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Animation montrant les découpages possibles en 5, 4, 3 ou 1 seul océan(s).
Le grand océan planétaire, mis en valeur par la projection de Fuller.

Un océan est souvent défini, en géographie, comme une vaste étendue d'eau salée comprise entre deux continents. En fait, il s'agit plutôt d'un volume, dont l'eau est en permanence brassée par des courants marins. Approximativement 70,8 % de la surface de la Terre est recouverte par l'océan mondial, communément divisé en quatre océans — Pacifique, Atlantique, Arctique et Indien — (ou cinq pour les gouvernements ou organismes reconnaissant l'existence de l'océan Austral avec des limites pouvant varier) et en plusieurs dizaines de mers. Avec une profondeur moyenne de 3 682 mètres[1], les océans représentent 96 % du volume biosphérique[2].

L'océan mondial, qui abrite la majorité des espèces vivantes sur Terre (50 à 80 % selon les estimations)[3],[4], génère plus de 60 % des services écosystémiques qui nous permettent de vivre, à commencer par la production de la majeure partie de l'oxygène que nous respirons[5]. Il absorbe environ 30 % des émissions de CO2 générées par l'humanité, ce qui provoque son acidification[6].

L'océan mondial régule à plus de 80 % le climat de la Terre. Il joue un rôle majeur dans la température terrestre.

L'océan normal (appelé aussi océan de Sverdrup) est un concept utilisé en océanographie physique pour désigner un océan homogène en température (T° uniforme de 2 à 4 °C sur les 3 700 mètres de profondeur[7]), en pH (les ions carbonates et bicarbonates dissous donne à l'eau de mer un pH basique, mais de 1751 à 2004, le pH des eaux superficielles des océans a diminué, passant de 8,25 à 8,14 en raison de leur acidification[8]) et en salinité (teneur en sels de l'ordre de 35 ‰)[9].

Cet article traite principalement de l'océan terrestre actuel mais aussi des océans disparus et des océans extraterrestres.

Étymologie

Le mot « océan » vient de la divinité Océan (en grec ancien Ὠκεανός / Ôkeanós)[10], l'aîné des Titans dans la mythologie grecque.

Longtemps, pour les Européens, toute étendue d'eau salée s'appelait « mer ». On désignait alors la plus grande d'entre elles, celle de l'Ouest, par le terme « mer océane », c'est-à-dire l'Atlantique, à une époque où la connaissance de l'Océan Indien se limitait à la mer d'Arabie (dite aussi mer d’Érythrée).

La nomination des mers de grande taille évoluera lors de la découverte du  « grand Océan » que Magellan a parcouru à l'Ouest des Amériques, désigné ainsi par comparaison avec son homologue de l'Est. Il trouva cette étendue maritime bien calme et la dénomma « océan Pacifique »[11]. Par la suite, les progrès de l'océanographie ont aussi permis de mieux cerner les dimensions de la vaste étendue d'eau salée entre l'Afrique et l'Australie. C'est à ce moment-là que sur les cartes apparaissent enfin l'océan Atlantique, l'océan Pacifique, l'océan Indien, puis l'océan Austral et l'océan Arctique.

[réf. nécessaire]

Depuis, les géographes et océanographes ont donné des critères : les mers sont plus petites, sans qu'il existe une taille limite[12]. L'Océan arctique est actuellement le plus petit des cinq, sachant qu'il correspond à l’agrégat des mers côtières du cercle arctique et de la banquise autour du Pôle nord (en tant qu'eau gelée). Par ailleurs, la définition d'un « Océan austral » indépendant reste contestée, dans la mesure où, en l'absence de délimitations nettes, il peut être rattaché à ses trois voisins plus au Nord.

Délimitation

Limites des 5 océans.

Sur Terre, on appelle « océan Mondial », « océan Planétaire » ou encore plus simplement « l'Océan » (avec une majuscule)[13] la grande étendue d'eau salée ininterrompue encerclant les continents et les archipels. L'Océan a été traditionnellement subdivisé en trois grands ensembles (Atlantique, Indien et Pacifique), séparés par des limites de continents, mais aussi distingués par leurs caractéristiques structurelles, composition et circulation de l'eau.

Découpage grand public

Pour le grand public, on parle généralement des « cinq océans » suivants, par superficie décroissante :

Nom Superficie  % des océans Remarques
Océan Pacifique 165 250 000 km2 43,5 C’est le plus grand et le plus profond des océans puisqu'il recouvre 1/3 de la surface de la planète. Le volcanisme aérien ou sous-marin y est important dans sa partie centrale et occidentale. Il est très ouvert au sud vers l'océan Antarctique et quasiment fermé au nord par le détroit de Béring.
Océan Atlantique 106 400 000 km2 28,0 C’est le 2e océan par sa superficie. Il s'étend du nord au sud sur une largeur de 5 000 km de moyenne et présente peu de volcanisme. Le fond de cet océan est jeune et il reçoit une grande quantité d'eau douce avec les nombreux fleuves qui s'y jettent comme l'Amazone, le Congo, le Saint-Laurent, etc.
Océan Indien 73 556 000 km2 19,4 Il est situé au sud de l'Asie entre l'Afrique et l'Australie. La majorité de ses eaux se trouvent dans l'hémisphère Sud.
Océan Austral 20 327 000 km2 5,4 Il entoure le continent antarctique et ses limites sont moins nettes que les autres océans.
Océan Arctique 14 090 000 km2 3,7 Il est centré sur le pôle Nord et est de petite taille et peu profond. Il est entouré de nombreuses terres et recouvert d'une épaisse couche de glace. L'océan Arctique a été officiellement adopté par l'OHI, mais sa faible superficie lui vaut d'être parfois qualifié de « mer Glaciale Arctique »[13].

