L'exposition en 11 panneaux

Page d'accueil + d'infos

Océan et Climat, une exposition de l'IRD

IRD

Mentions légales - Contact
© IRD - Novembre 2015

Océan et climat

Océan et Climat

Des échanges pour la vie

Exposition réalisée par l’IRD pour faire connaître, en particulier aux jeunes,
le rôle que joue l’océan dans le climat planétaire et l’actuel changement climatique

Océan et climat

Planète bleue

Vue de l’espace, la Terre apparaît bleue car elle est recouverte aux deux tiers de sa surface par les océans et les mers. La présence d’eau, élément fondamental pour la vie sur Terre, lie entre eux les différents milieux qui constituent le système climatique. Les océans jouent ainsi un rôle majeur dans la régulation du climat mondial.

Le cycle de l’eau, un mouvement perpétuel

Les échanges sont permanents entre les différents réservoirs d’eau de la planète et l’eau se transforme tout au long de son parcours. L’eau des océans, des fleuves, des lacs, du sol et des plantes s’évapore sous la chaleur du soleil. La vapeur d’eau monte dans l’atmosphère, se refroidit et le processus de condensation commence. La vapeur se transforme en microparticules qui se rassemblent par milliers pour former les nuages. L’eau retombe sur terre sous forme de pluie, de grêle ou de neige, alimente les cours d’eau, les lacs, les océans et les nappes phréatiques ou s’accumule sur les glaciers. Ce cycle est continu et l’océan participe car il transporte chaleur et humidité sur la planète.

Les échanges entre ciel et mer

L’océan échange en permanence de l’eau avec l’atmosphère, sous forme de vapeur et de précipitations, mais également de la chaleur. L’atmosphère met aussi l’océan en mouvement sous l’action des vents, produisant des courants et des vagues qui se propagent à la surface. Les relations entre océan et atmosphère sont complexes : vents et courants interagissent et font naître des variations climatiques cycliques ; ces derniers sont très actifs dans les régions proches de l’équateur.

Sans océan, le contraste thermique entre les tropiques et les pôles serait de plusieurs centaines de degrés, rendant la planète invivable

Un puissant régulateur thermique

L’océan absorbe les radiations du soleil et les emmagasine sous forme de chaleur, constituant un immense réservoir thermique, plus de mille fois plus important que celui de l’atmosphère ! Les tropiques reçoivent plus de chaleur que les autres régions du globe, car ils sont à la verticale du soleil. Entraînés par les vents, les courants océaniques de surface vont déplacer ces eaux chaudes vers les régions polaires, où elles vont plonger dans les profondeurs et revenir lentement dans les régions tropicales. C’est un mécanisme semblable à un chauffage central.

Ci-dessous : Le circuit de courants chauds et froids à l’échelle mondiale

Le circuit des courants froids et chauds à l'échelle mondiale

Le cycle de l'eau

Sur Terre, le cycle de l’eau est perpétuel. L’eau d’aujourd’hui est celle qu’ont connue nos ancêtres ! Et les échanges sont permanents entre les quatre grands réservoirs de la planète : océans, atmosphère, eaux continentales et biosphère.

L’eau et le climat

Les courants océaniques transportent l’eau et la chaleur. Les océans ont ainsi une grande influence sur le climat, qui se définit comme le temps qu’il fait en moyenne dans un lieu donné. Le climat d’une région est déterminé à partir de moyennes statistiques de relevés de températures sur terre et mer, de vent, de précipitations…

L’atmosphère transporte l’humidité des régions où l’eau s’évapore vers des zones où elle se condense et se transforme en pluie.

Les précipitations nourrissent aussi les nappes phréatiques, qui participent, comme les fleuves et les rivières, au transport de l’eau vers les lacs ou les océans.

Le soleil est le moteur du cycle hydrologique. Son énergie active les transports de l’eau dans l’océan et l’atmosphère.

Le renouvellement de l’eau dans l’atmosphère et les cours d’eau est très rapide, de une à quelques semaines. En revanche, l’eau séjourne quelques dizaines d’années dans les lacs et plusieurs milliers d’années dans les océans, les glaciers et certaines nappes phréatiques.

Observer les océans

Les observations fournies par les satellites et les instruments en mer permettent d’accéder à une vision globale de l’océan et de ses relations en temps réel avec l’atmosphère et l’environnement terrestre. Observer les océans conduit les chercheurs à comprendre les interactions entre l’océan et le climat.

