin
Chercheur CNRS au Laboratoire d'océanographie physique et spatiale (LOPS)