Découpage de l'Organisation hydrographique internationale

Si le découpage était à l'origine assez arbitraire, l'Organisation hydrographique internationale propose actuellement des délimitations précises pour chacun d'entre eux.

Le premier texte de référence date de 1928 ; celui-ci délimite sept océans[14] :

La troisième édition de Limites des océans et des mers[15] est celle qui est en vigueur. Elle est accompagnée de trois cartes :

Les océans Atlantique et Pacifique sont divisés au niveau de l'équateur en océans Atlantique nord et Atlantique sud et Pacifique nord et Pacifique sud. Chacun est à son tour découpé en mers, golfes, baies, détroits, etc. Il existe également des étendues d'eau salée prises à l'intérieur des continents, comme la mer Caspienne, la mer d'Aral, Grand Lac Salé ou encore la mer Morte. Mais, bien que certains soient nommés « mers » en raison de leur taille ou de leur salinité, à proprement parler ils ne sont pas des mers mais des lacs salés, puisqu'ils ne communiquent pas directement avec l'Océan.

Dans l'édition courante de Limites des océans et des mers[15], l'océan Austral est inexistant car ses limites font l'objet de désaccords et n'ont pas été ratifiées à ce jour.

« L’océan Austral n’a pas toujours été reconnu. […] il disparaît en 1953 dans la troisième édition du texte de l’OHI. Depuis 2009, un groupe de travail s’occupe de mettre à jour ce texte, mais celui-ci n’a toujours pas été ratifié »

— Christian Grataloup et Vincent Capdepuy[14].

Un projet de quatrième édition[19] est consultable en ligne. Il s'agit uniquement d'un document de travail. L'édition projetée découpe le monde maritime ainsi :

  1. Océan Atlantique nord et ses subdivisions ;
  2. Mer Baltique et ses subdivisions ;
  3. Mer Méditerranée et ses subdivisions ;
  4. Océan Atlantique sud et ses subdivisions ;
  5. Océan Indien et ses subdivisions ;
  6. Mer de Chine méridionale et mers des archipels orientaux ;
  7. Océan Pacifique nord et ses subdivisions ;
  8. Océan Pacifique sud et ses subdivisions ;
  9. Océan Arctique et ses subdivisions ;
  10. Océan Austral et ses subdivisions.

Hydronymie

Le Conseil national de l'information géographique[20] a défini la nomenclature des espaces maritimes[21] en collaboration avec :

La Commission nationale de toponymie du CNIG[22] (CNT/CNIG) représente la France auprès du Groupe d'experts des Nations unies pour les noms géographiques (GENUNG, en anglais UNGEGN).

Dimensions

Points les plus profonds des cinq océans[23]
OcéanProfondeurNom du pointLatitudeLongitude
Arctique5 669 mMolloy Deep (en) (détroit de Fram)79,137 ° N2,817 ° E
Atlantique8 408 mAxe de la fosse de Porto Rico19,613 ° N67,847 ° W
Indien7 290 mFosse de Java (en) (point sans nom)11,20 ° S118,47 ° E
Pacifique10 925 mChallenger Deep (fosse des Mariannes)11,332 ° N142,202 ° E
Austral7 385 mFosse des Sandwich du Sud (point sans nom)60,33 ° S25,28 ° W

Les océans recouvrent environ 361 millions de kilomètres carrés[27], soit 70,8 % de la surface du globe. Leur volume total atteint 1,37 milliard de kilomètres cubes[29] et leur profondeur moyenne est de l'ordre de 3 700 à 3 800 mètres[30]. Près de la moitié des eaux océaniques dépasse 3 000 m de profondeur ; le point le plus profond est la fosse des Mariannes, avec 11 020 m de profondeur[31]. La masse volumique de l'eau de mer se situant entre 1 020 et 1 035 kg/m3, la masse totale des eaux océaniques est d'environ 1,4 × 1021 kg, soit 0,023 % de la masse totale de la Terre[32],[33] (et près de 2 % ou 1/50e de la masse de la Lune qui est de 7,3 × 1022 kg).

Océanographie

L'océanographie est la science étudiant les mers et océans ; elle a véritablement débuté avec les grandes explorations des XVIIIe et XIXe siècles. À la croisée de multiples domaines, on la divise couramment en quatre grandes branches[34],[35] :

  • la géologie marine qui étudie les fonds marins ;
  • l'océanographie physique qui étudie les caractéristiques physiques (vagues, marées, courants…) ;
  • l'océanographie chimique qui s'occupe de la composition de l'eau et de son interaction avec l'atmosphère ;
  • la biologie marine qui étudie la vie des océans.

On ajoute parfois à ces disciplines la météorologie maritime et l'ingénierie maritime[36]. Ces différents aspects des océans sont décrits ci-dessous.

Géologie marine : les fonds sous-marins

Ouverture et fermeture d'un océan, décrits sur ce cycle orogénique.
Quelques caractéristiques d'un bassin océanique.