De l’exploration des mers à l’océanographie

Depuis l’Antiquité, les hommes parcourent la surface des océans. Ces premiers navigateurs, et bientôt les marins du commerce, observaient les vents et les courants afin d’optimiser et de sécuriser leurs routes. Au XIXe siècle, cette préoccupation s’inscrivit dans une démarche scientifique avec l’apparition des premières grandes expéditions océanographiques. La connaissance des vents, des courants, des fonds marins et de la vie océanique progressa alors considérablement et constitua les fondements de l’océanographie.

Le Pacifique tropical est le siège d’interactions très actives entre l’océan et l’atmosphère, observées et mesurées grâce aux nombreux réseaux mis en place par les scientifiques du monde entier. Ici, flotteurs de grand fond.

L’océanographie opérationnelle

À partir des années 1950, la nécessité de prendre en compte la totalité de l’océan pour comprendre et prévoir le climat conduisit les scientifiques à développer de nouveaux outils d’observation et de prévision offrant en temps
réel une image continue de cette sphère liquide et de sa dynamique.

L’océan mondialisé

Afin de mieux connaître les océans, leur dynamique, leur variabilité et leur rôle sur le climat, la communauté internationale a mis en place des réseaux d’observation océaniques et météorologiques de grande ampleur, mettant en commun des mesures in situ (navires, bouées, flotteurs) et des mesures spatiales. Les informations recueillies alimentent des modèles prévisionnels océaniques et climatologiques.

Les océans vus d’en haut

Les océans sont observés en temps quasi réel et de façon continue, dans l’espace et dans le temps, par les satellites. Grâce à des satellites munis d’altimètres, on peut mesurer la hauteur du niveau de la mer avec une grande précision. On peut ainsi mettre en évidence les creux et les bosses générés par la circulation océanique et voir l’océan en mouvement ! Les satellites permettent également d’observer la couleur, la température de l’eau, les vents et les courants.

Mise à l'eau de la rosette et de la bathysonde. © Chantal Andrié

Chauds , chauds, les océans tropicaux

Les tropiques où le rayonnement solaire est maximal constituent la source chaude de la machine thermique de notre planète. De ce fait, les océans tropicaux jouent un rôle particulier et déterminant dans la variabilité du climat.

Un rayonnement maximal

Sous les tropiques, le rayonnement solaire est maximal. Il est stocké par l’océan sous forme de chaleur. Une partie de ces eaux chaudes océaniques s’évapore et se condense en altitude, formant de lourds nuages. Une autre partie est transportée par les courants océaniques vers les plus hautes latitudes. Mais, à l’équateur, il se produit des phénomènes singuliers.

Piscine chauffée !

À l’équateur, la rotation de la Terre engendre des courants rapides, d’est en ouest principalement. Ces courants déplacent très vite de grandes quantités d’eaux chaudes d’un bord à l’autre du Pacifique et de l’Atlantique. Ces eaux chaudes s’accumulent surtout à l’ouest de ces bassins océaniques. Elles atteignent parfois près de deux cents mètres de profondeur et constituent le principal réservoir énergétique de l’océan. Dans le Pacifique, on parle de "piscine chaude" (warm pool) avec une température moyenne de l’eau de 28 °C.

L’océan Indien est soumis au régime particulier de la mousson. En été (mai-octobre), les vents soufflent de l’océan vers le continent asiatique générant des précipitations jusqu’aux contreforts de l’Himalaya. L’hiver (novembre-avril), les vents s’inversent, se dirigeant de l’Asie vers l’océan. Ils créent alors des courants équatoriaux est-ouest semblables à ceux observés dans le Pacifique ou l’Atlantique.

Des eaux chaudes très mobiles

Sous les tropiques, les eaux océaniques sont réchauffées par le haut. La stratification naturelle de l’océan est alors renforcée car les eaux de surface chaudes sont plus légères que les eaux profondes froides plus denses. Ceci empêche la diffusion dans les profondeurs de la chaleur absorbée en surface. De ce fait, mais aussi à cause des courants équatoriaux intenses, les eaux chaudes superficielles n’ont d’autre possibilité que de se déplacer horizontalement d’est en ouest, mais parfois aussi d’ouest en est lors d’épisodes El Niño. Le déplacement de ces immenses masses d’eau chaude a un impact majeur sur le climat de la planète.

L’eau de l’océan est chaude en surface et froide en profondeur. La thermocline marque la zone de transition thermique verticale brutale entre ces deux eaux chaudes et froides. À l’équateur, sous l’effet du vent, les eaux chaudes superficielles s’accumulent à l’ouest du bassin océanique où elles peuvent atteindre 200 m de profondeur ; à l’est, elles n’atteignent que 50 m environ.

Lorsque les océans ont une température de surface élevée, ils libèrent de la chaleur et de la vapeur d’eau. Cet air chaud et humide se condense en altitude pour former des nuages et, parfois de fortes précipitations.

