La plus haute cascade sous-marine du monde

La plus grande cascade du monde est sous-marine et se situe dans le détroit du Danemark, entre l’Islande et le Groenland. Il mesure plus de trois kilomètres de haut et a un débit d’eau froide et dense qui dépasse les trois millions de mètres cubes par seconde. Ce gigantesque courant est généré dans l’Arctique, où les eaux de surface se refroidissent, s’épaississent et coulent, se dirigeant vers des latitudes plus basses, suivant la topographie des fonds marins. Le relief sous-marin du détroit du Danemark — qui en quelques kilomètres passe de 500 mètres à plus de 3 000 mètres de profondeur — fait accélérer ce courant de fond et le déborder sous forme de cascade sous-marine jusqu’à atteindre les grands creux de l’Atlantique Nord. .

Ce phénomène joue un rôle déterminant dans la circulation thermohaline atlantique — et donc dans le climat global — et est essentiel au fonctionnement des écosystèmes marins profonds de la zone. Bien que ce débordement d’eau dense soit et ait été intensivement étudié par la communauté scientifique du point de vue de l’océanographie physique, certains aspects clés sont encore méconnus et seront abordés dans la campagne océanographique FAR-DWO. Le projet, qui se déroulera du 19 juillet au 12 août à bord du navire océanographique Sarmiento de Gamboa, du Conseil supérieur de la recherche scientifique (CSIC) d’Espagne, est dirigé par les professeurs David Amblàs et Anna Sanchez-Vidal, du Consolidated Research Group en Géosciences Marines de la Faculté des Sciences de la Terre (GRCGM) de l’Université de Barcelone (UB).

“Jusqu’à présent, les caractéristiques hydrodynamiques de cette grande cascade sous-marine ont été étudiées, mais au FAR-DWO nous avons l’intention d’explorer des aspects encore inconnus, tels que sa capacité à transporter des sédiments et à modifier le relief et l’influence exercée par la topographie sur son propagation », a détaillé David. Amblàs et Anna Sanchez-Vidal, membres du Département de dynamique terrestre et océanique de l’UB. « Le FAR-DWO analysera pour la première fois la variabilité hydrographique et sédimentologique à partir du prélèvement et de l’observation de la colonne d’eau et des sédiments et relief des fonds marins au cours de la campagne, et avec le déploiement de deux lignes instrumentées à grande profondeur qui enregistreront informations du courant pendant une année entière, jusqu’en septembre 2024, date à laquelle elles seront récupérées ».

Les cascades sous-marines sont l’un des phénomènes les plus fascinants de l’océanographie moderne. Ses effets sur les fonds marins étaient inconnus jusqu’à sa première description au large de la côte nord de la Catalogne, dans le nord-ouest de la Méditerranée, dans une étude menée par des chercheurs du GRCGM (Nature, 2006). Après ces travaux, le GRCGM-UB a été pionnier dans la recherche surveillée — avec des lignes instrumentées de pièges à sédiments, de courantomètres et de capteurs de température — des cascades d’eau dense aussi bien dans le canyon du Cap de Creus que dans différentes zones polaires. .

Le phénomène de débordement des eaux denses est particulièrement intense en Arctique et en Antarctique. “Les pôles sont les régions où se forment la plupart des masses d’eau denses – générées par la formation de glace de mer à la surface – qui finissent par atteindre le fond de l’océan mondial. Les zones polaires sont comme le cœur du système circulatoire océanique : elles pompent l’eau froide et dense vers les grands creux océaniques à travers les battements faits par les débordements d’eau dense », détaille David Amblàs.

L’équipe scientifique souhaite approfondir la connaissance du comportement de la plus haute cascade sous-marine du monde et de ses effets. (Photo : Université de Barcelone. CC PAR)

Comment le changement climatique global affecte-t-il les chutes d’eau sous-marines ?

Il y a de plus en plus de preuves des effets du changement climatique mondial sur le phénomène des chutes d’eau sous-marines. «Nous avons un bon exemple sur la côte catalane, où la diminution du nombre de jours de tramontane en hiver dans le golfe de Léon et le nord de la côte catalane provoque un affaiblissement de ce processus océanographique, décisif pour la régulation de la climatique et il a un grand impact sur les écosystèmes profonds », explique Anna Sanchez-Vidal.

Dans les zones polaires, l’augmentation de l’afflux d’eau douce et la diminution de la formation de glace de mer réduiront également le volume d’eau dense se déplaçant vers des latitudes plus basses. “Ce processus a plusieurs effets sur la circulation océanique mondiale qui inquiètent la communauté scientifique, comme l’indique le dernier rapport du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC)”, poursuit Anna Sanchez-Vidal.

Les chercheurs expliquent qu’au cours de la campagne FAR-DWO, ils veulent “aller plus loin dans la connaissance de leur comportement et des impacts qu’ils génèrent”. “Pour cette raison, nous allons intensifier et étendre l’effort de surveillance acquis jusqu’à présent dans le canyon du Cap de Creus, en le combinant avec la surveillance de la cascade du détroit du Danemark”, commentent-ils. «Ces deux zones d’étude, l’une tempérée et l’autre polaire, offrent un cadre de référence idéal pour étudier la propagation de ces courants, les flux biogéochimiques associés et leur empreinte sur les fonds marins et dans l’enregistrement sédimentaire, puisque les deux zones marines sont les principaux acteurs. du système de circulation thermohaline de l’océan mondial », ajoutent-ils.

“Les données d’observation des deux zones marines seront combinées à un modèle numérique hydrosédimentaire, qui fournira pour la première fois une quantification de la capacité des cascades marines à façonner le fond marin. Le projet FAR-DWO analysera également la variabilité de la cascade en réponse aux changements climatiques actuels et passés. Grâce aux observations historiques, à la revue des modèles océaniques et atmosphériques, et aux indicateurs sédimentologiques et géochimiques dans les carottes de sédiments marins, il sera possible de reconstituer l’évolution de ces processus océanographiques dans différents scénarios climatiques passés », détaille l’équipe.

Une trentaine d’experts de l’UB, de l’Institut Universitaire d’Océanographie et du Changement Global (IOCAG) de l’Université de Las Palmas de Gran Canaria en Espagne, du Centre de Formation et de Recherche en Environnement Marin (CEFREM) de l’Université de Perpignan en France, de la l’Institut de Recherche pour l’Exploitation de la Mer (IFREMER), l’Université d’Islande, et la société spécialisée dans la technologie satellitaire Lobelia Earth. De plus, FAR-DWO bénéficie du soutien de l’Unité de technologie marine (UTM) du CSIC. (Source : Université de Barcelone)