La géologie marine décrit la structure du fond des océans : géologiquement, un océan est un plancher océanique recouvert par de l'eau. Le plancher ou croûte océanique se distingue de la croûte continentale, par :

  • sa composition : le plancher océanique est la fine couche de basalte volcanique solidifié qui recouvre le manteau là où il n'y a pas de continents. La croute océanique a aussi une lithologie plus basique que la croûte continentale ;
  • son épaisseur : 5 à 7 km en moyenne, contre 30 km en moyenne pour la croûte continentale ;
  • une densité plus importante de 3,24 à 3,27, contre 2,7 à 2,8 pour la croûte continentale.

La croûte océanique est aussi la plus jeune, puisqu'elle est formée par les épanchements de lave au sommet des dorsales océaniques. Ainsi, les plus anciennes roches trouvées provenant de la croûte continentale datent de 3 700 millions d'années, tandis que les plus anciennes provenant de la croûte océanique datent de 220 millions d'années. La transition entre croûtes océanique et continentale s'effectue au niveau du plateau continental, soit de façon graduelle (marge passive), soit de façon plus brutale avec une marge active ou zone de subduction. Les géologues observent que les océans se forment généralement dans des zones déjà fracturées, correspondant à la zone de suture d'anciennes chaînes de montagnes. Ainsi, l'océan Atlantique s'est formé en faisant rejouer des failles qui s'étaient déjà mises en place lors de l'orogenèse varisque (à l'origine de la Pangée).

La géomorphologie sous-marine distingue les grandes caractéristiques des fonds. Près des côtes, on trouve le plateau continental, de pente très faible et descendant jusqu'à 130–150 m. La pente plus accentuée (4 à 5° en moyenne, localement plus forte) qui lui succède est le talus continental qui descend jusqu'à 2 000–3 000 m, avec à son pied le glacis continental où s'accumulent les sédiments. Ces ensembles forment la marge continentale ou précontinent[13]. La majeure partie du fond des océans est formée de plaines abyssales entre 3 000 et 6 500 mètres, de pente très faible.

Ces paysages sous-marins connaissent des interruptions : les canyons sous-marins entaillent le talus continental, parfois jusqu'au plateau continental sous forme de gouf. Les plaines abyssales sont parsemées de collines abyssales peu élevées[37] et coupées par les longues fosses sous-marines parfois très profondes, et les dorsales, similaires aux chaînes de montagne sur terre. Au milieu des dorsales, le rift profond (1 500 et 1 800 m) est l'endroit où la nouvelle croûte se crée par épanchement de lave. Le volcanisme sous-marin donne aussi d'autres paysages comme les monts sous-marins et les volcans sous-marins, devenant des îles volcaniques lorsqu'ils émergent.

On estime en 2016 que seuls 10 % des fonds marins en dessous de 200 m de profondeur ont été explorés[38].

Océanographie chimique : l'eau de mer

L'eau de mer est l'eau salée des mers et des océans de la Terre. On dit qu’elle est « salée » parce qu'elle contient des substances dissoutes, les sels, constitués d'ions, principalement des ions halogénures comme l'ion chlorure et des ions alcalins comme l'ion sodium. On trouve 30 à 40 g de sels dissous pour 1 kg d'eau de mer. L'eau salée s'oppose à l'eau douce, qui contient moins de 1 g de sels dissous par kilogramme. La masse volumique de l'eau de mer à la surface est d'environ 1,025 g/ml, supérieure de 2,5 % à celle de l'eau douce (1 g/ml) à cause de la masse du sel et de l'électrostriction.

Océanographie physique : l'eau en mouvement

L'eau des océans est loin d'être immobile : elle est au contraire constamment en mouvement, même quand l'absence de vent lui fait prendre l'aspect d'un miroir. il existe ainsi des mouvements oscillatoires de faible période (les vagues et la houle) ; des mouvements oscillatoires de plus grande période (marée, oscillation d'inertie, tsunamis et ondes de tempête) ; et les mouvements non oscillatoires, c'est-à-dire les courants marins non liés à des forces périodiques (courant géostrophique, courant d'Ekman). L'océanographie physique étudie les mouvements et propriétés des eaux marines.

Sur une échelle de temps plus longue, l'eustatisme désigne la variation du niveau moyen de la mer (voir l'article sur l'élévation du niveau de la mer).

Vagues

Vague déferlante créée par le passage d'un ferry.

Les vagues peuvent être créées par le passage des objets dans l'eau (comme pour le sillage d'un bateau), par la rencontre de courants (comme pour le mascaret créé par la marée), mais le plus souvent sont créées par le vent soufflant à la surface. Les fluctuations de pression associées à la turbulence du vent créent des ondes très courtes, les vagues capillaires, mais aussi plus longues, vagues. La hauteur, la période et la longueur des vagues va s'accroître avec la force du vent (mesurée sur l'échelle de Beaufort), la distance sur laquelle il souffle (le fetch) et la durée pendant laquelle il souffle.

Si la mer du vent désigne les vagues activement générées par le vent local, la houle désigne une mer du vent qui s'est propagée hors de la région où elle a été générée[39]. Cette « transformation » de la mer du vent en houle se produit aussi lorsque le vent faiblit et n'est capable que d'entretenir les vagues les plus courtes. Si le vent a soufflé suffisamment fort, longtemps et/ou sur une assez grande distance, la houle en sera d'autant mieux formée, avec une longueur plus élevée et une plus grande énergie emmagasinée. La houle peut ainsi parcourir d'immenses distances, même en l'absence de vent[40] ; on parle alors de « houle résiduelle ». Malgré leur apparence régulière et sinusoïdale, les vagues et la houle ne sont pas parfaitement périodiques, et ne peuvent pas être réduites à une courbe mathématique simple. On utilise l'analyse spectrale pour les décomposer en somme d'ondes simples.