Dans les zones particulièrement chaudes des océans tropicaux, cette ascension d’air peut générer de violentes dépressions et des cyclones. Le réchauffement des eaux océaniques lié à celui du climat planétaire accentue actuellement la probabilité d’événements météorologiques extrêmes.

El Niño, un phénomène renversant

Épisodiquement, une anomalie océanique et climatique, appelée El Niño, apparaît à l’est de l’océan Pacifique équatorial. Elle se caractérise par une arrivée d’eau chaude qui se maintient pendant plusieurs mois et s’accompagne de violentes perturbations météorologiques.

Déséquilibre dans le couple océan atmosphère

Dans l’océan Pacifique, les alizés poussent habituellement les eaux chaudes en direction de l’ouest, vers le nord de l’Australie et l’Indonésie. Au contraire, le long de la côte d’Amérique du Sud, ces vents suscitent une remontée en surface des eaux froides profondes. Mais tous les trois à huit ans, les alizés s’affaiblissent et le mouvement s’inverse : un immense réservoir d’eau chaude, d’une superficie égale à celle du continent nord-américain, se déplace alors de l’ouest du Pacifique vers l’est et recouvre les eaux froides le long du littoral sud-américain.

Les côtes d’Amérique latine sont alors baignées par ces eaux chaudes dont l’évaporation provoque des pluies fréquentes, notamment sur des régions habituellement désertiques. Les événements El Niño les plus marqués correspondent à une augmentation des températures d’environ 4 °C. Ces phénomènes violents ont un impact marqué sur la vie marine et le climat local, engendrant aussi des perturbations climatiques à l’échelle de la planète.

El Niño - La Niña : d’un extrême à l’autre

Le phénomène El Niño est la phase chaude d’une oscillation naturelle dont la contrepartie est La Niña, la phase froide. Cette oscillation océanique est couplée à une oscillation de la pression atmosphérique entre l’ouest et l’est du Pacifique, constituant le phénomène ENSO. Les conséquences de La Niña sont opposées à celle d’El Niño puisqu’elle apporte froid et sécheresse, là où il apportait chaleur et humidité.

ENSO, par ses transferts d’eau et d’énergie au niveau de l’équateur, est la plus importante manifestation de la variabilité naturelle du climat.

El Niño est-il prévisible ?

À l’aide de mesures in situ et des données satellitaires, les scientifiques tentent de comprendre et de modéliser El Niño, pour mieux prévoir son déclenchement et anticiper ses impacts à l’échelle régionale et planétaire. Actuellement, les scientifiques sont capables de prévoir le phénomène entre huit mois et dix mois à l’avance.

Phénomène de houle pendant l'hiver austral. © Bruno Marty

Les inconséquences d'El Niño

Inondations au Pérou, cyclones dévastateurs sur les îles polynésiennes, sécheresses en Indonésie... Lorsqu’il est intense, l’événement El Niño bouleverse le climat de nombreuses régions du Pacifique et les populations qui y vivent, mais également celui de toute la planète...

Des poissons piégés

En période normale, on observe le long des côtes sud-américaines des eaux froides remontant des profondeurs et riches en sels nutritifs : c’est le phénomène d’upwelling. Pendant les épisodes El Niño, les eaux chaudes qui baignent alors les côtes sud-américaines bloquent cette remontée d’eau froide et de nutriments dont se nourrit le plancton. Privés de nourriture, les poissons, sardines, harengs et pilchards, désertent ces zones et migrent plus au sud à la recherche d’eaux plus fraîches. Les pêcheries s’effondrent brutalement...

Un phénomène de "pêche miraculeuse" contribue également à l’épuisement du stock de poissons.
Il se produit en début d’événement d’El Niño : de nombreux poissons se retrouvent piégés dans des poches résiduelles d’eaux froides, pour le plus grand bonheur des pêcheurs.

Des effets sur la santé

Dans les régions dont le climat est modifié, les variations des températures et des précipitations associées à El Niño pourraient favoriser la propagation de maladies infectieuses, notamment celles qui sont transmises par les moustiques (paludisme, dengue, fièvre jaune) ou les rongeurs (hantavirus).

Des glaciers qui fondent plus

Dans les Andes centrales, El Niño provoque une diminution notable des précipitations (de 10 à 25 %) et une augmentation sensible des températures. Les chutes de neige fraîche étant moins importantes, l’albédo des glaciers (la capacité de leur surface à réfléchir les radiations solaires) diminue. L’énergie absorbée par la glace est alors plus importante et la fonte des glaciers augmente.


