Les Océans

L'eau recouvre environ 71% de la surface de la terre, l'ensemble des continents en couvre donc moins d'un tiers. Les océans ont donc une importance considérable pour notre climat.

Les rôles principaux des océans sont:

a) Ils absorbent et réfléchissent la lumière du soleil. 
b) Ils stockent la chaleur
c) Ils transportent la chaleur stockée
d) Ils sont responsables de changements majeurs du système climatique
e) Ils sont la principale source de la vapeur d'eau qui se trouve dans l'air
f) Ils échangent des gaz (par exemple le CO₂) avec l'atmosphère

Les océans absorbent la lumière et sont des réservoirs de chaleur

Comme le soleil est la seule source de chaleur et d'énergie de la Terre, le rôle joué par son rayonnement est essentiel pour notre climat. On sait intuitivement que la neige nous éblouit. La glace et la neige réfléchissent la majeure partie de la lumière du soleil et nous apparaissent comme blanches. Nous savons aussi que le toit noir d'une voiture peut devenir très chaud en été. Le toit absorbe la lumière et apparaît foncé, noir en l'occurrence. Si nous regardons la terre vue de l'espace, nous observons les mêmes phénomènes.

Les calottes glaciaires des pôles apparaissent en blanc [ 3 ], et les grands déserts [ 2 ] en couleur claire.  Les océans et les forêts tropicales [ 1 ] sont foncés.  Les océans ne reflètent qu'environ 6% de la lumière du soleil.  Si vous prenez en compte que la planète réfléchit en moyenne environ 30% de la lumière solaire (c'est l'albédo de la Terre) il devient évident que la majeure partie de l'énergie du soleil est capturée par les océans.  Si vous allez en vacances au bord de la Méditerranée en mai ou en septembre, les températures durant la journée seront plutôt agréables, entre 24 et 28°C. Cependant, si vous vous baignez en mai, vous verrez que la mer est toujours froide après l'hiver, tandis qu'en septembre elle sera chaude et agréable. On voit donc que malgré le fait que la température de l'air soit identique, la mer change de température beaucoup plus lentement que la terre.  Les océans sont d'importants réservoirs de chaleur.

Les courants marins influencent le climat local

Les zone de même latitude géographique reçoivent la même quantité d'énergie de la part du soleil. Mais ceci ne signifie pas que le climat est le même, car la terre peut recevoir plus ou moins de chaleur, du fait de l'énergie transportée par les océans.  Moscou et Hambourg sont toutes les deux situées entre 53 et 56 degrés de latitude. Cependant les hivers moscovites sont bien plus froids que ceux de Hambourg.  Vous trouverez peu de grandes villes à l'est du continent américain, car il y fait  trop froid. Des hivers glacials, assortis de tempêtes de neige et de blizzard se produisent couramment à Chicago, à Toronto et à Montréal, qui sont situées  entre 42 et 46 degrés de latitude. En Europe aux mêmes latitudes se trouvent Barcelone, Nice et Rome, où il ne neige quasiment jamais.

Le climat européen est doux est grâce Gulf Stream, un courant marin qui transporte l'eau chaude du golfe du Mexique vers l'Europe. De la même manière, le courant de Terre-Neuve amène l'eau froide des régions polaires vers la côte est de l'Amérique du Nord. C'est ainsi que les océans gouvernent localement le climat.

Absorbtion du dioxyde de carbone

Nous aurions beaucoup plus de dioxyde de carbone dans l'air si les océans n'absorbaient pas environ un tiers de ce que les êtres humains produisent. Le dioxyde de carbone se dissout facilement dans l'eau, car c'est une molécule polaire ; il peut également réagir dans l'eau pour former du carbonate d'hydrogène. De plus le plancton végétal, qui est constitué de minuscules plantes en nombre incalculable, se sert du dioxyde de carbone  pour vivre.  Une partie du CO₂ est relibérée vers l'atmosphère quand le phytoplancton meurt et que les bactéries le mangent. Ce processus est appelé reminéralisation. Alors que la photosynthèse mène à la formation de matière, la reminéralisation mène à sa destruction. Parfois les bactéries coulent vers les eaux profondes et c'est au fond qu'a lieu cette reminéralisation. Le carbone peut alors y être stocké sous la forme de sédiments pour des centaines d'années.

Le rôle du plancton végétal

Le rôle important du phytoplancton (plancton végétal, qui est constitué d'algues) dans les océans est souvent sous-estimé.  Il ne fait pas que capturer le CO₂.  Si nous rejetons trop de nutriments dans la mer, en particulier du phosphate et du nitrate dans les régions côtières, où beaucoup de gens vivent, nous causons ce qu'on appelle l'eutrophisation (une trop grande fertilisation). 
Le phytoplancton se multiplie alors en trop grande quantité. Si les bactéries le mangent, elles consomment de l'oxygène ; plus il y avait de phytoplancton dans la mer, et plus l'oxygène va manquer.  Les poissons peuvent mourir.  Le phytoplancton libère également des gaz dans l'atmosphère. L'un d'eux s'appelle le sulfure de diméthyl (DMS). Son oxydation dans l'air aboutit à la formation de particules soufrées, et ces particules participent à la formation des nuages au-dessus de l'océan. Vous verrez dans la thématique océans, que les plantes dans les océans produisent de nombreux autres gaz, qui sont importants pour le climat.

Elévation du niveau de la mer

Quand on pense au réchauffement climatique et aux océans, on pense tout de suite à l'élévation du niveau de la mer.  On s'inquiète du fait que de grandes parties des continents pourraient être inondées. Les estimations actuelles indiquent que le niveau de la mer augmentera de moins d'1 m dans les cent prochaines année. En Europe ce danger ne concerne que quelques régions, mais par exemple de grandes zones du Bangladesh pourraient être inondées et des millions de personnes seront touchées. En outre la faune et la flore très riches qui se trouvent dans les récifs coralliens seraient perdues. On pense souvent à tort que c'est la fonte des calottes glaciaires des pôles due au réchauffement planétaire qui serait la principale raison de l'élévation de niveau de la mer. Le réchauffement de l'air entraîne celui des océans et l'eau chaude occupe davantage de volume.  Cette dilation est la cause principale de l'élévation du niveau des eaux. De plus la fonte des glaciers continentaux y contribue également. Notamment, les glaces en Antarctique ne fondront pas de sitôt.

La thématique OCÉANS de l'encyclopédie climatique détaille comment les propriétés de l'eau et des grands courants océaniques gouvernent la météorologie sur notre planète, comment le phytoplancton qui vit dans la mer est impliqué dans l'échange de gaz avec l'atmosphère et quels impacts peut avoir le réchauffement planétaire par le biais des océans.

A propos de cette page:
 
Auteur:  Dr. Elmar Uherek - MPI chimie,
Relecture de la version anglaise: Sally Taylor, University of Leeds
dernière version: 14.06.2005