# Définition de l'océanographie physique
L'océanographie est une branche des sciences de la Terre qui étudie l'océan et tous ses aspects, notamment les propriétés physiques, chimiques, géologiques et biologiques de l'eau de mer, ainsi que les interactions entre l'océan et l'atmosphère. Parmi les différentes sous-disciplines de l'océanographie, l'océanographie physique est l'une des plus fondamentales. Elle se concentre sur l'étude des propriétés physiques et de la dynamique de l'océan. Cela inclut la recherche sur le mouvement de l'eau océanique, la circulation océanique, les vagues, les marées, la température, la salinité (teneur en sel) et l'interaction entre l'océan et l'atmosphère.
## Histoire de l'océanographie physique
L'étude des océans remonte à des temps très anciens. Les anciens Égyptiens et Phéniciens utilisaient la mer pour le commerce et la navigation, et leur connaissance empirique des océans leur permettait de naviguer en toute sécurité. Une démarche scientifique plus formelle peut sans doute être attribuée aux Grecs anciens, dont des figures comme Aristote ont réalisé les premières observations des phénomènes marins. Cependant, l'étude systématique de l'océanographie physique n'a véritablement débuté qu'au XIXe siècle, avec le développement des technologies et d'instruments de mesure plus précis.
L'une des missions les plus importantes de l'histoire de l'océanographie fut l'expédition du HMS Challenger de 1872-1876. Cette expédition a permis de mieux comprendre les conditions physiques et chimiques de l'océan, et ses données ont constitué la base de nombreuses recherches océanographiques au cours des décennies suivantes.
## Circulation océanique
La circulation océanique est un aspect fondamental de l'océanographie physique qui permet de comprendre comment l'eau se déplace dans l'océan. Cette circulation peut être divisée en deux grandes catégories : la circulation de surface et la circulation profonde.
### Circulation de surface
La circulation de surface est principalement due au vent. Les régimes de vents globaux créent des courants de surface vastes et complexes. Le courant de surface le plus connu est le Gulf Stream, dans l'Atlantique Nord, qui transporte les eaux chaudes des tropiques vers les mers d'Europe occidentale. Ce réseau de courants de surface est essentiel à la répartition de la chaleur sur Terre, influençant les climats régionaux et facilitant le transport maritime.
### Circulation interne
Également connue sous le nom de circulation thermohaline, la circulation océanique profonde est influencée par les variations de température et de salinité. L'eau froide et salée, plus dense, plonge, tandis que l'eau plus chaude et moins salée remonte à la surface. Ce processus crée une circulation globale massive, souvent comparée au « tapis roulant » océanique. Ce tapis roulant joue un rôle crucial dans la régulation du climat terrestre en distribuant la chaleur des tropiques vers les pôles.
## Vagues et marées
### Vague
Les vagues océaniques sont généralement causées par le vent qui souffle à la surface de l'océan. Leur amplitude peut varier, allant de simples rides à de grandes vagues capables d'endommager les infrastructures et de provoquer des inondations côtières. Les vagues jouent un rôle essentiel dans l'érosion côtière, le transport des sédiments et les interactions entre l'océan et l'atmosphère.
### Hauts et bas
Les marées sont causées par l'attraction gravitationnelle entre la Terre, la Lune et le Soleil. Cette attraction provoque le mouvement de l'eau océanique, créant ainsi le phénomène des marées hautes et basses. Les marées suivent des cycles quotidiens et mensuels et ont un impact considérable sur les écosystèmes côtiers et les activités humaines dans les zones littorales.
## Facteurs physiques : température et salinité
### Température
La température de l'eau océanique varie considérablement selon la situation géographique, la profondeur et la saison. Ces variations de température influent sur la densité de l'eau, ce qui, à son tour, modifie la circulation océanique. Par conséquent, les données sur la température de l'eau sont essentielles aux études océanographiques physiques. Les technologies modernes, telles que les satellites et les capteurs sous-marins, permettent aux scientifiques de surveiller la température de l'eau en temps réel et avec une grande précision.
### Salinité
La salinité mesure la quantité de sels dissous dans l'eau de mer et influe également sur sa densité. Les variations de salinité peuvent être dues à de nombreux facteurs, notamment l'évaporation, les précipitations, la fonte des glaces et les apports fluviaux. À l'instar de la température, la salinité a aussi un impact sur la circulation océanique et les processus biologiques qui s'y déroulent.
## Interactions entre l'océan et l'atmosphère
L'interaction entre l'océan et l'atmosphère est cruciale pour déterminer le climat mondial. L'océan absorbe, stocke et libère la chaleur du soleil, jouant ainsi un rôle important dans la régulation de la température atmosphérique. Il libère également de la vapeur d'eau, qui forme ensuite des nuages et provoque des précipitations.
Des phénomènes comme El Niño et La Niña illustrent les interactions complexes entre l'océan et l'atmosphère qui influencent les conditions météorologiques mondiales. El Niño est un phénomène caractérisé par des températures de surface de la mer plus élevées que la normale dans le Pacifique central et oriental, entraînant divers changements climatiques à l'échelle mondiale, tels que des inondations dans certaines régions et des sécheresses dans d'autres.
## Approches modernes en océanographie physique
Les technologies modernes ont révolutionné notre façon d'étudier les océans. Satellites, capteurs sous-marins, véhicules autonomes et modèles informatiques sophistiqués permettent aux scientifiques de collecter des données avec une précision et une ampleur sans précédent.
### Satellite
Les satellites en orbite autour de la Terre peuvent fournir des données sur la température de la surface de la mer, le niveau de la mer et la répartition de la banquise. Ces données offrent des informations qu'il serait impossible d'obtenir uniquement par des observations embarquées ou des instruments de surface.
### Capteur sous-marin
Des capteurs sous-marins, tels que les flotteurs Argo, collectent de manière autonome des données sur la température, la salinité et les courants océaniques à différentes profondeurs. Ces données sont ensuite transmises à terre par satellite, permettant ainsi aux scientifiques de surveiller l'océan en temps quasi réel.
### Modèle informatique
Des modèles informatiques sophistiqués permettent de simuler la dynamique océanique avec une précision incroyable. Ces modèles utilisent des données d'observation pour prédire les courants marins, les interactions océan-atmosphère et les changements climatiques futurs. Ils sont également utiles pour comprendre l'impact des activités humaines, telles que le changement climatique et la pollution, sur les océans.
## Conclusion
L'océanographie physique joue un rôle essentiel dans notre compréhension du fonctionnement des océans et de leurs interactions avec l'atmosphère et les autres écosystèmes mondiaux. Forte d'une longue histoire de recherche et d'avancées technologiques majeures, cette discipline continue de progresser rapidement. La compréhension de la dynamique physique des océans nous permet non seulement de prévoir les changements climatiques et les phénomènes météorologiques extrêmes, mais aussi de mieux gérer les ressources marines. En définitive, les connaissances issues de l'océanographie physique sont cruciales pour les efforts déployés à l'échelle mondiale afin de comprendre et de protéger notre planète.