L’impact socio-économique du phénomène El Niño 1997-1998 en chiffres

Plus de 110 millions de personnes touchées dans le monde / Plus de 6 millions de personnes déplacées à la suite de la destruction par les tempêtes de logements, équipements collectifs, transports et communications / Plus de 24 000 personnes victimes des vents violents, inondations ou raz-de-marée / Plus de 34 milliards de dollars de pertes économiques directes.
(D’après L’avenir de l’environnement mondial GEO-3, PNUE, 2002)

Les populations et les pays les plus pauvres sont les plus touchés par les conséquences d’El Niño. Les populations côtières des pays du Sud sont particulièrement vulnérables, en raison de leur forte dépendance à l’égard des ressources naturelles ainsi que leur capacité limitée à faire face à la variabilité climatique et aux phénomènes météorologiques extrêmes.

Fentes de dessication dans un fond de lagune après les inondations de 1983 dues à un Niño. Au nord du Pérou. - © IRD / Laure Emperaire

Les caprices de la mousson

De nombreuses populations des régions tropicales vivent sous l’alternance annuelle d’une saison sèche et d’une saison humide. Cette situation est due à la mousson. Les interactions entre océans, continents et atmosphère sont au coeur de ce système climatique qui suscite encore bien des questions aux scientifiques.

Mousson d’été, mousson d’hiver

Le terme "mousson" provient d’un mot arabe « mauism » qui signifie la saison. Ce phénomène se manifeste en effet par un important contraste saisonnier, entre été et hiver, qui affecte le climat d’une grande partie de l’Asie. Pendant l’été (mai à octobre), les vents de sud-ouest chargés d’humidité puisée dans l’océan Indien sont aspirés par les basses pressions des hauts plateaux de l’Himalaya et viennent arroser les côtes ouest de l’Inde et le Bengladesh. En hiver (novembre à avril), de hautes pressions se forment sur le continent asiatique et la chaîne himalayenne. Le vents s’inversent alors, soufflant du nord vers l’est, du continent vers l’océan. Un temps généralement ensoleillé et sec s’établit.

La mousson d’été se manifeste en Asie par de brefs mais intenses épisodes pluvieux. En Inde, les trois quarts des précipitations annuelles se produisent pendant cette période. La ville de Cherrapundji dans le nord-est du pays est la plus arrosée au monde. Il y tombe en moyenne cinq mètres d’eau pendant les seuls mois de juillet et d’août et douze mètres d’eau en un an.

En Afrique aussi...

La mousson n’est pas seulement asiatique. Elle existe aussi en Afrique, plus particulièrement à l’ouest, dans les pays sahéliens. Lorsqu’en été, le continent africain se réchauffe, il attire un air frais et chargé d’humidité en provenance du golfe de Guinée. Au dessus du Sahel, ce flux d’air océanique se transforme en systèmes orageux se déplaçant d’est en ouest, qui apportent des pluies très attendues dans toute la région et qui sont à l’origine de cyclones dans l’Atlantique tropical.

Les pluies générées par la mousson africaine sont très irrégulières. Depuis les années 1970, une sécheresse continue et sévère affecte les régions sahéliennes. Cette variabilité climatique constitue encore une énigme pour les scientifiques. Un programme de recherche international impliquant de nombreuses équipes françaises a donc été lancé pour décrypter les ressorts de la mousson africaine, mieux mesurer son impact et améliorer sa prévision. S’appuyant sur une importante campagne océanographique, un volet de ces recherches se penche plus particulièrement sur les interactions entre les températures océaniques de surface dans le golfe de Guinée et les pluies de mousson.

La réduction des ressources en eau due à l’irrégularité des pluies de mousson a des conséquences dramatiques en Afrique de l’Ouest. Au Sahel par exemple, le cheptel a été divisé par deux en trente ans. Plus au sud, des centrales électriques ont dû être arrêtées...

Front de poussières atmosphériques, précédent une ligne de grains. A Matam au Sénégal. - © IRD / Bernard Mougenot

A la recherche des climats du passé

Le climat de la Terre a connu d’importantes variations dans le passé. Pour reconstituer les climats anciens, les scientifiques recherchent des signaux dans des archives naturelles sur terre mais aussi dans les océans. Ils sondent alors les fonds marins à la recherche de précieux indices...

L’océan a de la mémoire

Les variations du rayonnement solaire, liées à la position de la Terre par rapport au soleil, expliquent l’alternance d’épisodes glaciaires (froids) et interglaciaires (chauds) au cours du dernier million d’années de l’histoire de notre planète. Ces changements climatiques ont eu un impact sur le niveau de la mer, la température et la circulation des courants océaniques, changements qui sont enregistrés dans la composition des sédiments marins ou de certains organismes fossiles.

