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Bio-fiche : Franchir des barrières invisibles que sont la thermocline et l’halocline!

Publié le : 02 janvier 2018 par : Plongée On Line

par : M Jean Christophe GRIGNARD

Pour mieux comprendre le jargon des biologistes… Ces fiches n’ont pas la prétention de remplacer un cours de biologie, ni d’être exhaustives… (la Biofiche

Franchir des barrières invisibles que sont la thermocline et l’halocline ! 
Cette fiche est un peu particulière du fait qu’elle traite plus de physique que de jargon de biologiste. Il faut cependant être conscient que ces deux phénomènes influencent les écosystèmes aquatiques.

Bien que non liées l’une à l’autre, elles se conjuguent parfois. Elles constituent de véritables barrières physiques pour les animaux et pour les végétaux, parfois très marquées. Elles forment une frontière, une zone ou ligne de séparation entre deux masses d’eau. Nous pouvons, nous plongeurs, franchir, ressentir et même, dans certains cas, voir ces phénomènes.

La thermocline se définit comme étant une zone de transition entre deux masses d’eau dont les températures sont différentes. Cette zone ou ligne, est plus ou moins marquée, selon les cas, ce qui permet au plongeur de la détecter assez facilement, il suffit de quelques degrés de différence. Etymologiquement le terme vient du préfixe « thermos » qui signifie chaleur tandis que le suffixe « cline » est utilisé en hydrologie pour désigner une mince couche d’eau dans laquelle les propriétés varient.

Détectée par la sensation de chaud-froid et difficile à photographier, cette « zone physique » peut-être visible lorsque se mélangent deux masses de températures très différentes, on observe alors « l’eau qui se trouble ».

thermocline et l’halocline - Plongée On Line

Mais comment se forme une thermocline ? D’une manière générale, lorsque les rayons du soleil réchauffent la surface des mers et des océans, le vent et les vagues brassent et mélangent la couche superficielle d’eau qui se réchauffe uniformément sur une profondeur de quelques dizaines de mètres.

Sous cette première couche la température chute rapidement, pour former une zone de transition que l’on nomme la thermocline. La couche chaude flotte littéralement, de par sa différence de densité, sur la couche inférieure plus froide. En l’absence de mouvement ou de brassage, la température de cette dernière continue progressivement de diminuer pour se stabiliser dans les abysses aux environs de 4°C.

Sans rentrer dans les détails, il faut savoir que sous l’effet du vent, des phénomènes particuliers existent, provoquant la remontée de masses d’eaux froides profondes souvent riches en nutriments. Il s’agit de ce que l’on appelle des upwellings.

La présence et la profondeur à laquelle se trouve une thermocline dépendra donc de sa localisation géographique mais aussi bien évidement des saisons, ainsi que de paramètres physiques (marées et courants, vents, etc.) et biologiques (certaines migrations verticales d’organismes vivants…).

Les thermoclines existent elles uniquement dans les mers ou les océans ? Les plongeurs peuvent également ressentir ce genre de phénomène en lac ou en carrière. La thermocline, dans certains cas, peut-être permanente ou encore, au fil des saisons, disparaitre voire se modifier de part une inversion des couches superficielle et profonde.

 

L’halocline est une zone séparant deux masses d’eau dont la différence de salinité, c'est-à-dire la densité de sel, est très marquée et dont le gradient change rapidement. La salinité, de même que la température, influent ainsi sur la densité de l’eau de mer. C’est pourquoi halocline et thermocline sont souvent liées. C’est ainsi que l’on retrouve deux masses d’eau bien distinctes, l’une de faible salinité, voire d’eau douce, sur l’autre de forte concentration en sel et ce eessentiellement entre 0 et 500 m de profondeur. Etymologiquement le préfixe vient du grec ancien « hals » qui signifie sel, mer, salée...

thermocline et l’halocline

Où trouve-t-on des haloclines ? Dans les fjords ou les estuaires où l’eau est peu agitée et où l’eau de pluie se dépose à la surface de la mer sans se mélanger. Il en va de même dans les célèbres cenotes d’Amérique centrale et du Yucatan en particulier où l’on trouve un réseau de grottes calcaires totalement ou partiellement remplies d'une couche superficielle d’eau douce et d’une couche inférieure d’eau de mer si il y a communication avec l'océan par des failles.

Lorsqu’un plongeur traverse l’halocline, sa vision se trouble l’espace d’un instant. Juste le temps de passer de l’eau douce à l’eau salée … L’halocline se visualise parfaitement sur cette photographie qui semble floue mais ne l’est pas… cette image est représentative de ce que vous pouvez voir lorsque vous êtes à la limite des deux masses d’eaux de salinité différente.

thermocline et l’halocline thermocline et l’halocline

Dans certaines régions de l’Atlantique, un excès d'évaporation entraîne les eaux de surface à être plus salées que les eaux profondes.
A l’inverse, dans l'océan Arctique et l'océan Austral, les eaux de surface sont plus froides que les eaux profondes et l'halocline joue un rôle essentiel dans le maintien de la stabilité de la colonne d'eau en isolant l'eau de surface de l'eau profonde.

thermocline et l’halocline - Plongée On Line thermocline et l’halocline - Plongée On Line

Il est clair aussi que la température et la salinité des masses d’eau sont intimement liées dans ces phénomènes. Dans les régions polaires, l'halocline est importante pour permettre la formation de la glace de mer.