Mouvement de l'eau dans un train de vagues par faible profondeur (Animation).
Mouvement de l'eau dans un train de vagues par grands fonds (Animation).

Le mouvement des vagues est circulaire en eau libre, et son amplitude se réduit alors que la profondeur augmente. On considère qu'à une profondeur égale à la moitié de la longueur d'onde, le mouvement peut être considéré comme nul[13] ; les vagues ne concernent donc qu'une mince couche de l'océan. En eau peu profonde, en revanche, le mouvement s'aplatit : il devient elliptique près de la surface, et quasiment horizontal près du fond. Les vagues approchant d'une côte finissent donc par s'aplatir sur une pente douce (comme une plage) mais au contraire se cambrent et finissent par déferler lorsque les fonds remontent plus brutalement. La morphologie du littoral entraîne aussi leur diffraction et réfraction.

Parmi les vagues particulières, on peut citer les seiches, ondes stationnaires générées dans les baies très fermées, et les vagues scélérates, vague ou groupe de vagues isolé d'amplitude exceptionnelle rencontrées parfois par des navires.

Ondes de tempête et tsunamis

Le tsunami de décembre 2004 arrivant en Thaïlande.

La période de la houle peut atteindre plusieurs dizaines de secondes, mais dépasse rarement trente secondes. Des ondes plus longues existent : il y a d'une part les « infravagues » d'une période de trente secondes à cinq minutes[13], associées aux groupes de vagues ; d'autre part, les phénomènes exceptionnels que sont les ondes de tempête et les tsunamis. Les marées sont traitées dans la section suivante.

Les ondes de tempête surviennent sous une dépression ou un cyclone tropical : la baisse de pression atmosphérique fait localement monter le niveau de la mer, ce que le vent et la force de Coriolis peuvent aggraver. Si la configuration des côtes est telle que l'onde ainsi créée se déplace avec la dépression, un effet de résonance amplifie l'onde jusqu'à lui faire atteindre des proportions dévastatrices[41].

Les tsunamis sont causés par des phénomènes tectoniques : séisme, glissement de terrain sous-marin, éruption sous-marine. Ils peuvent aussi provenir d'une explosion nucléaire sous-marine ou de l'impact d'une météorite. Créés en profondeur avec une grande longueur d'onde (période de l'ordre de l'heure), ils transportent une énergie bien plus grande que la houle puisque l'onde parcourt toute la hauteur d'eau. Peu visibles en haute mer (leur amplitude ne dépasse guère le mètre), ils se déplacent à haute vitesse (~800 km/h) et déferlent sur les côtes, pouvant dépasser les dix mètres d'amplitude.

Marées

Différence entre marée haute et marée basse à La Flotte, île de Ré.

Les marées sont un ensemble d'ondes longues, de période de 12 ou 24 heures généralement. Elles ont pour origine l'attraction gravitationnelle (plus précisément la force de marée) de la Lune et dans une moindre mesure de celle du Soleil. Cette onde se déplace à la surface des océans et se voit affectée par la force de Coriolis et la configuration des terres : au lieu d'avoir une onde unique parcourant la Terre en suivant le mouvement de la Lune, on trouve des configurations complexes, comme des ondes tournant autour de points fixes (les points amphidromiques). L'onde-marée a une vitesse dépendant de la profondeur (de l'ordre de 400 nœuds dans l'Atlantique), et de même pour sa longueur d'onde. Celle-ci atteint 9 000 kilomètres dans l'Atlantique (par 4 000 mètres de fond) et 1 400 kilomètres en Manche par 100 mètres de fond[42].

Représentation des points amphidromiques, des lignes cotidales, de l'amplitude de la marée et du sens de déplacement de l'onde, pour le terme M2 (influence de la Lune).

La forme des côtes peut créer un effet de résonance amplifiant le marnage ; les plus grandes marées se trouvent ainsi dans des baies formant un entonnoir, comme la baie d'Ungava, la baie de Fundy, le canal de Bristol ou la baie du Mont-Saint-Michel. Inversement, les plus faibles marées se trouvent au milieu des océans très ouverts (0,2 mètre à Tahiti) et dans les mers très fermées comme en Méditerranée ou dans la Baltique[42]. L'amplitude des marées varie aussi avec les lunaisons : les marées sont plus fortes aux nouvelles lunes et aux pleines lunes, lors des syzygies, ce sont les marées de vives-eaux.

L'onde de marée comprend un terme semi-diurne (de période 12 heures) et un terme diurne (de période 24 heures). Selon les bassins, l'influence de chaque terme peut être plus ou moins grande. Sur les côtes d'Europe occidentale, le terme semi-diurne prévaut, il y a donc deux hautes mers et deux basses mers chaque jour. Le terme diurne prévaut par exemple en mer de Chine méridionale ou dans le golfe du Mexique. La marée peut aussi être mixte (comme à Victoria), semi-diurne avec des inégalités diurnes (comme à Seattle), ou encore être affectée par les côtes, comme à Southampton où deux hautes mers se succèdent ou le détroit de Cook où la basse mer succède rapidement à la haute mer.