Nous sommes actuellement dans une période interglaciaire. Elle fait suite au dernier épisode glaciaire qui a culminé il y a environ 20 000 ans. La température moyenne de la Terre était alors inférieure de 4 à 5 °C ; la glace recouvrait une grande partie du nord de l’Europe et de l’Amérique, mais les océans tropicaux étaient localement un peu plus chauds qu’aujourd’hui (+1 à 2 °C).
Lors du dernier maximum glaciaire, le niveau moyen des océans était de 120 mètres plus bas qu’actuellement.

Le récif barrière, paysage marin typique du Pacifique, renferme dans ses coraux, une précieuse mémoire des climats du passé.

Au fond des mers

Les premières recherches paléo-océanographiques ont porté sur la composition des différentes couches de sédiments accumulées au fil du temps au fond des océans. Les sédiments des forages océaniques révèlent différentes espèces de foraminifères (organismes marins à coquilles). Ces espèces se différencient par un environnement spécifique (température notamment) ; elles vivent soit à la surface (planctoniques), soit au fond (benthiques). L’analyse de la distribution des différentes espèces de ces deux types de foraminifères ainsi que la composition géochimique de leurs coquilles apportent des informations précieuses sur la température de la mer (respectivement en surface et au fond des mers) et sur la circulation des masses d’eaux océaniques.

L’étude de certains coquillages fossiles permettrait d’analyser les épisodes El Niño s’étant produits au cours des 9 derniers millénaires.

Quand les coraux parlent

Les squelettes de certaines espèces de coraux fournissent des informations sur l’environnement marin et les conditions climatiques passées dans les régions tropicales. Les scientifiques ont ainsi pu déterminer les températures superficielles de l’océan, sa salinité et des variations de précipitation durant des périodes de temps de quelques dizaines d’années ou de un ou deux siècles, en réalisant des forages dans des massifs coralliens vivants. Des recherches sur des coraux fossiles plus anciens ont permis de reconstituer les conditions climatiques des tropiques au cours de certaines périodes du passé et de reconnaître des manifestations du phénomène El Niño, par exemple à la fin de la dernière période glaciaire.

En 2005, une expédition scientifique internationale a entamé une vaste campagne de forages de coraux massifs dans le Pacifique sud. L’analyse des coraux fossiles de la barrière de corail de Tahiti a permis de reconstituer la variation du niveau marin sur une période couvrant les 20 000 dernières années !

Formation corallienne en forme de patate. Lagon de l'île de Aiwa. Iles Fidji. - © IRD / Joël Orempuller

Coup de chaud sur la planète

Le climat de la Terre a toujours connu des variations naturelles. Mais le phénomène actuel de réchauffement climatique dépasse par son ampleur et sa rapidité tous les épisodes de ces 400 000 dernières années. L’océan joue un rôle essentiel en amortissant l’ampleur de ce réchauffement et en régulant partiellement le cycle du carbone.

L’indispensable effet de serre

La Terre reçoit toute son énergie du Soleil. Cette énergie est en partie retenue à l’intérieur de l’atmosphère par certains gaz, qui empêchent qu’elle n’aille se dissiper dans l’espace. Grâce à ces gaz à effet de serre, les basses couches de l’atmosphère se réchauffent et atteignent des températures propices à la vie. Sans eux, la chaleur repartirait vers l’espace et il ferait – 18 °C, au lieu des 15 °C en moyenne sur terre.

L’homme réchauffe la planète

Depuis les débuts de l’industrialisation, l’homme utilise de grandes quantités d’énergies fossiles (pétrole, charbon, gaz) pour les transports, l’agriculture, l’industrie, le chauffage ou l’électricité. La combustion de ces sources d’énergie, en rejetant de grandes quantités de dioxyde de carbone ou CO2, a modifié la composition chimique de l’atmosphère et provoqué un effet de serre additionnel qui a réchauffé la planète.

La concentration en gaz carbonique (CO2), un des principaux gaz à effet de serre, a augmenté de près de 30 % depuis un siècle provoquant une élévation de la température moyenne de notre planète d’environ 0,85 °C sur terre et de 0,06 °C dans les océans, ce qui est très rapide par rapport à l’histoire du climat. C’est pourquoi on parle de changement climatique.

L’océan bénéfique ?

L’océan est le principal puits de carbone planétaire.
Deux mécanismes majeurs permettent à ce réservoir de soutirer le carbone de l’atmosphère : la pompe physique et la pompe biologique.
La pompe physique, par le biais de la circulation océanique, entraîne les eaux de surface chargées en gaz carbonique dissous vers des couches plus profondes.
La pompe biologique fixe du carbone soit dans les tissus des organismes via la photosynthèse, soit dans les coquilles calcaires de certains micro-organismes. Une partie du carbone ainsi fixé est par la suite entraînée en profondeur et stockée dans des sédiments marins.

