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Dans les profondeurs d'un tourbillon

Image du mois - avril 2008

Anomalies de hauteur de mer les 19 février et 20 avril 2005 (gauche et milieu), et vitesses géostrophiques le 20 avril 2005, dans l'Océan austral, au sud de l'Afrique. Un tourbillon cyclonique (froid), indiqué par la flèche noire, est clairement visible sur ces cartes altimétriques. (Crédits University of Cape Town)

Trajectoire du tourbillon entre janvier et août 2005 (cercles bleus), superposées à la bathymétrie. Les cercles bleus indiquent l'isoligne de l'anomalie de hauteur de mer à -20 cm associée à ce tourbillon froid. Dans cette région, environ 3 tourbillons par an sont générés, avec des parcours très dépendants des reliefs sous-marins locaux -- les lignes rouges et noires montrent des trajectoires de tourbillons entre 1993 et 1998. (Crédits University of Cape Town).

Le courant circumpolaire antarctique est l'un des plus importants courants sur Terre, même s'il n'est pas le plus célèbre. Comme tous les courants, il libère des tourbillons le long de son parcours, plus à certains endroits qu'à d'autres, en particulier du fait de l'existence des dorsales océaniques. Une fois générés, ces tourbillons peuvent être guidés dans leur trajectoire par les reliefs sous-marins, en particulier en passant par des cols dans les dorsales (voir l'image du mois, juillet 2003: Les courants passent par les "cols"). Ces tourbillons jouent un rôle majeur dans le transport de chaleur dans la région, et dans l'écosystème : certains animaux, en particulier les albatros, se nourrissent à leurs lisières.

L'altimétrie permet de repérer de telles structures, et d'en suivre les évolutions. Cependant, pour mieux les comprendre, aller y regarder de plus près -- avec des instruments automatisés ou lors d'une campagne océanographique -- peut être intéressant. Les tourbillons sont en effet en trois dimensions, et la forme plus ou moins arrondie que l'on peut voir sur la hauteur de mer n'est que la partie émergée de l'iceberg.

Le tourbillon froid visible sur les cartes altimétriques ci-dessus, mesuré en température, salinité et vitesses géostrophiques par rapport à la profondeur, le long d'une ligne Est-Ouest à 48.9°S. Le coeur froid du tourbillon est visible sous la surface, entre 200 et 400 m, et s'étend très en-dessous jusqu'à au moins 1000 m. En salinité, le tourbillon est visible comme un dôme, de salinité plus élevée. L'échelle de couleur des vitesses est faite de telle façon que les vitesses sont positives quand elles vont vers le sud, négatives vers le nord. Sur la figure, les vitesses sont perpendiculaires à la section (qui coupe le tourbillon plus ou moins en son milieu) : l'eau circule dans le sens inverse des aiguilles d'une montre autour du tourbillon (rotation cyclonique dans l'hémisphère Sud). (Crédits University of Cape Town)

Voir aussi :

Références :

  • Swart, N. C., I. J. Ansorge, and J. R. E. Lutjeharms (2008), Detailed characterization of a cold Antarctic eddy, J. Geophys. Res., 113, C01009, doi:10.1029/2007JC004190

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