Courants marins

Carte des courants marins de 1943.

Les courants marins ont différentes origines. Les courants de marée sont en phase avec la marée, et sont donc quasi périodiques ; ils peuvent atteindre plusieurs nœuds à certains endroits, notamment autour des pointes. Les courants non périodiques ont pour origine les vagues, le vent et les différences de densité.

Le vent et les vagues créent des courants de surface (appelés « courants de dérive »). Ces courants peuvent se décomposer en un courant quasi permanent (qui varie à l’échelle de quelques heures) et un mouvement de dérive sous l’effet du mouvement rapide des vagues (à l’échelle de quelques secondes)[43]. Le courant quasi permanent est accéléré par le déferlement des vagues, et, dans une moindre mesure, le frottement du vent à la surface[44].

Cette accélération du courant se fait dans la direction des vagues et du vent dominant. Toutefois, quand l’eau est assez profonde, la rotation de la terre change la direction du courant au fur et à mesure que la profondeur augmente, tandis que les frottements diminuent leur vitesse. À une certaine profondeur, le courant voit même sa direction s’inverser et sa vitesse s’annuler : c’est la spirale d’Ekman. L’influence de ces courants se fait sentir essentiellement dans la couche mélangée à la surface de l’océan, parfois jusqu’à 400 à 800 mètres de profondeur maximum. Ces courants peuvent varier considérablement avec les saisons. Si la couche mélangée est très peu épaisse (10 à 20 mètres), le courant quasi permanent en surface a une direction très oblique par rapport à la direction du vent, et il est quasiment homogène sur la verticale, jusqu’à la thermocline[45].

En profondeur en revanche, les courants marins sont causés par les gradients de température et de salinité entre les masses d’eau.

En zone littorale, le déferlement des vagues est si intense et la profondeur si faible, que les courants atteignent souvent 1 à 2 nœuds.

Masses d'eau

Bloc diagramme présentant les différentes masses d'eau et structures océaniques de l'océan Austral.

Les courants isolent des masses d'eau qui se caractérisent par leur température, leur salinité et par les communautés d'organismes qu'elles abritent, en particulier les diverses espèces de phytoplancton et de zooplancton. Ces courants se traduisent ainsi par une structuration latitudinale des masses océaniques en fonction de leurs propriétés physiques, chimiques et biologiques[46].

Météorologie marine

Biologie marine : la vie dans les océans

Les différents biotopes océaniques.

La biologie marine est la science qui a pour objet d'étudier la vie marine, et donc océanique, sous toutes ses formes. Alors que la mer recouvre 71 % de la surface de notre planète, de par leur profondeur, les océans représentent un volume habitable 300 fois supérieur à celui des habitats terrestres. C'est en cela que la vie océanique est particulière : les trois dimensions de l'espace sont beaucoup plus occupées que sur Terre. La profondeur joue un rôle très important dans la répartition des espèces.

Les espèces sont en général réparties en fonction de leurs rapports avec le milieu. Une dichotomie est fréquemment réalisée entre le domaine pélagique, peuplé par le pélagos, et le domaine benthique, peuplé par le benthos. Le pélagos est l'ensemble des organismes occupant une colonne d'eau, alors que le benthos est l'ensemble des organismes occupant les fonds marins ou leur surface. Le pélagos est subdivisé en plancton et necton, ce dernier étant l'ensemble des organismes dont la capacité de nage est telle qu'il peut se déplacer contre les courants, les organismes du plancton n'en étant pas capables.

Ce genre de classification aura toutefois des limites, car certains organismes peuvent par exemple être benthiques durant la plus grande partie de leur existence et devenir pélagiques pour se reproduire comme certains Annélides Polychètes comme Néréis ou Syllis (de)[13], et de la même façon, on peut trouver des espèces qui sont benthiques le jour et pélagiques la nuit, tels de nombreux crustacés du genre Cumacés[13].

Relations entre océans et climat

Les océans jouent un rôle majeur dans le contrôle du climat global, notamment en atténuant les différences de température entre les régions polaires et équatoriales : les eaux froides s'enfoncent près des pôles et sont redistribuées par les courants océaniques profonds ; les eaux chaudes sont redistribuées de l'équateur vers les pôles par la circulation océanique de surface. La forme des océans (globalement allongés nord-sud) a une grande importance, dans le passé géologique, elle a été différente au gré de la dérive des continents et l'influence des océans sur le climat a été quantitativement différente.

Les océans et les mers épicontinentales jouent également un rôle crucial dans la régionalisation du climat, notamment en assurant un climat plus tempéré et plus humide à proximité des côtes qu'à l'intérieur des continents et en imposant un régime de moussons dans certaines régions du globe. Les courants marins sont également importants, ils sont par exemple à l'origine de la différence climatique entre les bordures occidentale et orientale de l'Atlantique Nord.

Les océans sont aussi des acteurs importants du cycle du carbone, notamment par une forte dissolution du dioxyde de carbone près des pôles, son stockage en profondeur et un certain relargage dans les régions équatoriales. Globalement, les océans absorbent une partie importante du CO2 rejeté dans l'atmosphère par les activités humaines et atténuent ainsi le réchauffement climatique, par rapport à ce qu'il serait en leur absence. Mais l'efficacité de cette absorption diminue au fur et à mesure du réchauffement des eaux. L'augmentation de la concentration des eaux en CO2 augmente aussi leur acidité, avec des conséquences potentiellement critiques pour les organismes vivant en milieu marin.