Aujourd’hui, l‘océan réabsorbe 90 % des calories induites par l’effet de serre additionnel et un tiers des émissions humaines de gaz carbonique dans l’atmosphère. Sans océan, la température serait de 8 °C plus élevée sur terre ! Cependant, les experts estiment que les puits de carbone naturels (océans, biosphère) tendent globalement à se réduire avec le réchauffement.
Ainsi, l’océan austral, principale éponge à carbone de la planète voit son efficacité se réduire sensiblement depuis près de trente ans.

Contamination de l'air à Mexico, en grande partie due aux industries implantées dans la partie nord de la vallée de Mexico. © IRD / Claire Dejoux

Le climat fait des vagues

Montée du niveau des mers, acidification des eaux océaniques, fragilisation de la biodiversité marine, les océans présentent des signes manifestes du changement climatique global actuel.

Le niveau monte

Le niveau moyen des mers s’est élevé de 20 centimètres depuis une centaine d’années. Cette augmentation est due à la dilatation thermique de l’océan au fur et à mesure qu’il se réchauffe, ainsi qu’à la fonte partielle des calottes de glace polaire et des glaciers continentaux. D’après les experts, la température à la surface de la terre pourrait se réchauffer de 1,1 à 4,8 °C et le niveau de la mer pourrait s’élever de 26 à 98 cm en 2100. Certains deltas, lagunes et régions littorales pourraient alors être submergés.

Près de la moitié de la population mondiale vit à moins de 60 kilomètres du littoral.
La montée du niveau des mers menace en particulier des zones côtières densément peuplées comme les grands deltas asiatiques ainsi que les îles de basse altitude comme les îles Maldives ou les îles Marshall. Des millions de personnes seraient contraintes de quitter leur territoire.

Les premiers réfugiés climatiques sont issus du Bangladesh. Fin 2006, les 10.000 habitants de l’île de Lohachara, dans le golfe du Bengale, ont dû fuir leur île submergée par la montée des eaux et se réfugier sur une île voisine, elle aussi menacée à terme...

Des impacts en chaîne

Le réchauffement des eaux de surface des océans provoque une réduction de la production en phytoplancton, avec une double conséquence. Ce plancton est à la base de la chaîne alimentaire marine.
En baissant, c’est tout l’écosystème marin qui est déséquilibré. De plus, le plancton végétal consomme du gaz carbonique quand il se développe. S’il diminue, il y aura moins de CO2 piégé dans les eaux océaniques.
Et l’océan ne pourra plus jouer autant son rôle de régulateur de taux de CO2 de l’atmosphère.

L’augmentation des températures de surface de l’océan favorise un phénomène dit de stratification des eaux ; il entrave la remontée des sels nutritifs, nécessaires au développement du phytoplancton. De nombreuses espèces planctoniques migrent alors vers des eaux plus tempérées, entraînant avec elles leurs prédateurs (poissons et oiseaux marins).

Liaisons fatales

Les récifs coralliens, qui sont les écosystèmes des océans les plus riches en biodiversité, sont en train de blanchir et mourir dans des mers qui se réchauffent (1,2 °C en 100 ans). Privées de leur habitat, des centaines d’espèces marines sont également menacées d’extinction.

La forte mortalité des coraux est provoquée par une température trop élevée qui pousse le corail, sous l’effet du stress, à expulser les algues qui le nourrissent et lui donnent sa couleur.

Une biodiversité fragilisée

L’accumulation de CO2 dans l’océan provoque une acidification des eaux et une diminution des concentrations en ions carbonate. Ce processus freine la capacité de nombreux organismes à former leur structure ou leur coquille dures. Beaucoup d’espèces marines sont menacées tels les coraux, les mollusques, les crustacés, ainsi que le phytoplancton.

Phénomène de houle pendant l'hiver austral. Archipel des Tuamotu. Polynésie française. - © Bruno Marty

Océan et climat du futur

Étudier l’océan est indispensable pour prévoir le climat.
Le développement de réseaux d’observation océanique alimentant des modèles océanographiques a conduit à des progrès significatifs dans le domaine de la prévision climatique à l’échelle des saisons ou à plus long terme.

Le monde en modèle

Des avancées significatives ont été réalisés dans la prévision climatique en prenant en compte l’état de l’océan. Les observations et les modèles de l’océan ont permis en effet d’affiner les simulations de la circulation océanique couplée avec celle de l’atmosphère pour la prévision du climat. Un modèle est une simulation ou une représentation simplifiée d’un système complexe comme l’est le climat.

