La masse volumique de l’eau

La masse volumique de l’eau dépend de sa température, de sa salinité et de sa pression.

Sous l’effet de la pesanteur, le fluide qu’est l’océan est stratifié : sa masse volumique augmente

avec la profondeur, les eaux denses se trouvant toujours au-dessous des eaux légères.

Les masses d’eau acquièrent leurs propriétés en surface sous l’effet des échanges avec

l’atmosphère. La pluie, en diminuant la salinité, et le réchauffement, en augmentant la

température, concourent à abaisser la masse volumique de la couche superficielle, stabilisant

d’autant la colonne d’eau. L’évaporation, en entraînant une augmentation de la salinité et une

diminution de la température, contribue à élever la masse volumique des eaux de surface ce qui

conduit à une diminution de la stabilité verticale.Au cours de l’hiver, quand s’intensifient refroidissement et évaporation (air froid plus sec

favorise l’évaporation), un mélange vertical se déclenche, atteignant des couches de plus en plus

profondes. Il y a alors homogénéisation verticale de la température et de la salinité, ce qui

intervient également sur d’autres caractéristiques de l’eau telles que la teneur en oxygène ou en

nutriments par exemple Plus les conditions sont rigoureuses et plus les échanges avec

l’atmosphère sont intenses et plus le mélange atteint de grandes profondeurs. Ainsi sous l’effet

des échanges avec l’atmosphère se forment des masses d’eau avec leur température et leur

salinité caractéristiques. Elles trouvent alors leur profondeur d’équilibre selon leur masse

volumique.

Aux hautes latitudes en hiver, la température s’abaisse parfois jusqu’au point de

congélation de l’eau de mer, proche de –1,8°C (il dépend en fait de la salinité). La formation de

glace (eau douce qui ne contient pas de sel), a le même effet que l’évaporation : elle augmente la

salinité de l’eau de surface (sous la glace) et donc sa masse volumique. En mer de Weddell et en

mer de Ross (océan antarctique) ainsi qu’en mer du Groenland, la masse volumique des eaux de

surface est telle que l’homogénéisation verticale peut atteindre le fond situé à plusieurs milliers

de mètre. Ce phénomène se déclenche sur des aires restreintes et de manière intermittente : il

est donc difficile à observer, d’autant plus qu’il se déroule lorsque le vent est violent et que l’état

de la mer et la présence de glace interdisent souvent les mesures.

Le mélange vertical principal

...