Relations entre humains et océans

Selon des données récentes[47] seuls 4 % environ de l'océan mondial serait relativement épargné par les activités humaines et environ 40 % serait très fortement affecté, essentiellement dans l'hémisphère Nord, près des pays industrialisés, en Manche-mer du Nord, mer de Chine et le long des littoraux nord-américains ainsi que du Sri Lanka[48].

La perception de la vulnérabilité de l'océan évolue. À titre d'exemple, mi-2009, 76 % des Français interrogés jugeaient mauvaise la santé des océans[49], 70 % d'entre eux estimant que les mesures de protection étaient insuffisantes[49]. 78 % approuvent le développement d’activités plus respectueuses de l’environnement pour protéger la mer, mais seulement 11 % souhaitent une diminution de ces activités[49].

Exploration

Si le trajet sur la surface les océans est pratiqué de longue date, l'exploration des fonds marins ne fut possible que récemment.

Le point le plus profond des océans est l'abysse Challenger de la fosse des Mariannes, situé dans l'océan Pacifique près des îles Mariannes du Nord. Complètement exploré en 1951 par le navire britannique Challenger II, un sondeur bathymétrique multifaisceau monté sur le navire Kilo Moana enregistre en 2009 une profondeur de 10 971 m[50].

Le plancher océanique est presque inexploré et n'est pas cartographié. Une carte globale des fonds marins avec une résolution de 10 km, créée en 1995 sur la base des anomalies gravitationnelles de la surface océanique, est en constante amélioration[51], grâce à l'accumulation des mesures altimétriques, dont on calcule une moyenne.

Ressources naturelles et services écosystémiques

L'écosystème océanique et côtier génère une grande biodiversité marine. En s'appuyant sur une revue de la littérature, il est possible d'identifier 74 services écosystémiques directement liés à la biodiversité marine et côtière[52] :

  • des services de prélèvement ou d'approvisionnement : contribution aux énergies renouvelables (énergie marémotrice) et non renouvelables (gisement de gaz et de pétrole), matériaux de construction (plus de 15 milliards de tonnes sont extraits dans le monde chaque année, soit un tonnage équivalent à la production naturelle de ces sédiments par les fleuves[53]), molécules à activités pharmacologiques variées (le criblage d'organismes marins en ayant apporté plus de 15 000 en 2011, telles que la roscovitine, la bryostatine (en))[54], pêcheries, ressources halieutiques (la FAO estime qu'en 2014, chaque humain consomme en moyenne plus de 20 kg/an de poisson[55]. Cette augmentation de la consommation qui était de l'ordre de 6 kg/an en 1950 et de 12 kg/an en 1980, est en grande partie due à la forte croissance de l’aquaculture, qui fournit désormais la moitié du poisson destiné à la consommation humaine, et dans une moindre mesure, de l'amélioration de l’état de certains stocks de poissons due à une meilleure gestion des pêches[56]) ;
  • des services de support ou de soutien : productivité primaire et secondaire, maintien du cycle de vie pour la faune et la flore, participation aux cycles biogéochimiques (par exemple les scientifiques estiment que le phytoplancton fournit entre 60 et 80 % de l'oxygène de l'air[57]) ;
  • des services de régulation : régulation du climat notamment (séquestration du carbone, émission du DMS, produit par le plancton, qui contrôle la formation des nuages et stabilise le climat selon l'hypothèse CLAW), prévention de l’érosion (mangroves, dunes), traitement des eaux usées ;
  • des services culturels : écotourisme, loisirs (pêche récréative, baignades, sports nautiques), bénéfices spirituels (support d'inspiration, support pour les croyances religieuses), recherche (Hodgkin et Huxley obtiennent le Prix Nobel de physiologie ou médecine en 1963 pour avoir élucidé en 1939 les mécanismes ioniques du potentiel d'action sur un axone géant de calmar).

Pollution

L'océan Mondial est le réceptacle de nombreuses pollutions apportées par l'air, par les rivières, par les littoraux ou directement en mer (impacts des forages pétroliers et des extractions de sables, granulats, algues… déchets, dégazages, sédiments et boues de curage et munitions immergées. Les accidents, dont marées noires en sont une autre source importante.

L'ONU s'inquiète de voir des phénomènes de vastes « zones mortes » apparaître (plus d'une centaine dans le monde en 2003), dont sur de vastes masses d'eau en aval du Mississippi, ou en mer Baltique. Selon l'ONU, « près de 40 % des océans sont considérés comme « lourdement affectés » par les activités humaines, dont la pollution, la diminution des stocks de poisson, la destruction d'habitats côtiers tels que les récifs de coraux, les mangroves et les algues marines, ainsi que l'implantation d'espèces aquatiques envahissantes »[38].

Une étude du Global ocean oxygen network (GO2NE), groupe de travail créé en 2016 par la Commission océanographique intergouvernementale de l’UNESCO, représentant 21 institutions dans 11 pays, révèle qu'au cours des 50 dernières années, la proportion de zones de haute mer dépourvues de tout oxygène a plus que quadruplé et que les sites à faible teneur en oxygène situés près des côtes ont été multipliés par 10 depuis 1950. Les scientifiques estiment que la teneur en oxygène va continuer à chuter dans ces deux types de zones au fur et à mesure que la Terre se réchauffera ; pour mettre un terme à ce déclin, il est nécessaire de limiter le changement climatique et la pollution par les nutriments, en particulier les engrais et les eaux usées[58].