La mesure de l’altitude absolue de la surface de l’océan grâce à l’altimétrie par satellite permet des mesures continues et homogènes de l’état dynamique de l’océan qui alimentent les modèles océaniques.
Ces derniers fournissent des informations essentielles sur les variations annuelles et interannuelles de la circulation océanique et du niveau des mers. La mesure du niveau moyen des océans est un indicateur du changement climatique.

El Niño en alerte

Grâce à des modèles couplant les phénomènes océaniques et atmosphériques, la plupart des événements El Niño peuvent être prévus entre six mois et dix-huit mois à l’avance. Ces prévisions sont utilisées par les pays touchés par cette anomalie climatique pour anticiper et réduire ses impacts sur l’agriculture, la pêche, la gestion des ressources en eau ou la santé des populations.

Le Pérou, pays très touché par ce phénomène, diffuse chaque année des prévisions saisonnières de précipitations et de température. Elles aident les agriculteurs à mieux planifier leurs cultures et les pêcheurs à mieux se préparer aux variations de stocks de poissons.

Le changement climatique, un défi pour la recherche

Face à l’alerte sur l’accroissement de l’effet de serre, la communauté scientifique internationale s’est mobilisée pour développer des outils de calcul puissants. Des modèles intégrés simulent l’évolution du climat sur l’ensemble du globe pour les prochaines décennies. Ces simulations s’appuient sur différents scénarios d’évolution de la concentration en gaz à effet de serre liée aux activités humaines.

L’océan absorbe une fraction importante de la chaleur et du CO2 émis dans l’atmosphère par l’accroissement de l’effet de serre. Une partie de cette chaleur est transférée vers les profondeurs et suscite une question majeure. Où et quand l’océan restituera cette chaleur ? Le transfert de carbone entre la surface et les fonds marins prend aussi des siècles sans que l’on connaisse la capacité de l’océan de réabsorber ce CO2. Répondre à ces interrogations constitue un défi majeur pour la recherche sur les océans et le climat futur de notre planète.

Ci-dessous : Prévisions des variations de précipitations annuelles moyennes à la fin du XXIe siècle par rapport à la fin du XXe siècle.
(Scénario moyen: stabilisation émission de CO2 niveau 2020, d’après GIEC)

Ours et crédits photos

Cette exposition a été réalisée par l’IRD avec le soutien du ministère des Affaires étrangères et du développement international. Elle bénéficie du label Année internationale de la Planète Terre 2008 décerné par l’Académie des sciences.

L'IRD et le MAEDI en bref

L'Institut de recherche pour le développement (IRD)

Présent dans l’ensemble de la zone intertropicale, l’Institut de recherche pour le développement (IRD) remplit trois missions fondamentales : la recherche, l’expertise et la formation. Ses programmes de recherche sont centrés sur les relations entre l’homme et son environnement dans les pays du Sud dans l’objectif de contribuer à leur développement durable. Engagé dans de nombreux programmes scientifiques européens et internationaux, il entreprend ses recherches en étroite concertation avec ses pays partenaires.

Le Ministère des Affaires étrangères et du développement international (MAEDI)

Le ministère des Affaires étrangères et du développement international mène avec son réseau extérieur et les organismes de recherche une action fondée sur l’internationalisation de la recherche française et l’appui audéveloppement durable. Dans ce cadre, il développe une politique de partenariat scientifique, notamment avec les pays de l’espace européen ainsi que les pays émergents et soutient l’innovation et les partenariats technologiques.
Par ailleurs, il aide les communautés scientifiques du Sud en renforçant leurs capacités et les dispositifs nationaux de recherche.

Exposition itinérante sur panneaux

Exposition conçue et réalisée par le secteur Culture scientifique de la Direction de l'Information et de la Culture scientifiques pour le Sud (DIC) de l'IRD :
Isabelle Mouas Soumah et Marie-Lise Sabrié

Direction scientifique : Jacques Merle
Collaboration scientifique : Luc Ortlieb
Conception graphique : Caribara Communication
Direction artistique : Philippe Gérardin
Réalisation : Marie-Pier Muller
Photographies IRD : Base Indigo (www.ird.fr/indigo)
Relecture, corrections : Yolande Cavallazzi

Remerciements à :
Sylvie Ballet, DgCiD
Aline Chabreuil et Marie-Claire Fontebasso, photothèque CNES
Bernard Francou, IRD
Jean-François Guegan, IRD
Fabrice Hernandez, IRD/Mercator Océan
Vincent Toumazou, Mercator Océan
Corinne Lavagne, IRD
Jean-Pierre Montoroi, IRD