Une étude de WWF parue en 2019 indique que la quantité de déchets plastiques accumulée dans l’océan pourrait doubler d’ici 2030 et atteindre 300 millions de tonnes[59].

Vortex de déchets

Les gyres océaniques concentrent les matières polluantes mondiales causées par les rejets et les activités humaines. Ces zones polluées, appelées vortex de déchets, sont présentes dans chacun des cinq principaux gyres océaniques, notamment celui du Pacifique nord et celui de l'Atlantique nord. Cette pollution engendre la mort de nombreuses espèces de la faune marine, notamment par ingestion de matières plastiques. Cette pollution étant située dans les eaux internationales, aucun des États ne souhaite engager un nettoyage massif de ces zones de l'océan.

Protection des océans

La sécurité maritime est gérée sous l'égide de l'ONU par l'organisation maritime internationale (OMI).

Une conférence mondiale des océans[60] s'est réunie à Manado, en Indonésie, qui engage ses parties à mieux protéger l'océan mondial, et qui s'est conclue par une déclaration (Déclaration de Manado[61]). La Commission européenne met en place une « stratégie en faveur du développement de la région de la mer Baltique »[62], qui invite et veut aider les États de la région balte à mieux prendre en compte l'environnement.

En 2019, les scientifiques indiquent que le réchauffement des océans est beaucoup plus rapide que ce qui était précédemment estimé[63]. Le nombre de jours de canicule marine a augmenté de 54 % entre les périodes 1925-1954 et 1987-2016. La fréquence des pics de chaleur a augmenté en moyenne de 34 % tandis que leur intensité s’est accrue de 17 %[64].

Le réchauffement climatique pourrait, à lui seul, provoquer une disparition de 17 % de la masse des animaux marins d’ici 2100, selon l'Académie nationale des sciences des États-Unis[65].

Chaque année, le 8 juin est la journée mondiale consacrée aux océans. En 2020, l'UNESCO prévoit un événement exceptionnel sur la compréhension des mondes marins dans le but d'encourager les bonnes pratiques et d'assurer la protection des milieux[66].

Mythologie

La représentation mythologique de l'océan a varié en fonction des époques et des cultures. Une représentation lui a été attribuée au sein des populations vivant à proximité de l'océan, mais également au sein de populations en étant plus éloignées. Parfois, l'océan est assimilé à la mer dans la mythologie et les récits religieux (dans les mythologies sémitiques, par exemple, où le terme mer signifie parfois également océan[67]). Parfois, il en est distingué (voir ci-dessous).

Mythologie hellénique

Dans la mythologie grecque, Océan est un Titan, fils d'Ouranos (le Ciel) et de Gaïa (la Terre)[68]. Il est souvent représenté sous la forme d'un vieillard assis sur les vagues de l'océan, avec un pique à la main et un monstre marin à côté de lui. Il tient une urne et verse de l'eau, symbole de la mer, des fleuves et des fontaines[69]. L'océan Atlantique est associé par Platon à l'île légendaire de l'Atlantide[70]. Les Grecs le représentent également comme un gigantesque fleuve encerclant le disque plat de la terre[71].

Mythologie celtique

Il est difficile d'identifier une représentation unitaire ou dominante de l'océan à travers la mythologie celtique. Néanmoins, l'océan y fait l'objet de diverses légendes et pratiques cultuelles. Chez les Bretons, la mythique cité d'Ys est localisée dans l'océan. Les Dioscures, auxquels certains Celtes auraient voué un culte, étaient considérés comme des êtres venus de l'océan. Dans la mythologie irlandaise, le Manannan Mac Lir est une divinité présentée comme étant le fils de l'océan. Avalon, le paradis celtique, était également représenté comme île de l'Atlantique, aux côtés de nombreuses autres îles légendaires de l'océan, telles que « Tir na n-Og », la Terre des Jeunes, « Tir na m-Beo », la Terre des Vivants, « Mag Meld », la Plaine de plaisir, « Tir Tairngine », la Terre du bonheur, « Mag Mor », la Grande Plaine, « Tir Aill », l'Autre Monde, ou encore « Tir na m-ban », la Terre des Femmes[72].

Mythologie méso-américaine

Les populations précolombiennes du Mexique ont, pour certaines, également fait une place mythologique à l'océan. C'est le cas des Aztèques, qui l'ont personnifiée en la divinité de Chalchiutlicue. Dans la mythologie et religion mayas, la divinité Kukulkan a émergé de l'océan.

Mythologie japonaise

L'océan tenait dans la mythologie japonaise, et le shintoïsme, une place importante. Il était associé (sans lui être directement identifié) à Ryujin, dragon-roi des océans, ancêtre du clan impérial japonais. Il est également le théâtre de nombreux récits aïnous comme les Yukar et les uepeker.

Océans disparus

Au Trias, la Téthys divisait la Pangée en deux supercontinents, Laurasia et Gondwana.

La tectonique des plaques ayant reconfiguré la physionomie de la Terre au cours des ères géologiques, il a existé plusieurs océans par le passé, désormais disparus (cette liste n'est pas exhaustive, et les dates sont approximatives) :

Le terme « Panthalassa » est aussi utilisé pour tous les cas où la plupart des mers du globe se sont retrouvées réunies en un seul bassin principal : son usage est donc sujet à débat chez les géologues, ainsi que ses bornes historiques.

Océans extraterrestres

Planètes et planètes naines du Système solaire

Il est possible qu'un environnement de type terrestre ait existé sur Vénus, avec des mers ou un océan, au début du Système solaire quand le Soleil était moins lumineux qu'actuellement, d'environ un quart. Mais l'effet de serre s'étant emballé, l'eau s'est évaporée et a été décomposée par les rayons ultraviolets solaires.

La mission Mars Exploration Rover a montré que Mars a possédé de l'eau libre en au moins un endroit mais l'existence passée d'un océan sur l'hémisphère nord de Mars, dénommé Oceanus Borealis, reste sujet à débat, ainsi que ce qu'il en serait advenu. En 2023, il est proposé que l'escarpement concentrique de 6 km de haut entourant Olympus Mons a été formé par de la lave coulant dans de l'eau liquide, lorsque l'édifice était une île volcanique active à la fin du Noachien et au début de l'Hespérien[73].

À l'intérieur des planètes géantes (Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune), les gaz présents en surface deviennent de plus en plus denses avec la profondeur du fait de la pression. Ce faisant, ils se fondent assez rapidement en un océan d'hydrogène et d'hélium supercritiques. Cependant, ces planètes ne peuvent pas posséder des océans d'eau liquide en dessous de leur atmosphère, les conditions de pression et de température ne correspondant pas à cet état et cette molécule étant extrêmement peu présente.

Il est enfin possible que les planètes naines Pluton et Éris possèdent d'anciens océans internes, désormais gelés.

Satellites des planètes externes

De nombreux indices rendent probable l'existence d'un océan sous la surface englacée de six lunes des planètes externes : Europe, Ganymède, Callisto, Encelade, Titan et Triton.

Europe

On sait depuis 1979 (survol par Voyager I et II) que la surface d'Europe (l'un des quatre satellites galiléens de Jupiter) est faite de glace et qu'elle est très lisse, signe qu'elle est régulièrement renouvelée par des processus internes, et depuis 1999 (survol par Galileo, puis observations du télescope spatial Hubble) qu'elle émet de fins panaches d'eau jusqu'à une altitude de 160 km. D'autre part, le champ magnétique de Jupiter est perturbé au voisinage de la lune, ce qu'on explique par des phénomènes d'induction électromagnétique dans un océan d'eau salée subglaciaire. Cet océan aurait un volume de 2,6 milliards de km3[74],[75].

Ganymède

Ganymède, également un satellite galiléen de Jupiter, est la plus grande lune du Système solaire et la seule à posséder un champ magnétique propre, d'origine interne. L'océan subglaciaire de Ganymède est essentiellement une prédiction des modèles de structure thermique de cette lune, mais l'existence d'aurores polaires (dues à des fluctuations du champ magnétique de Jupiter) sont considérées comme un indice de la présence d'eau salée en profondeur. Cet océan aurait un volume d'environ 37,8 milliards de km3[74],[75].

Callisto

Callisto, autre satellite galiléen de Jupiter, est également suspecté de posséder un océan subglaciaire, d'un volume estimé à environ 4,8 milliards de km3[74],[75].

Encelade

L'existence d'un océan sous la croûte de glace d'Encelade, un satellite de Saturne, est extrêmement probable : des panaches de vapeur d'eau sont régulièrement émis à travers des fissures de la croûte, et comme celle d'Europe, sa surface est très lisse donc régulièrement renouvelée. Le volume océanique serait d'environ 0,01 milliard de km3[74],[75].

Titan

Titan, le plus gros satellite de Saturne, a une atmosphère principalement constituée d'azote mais riche en méthane et en éthane formant une brume orangée. Le méthane, qui se décompose à la lumière, pourrait être régulièrement réapprovisionné par les éruptions de cryovolcans émettant de l'eau en provenance d'un océan subcrustal, d'un volume estimé à 17 milliards de km3[74],[75].

Triton

Triton, le plus gros satellite de Neptune, est sans doute un objet de Kuiper capturé par le champ gravitationnel de la planète. Voyager II a observé des geysers et des écoulements, sans doute émis par des cryovolcans. Le volume de l'océan subglaciaire serait d'environ 0,03 milliard de km3[74],[75].

Exoplanètes

Les planètes-océans sont des exoplanètes, encore hypothétiques en 2023, qui seraient intégralement recouvertes d'un océan (d'eau ou d'autres composés volatils). Il s'agirait de super-Terres possédant originellement un manteau de glace et ayant migré près de leur étoile, entraînant la fonte d'une partie de la glace.

L'exoplanète Gliese 1214 b pourrait être une planète-océan ; on ne l'a pas démontré, mais les estimations de sa taille, de sa masse et de sa distance de la naine rouge Gliese 1214 rendent cette hypothèse plausible.

Notes et références

(en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Ocean » (voir la liste des auteurs).

Notes

    Références

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    Voir aussi

    Sources et bibliographie

    Articles connexes

    • Océanisation
    • Eau de surface
    • Mer
    • Océanographie
    • Atlas maritime
    • Planète océan
    • Directive cadre Stratégie pour le milieu marin
    • Journée mondiale de l'océan
    • (224) Oceana, astéroïde

    Liens externes