Site internet mobile

Conception et réalisation du site internet mobile "Océan et climat" http://m.expo.ird.fr/ocean_et_climat :
Catherine Luro, Elise Coste, Direction de l'Information et de la Culture scientifiques pour le Sud (DIC) de l'IRD

Adaptation des différents panneaux et du quiz de l'exposition originale : Catherine Luro

D'après les modèles :
- Jquery Mobile version 1.4.5
- Quiz des Journées du Patrimoine / CNRS 2014, lui même adapté du module jQuizMe2 Programmed and CopyWrited by Larry Battle 2008 - 2009

Remerciements à :
Benjamin Poupin, Chargé des expositions et des manifestations (IRD / DIC)
Laurent Corsini, Graphiste (IRD / DIC)

Crédits photographiques



Crédits photos / Affiche exposition Crédits photos / Affiche exposition Crédits photos / Affiche exposition Crédits photos / Affiche exposition Crédits photos / Affiche exposition Crédits photos / Affiche exposition Crédits photos / Affiche exposition Crédits photos / Affiche exposition Crédits photos / Affiche exposition Crédits photos / Affiche exposition Crédits photos / Affiche exposition Crédits photos / Affiche exposition

Mentions légales

Droit d'accès, de rectification, de suppression des données nominatives

Conformément à la loi n° 78-17 du 6 janvier 1978 relative à l'informatique, aux fichiers et aux libertés, vous disposez d'un droit d'opposition (art. 26) d'accès (art. 34 à 38), de rectification (art. 36) et de suppression des données qui vous concernent. Vous pouvez exercer ce droit par courrier électronique à webmaster@ird.fr ou postal :
Institut de recherche pour le développement
Pôle Web (DIC)
44, boulevard de Dunkerque, CS 90009
13752 Marseille cedex 02
France

Les utilisateurs doivent faire un usage des données nominatives présentes sur les portails et les sites conforme aux réglementations en vigueur et, notamment, aux prescriptions et recommandations de la Commission nationale de l'informatique et des libertés (CNIL). La capture des informations nominatives à des fins de création d'un autre traitement nominatif (par exemple, à usage commercial ou publicitaire) est strictement interdite pour tous pays.

Editeur

  • Directeur de la publication : Jean-Paul Moatti, Président-directeur général de l’IRD
  • Directrice éditoriale : Marie-Lise Sabrié, directrice de la Direction de l'information et de la culture scientifiques au Sud

Hébergement

Le site internet de l'exposition "Océan et climat" est hébergé par l'IRD.
Institut de recherche pour le développement
44, boulevard de Dunkerque, CS 90009
13572 Marseille cedex 02
France

Droits de reproduction, copyright et liens

La reproduction sur support papier des pages de ce site est autorisée, sous réserve du respect des conditions suivantes :

  • gratuité de la diffusion
  • respect de l'intégrité des documents reproduits (ni modification ni altération d'aucune sorte)
  • citation explicite du site m.expo.ird.fr/expo_ocean_climat comme source et mention que les droits de reproductions sont réservés et limités.

La reproduction sur support électronique de tout ou partie du site est autorisée sous réserve de l'ajout clair et lisible de la source (m.expo.ird.fr/expo_ocean_climat) et de la mention "droits réservés". Cette autorisation s’entend pour les contenus textuels, les images faisant l’objet de droits de reproductions spécifiques, à vérifier de manière indépendante.

Toute utilisation à des fins publicitaires ou commerciale est exclue.

La création de liens vers ce site est autorisée sous réserve de :

  • de ne pas imbriquer les pages ou tout autre contenu (image, photographie, document ou vidéo) du site m.expo.ird.fr/expo_ocean_climat à l'intérieur des pages d'un autre site.
  • de mentionner la source grâce à un lien hypertexte directement sur le contenu visé.

Cette autorisation ne s'applique pas aux sites internet diffusant des informations à caractère polémique, diffamatoire, pornographique, xénophobe ou susceptible de porter atteinte à la sensibilité du plus grand nombre.

Limitation de responsabilité

L'IRD contrôle l'exactitude des informations diffusées et met régulièrement à jour le site. L'Institut ne peut toutefois pas garantir que toutes les informations publiées soient exactes, exhaustives et réactualisées. Les informations diffusées n'ont pas un caractère contractuel et sont sujettes à modification sans préavis.
La mise à jour des informations fournies par les utilisateurs et contributeurs s'effectue généralement dans les meilleurs délais, mais peut être retardée par des raisons ou contraintes diverses. Les erreurs, les omissions, les informations périmées et les liens brisés peuvent être signalés à webmaster@ird.fr

Au cours de la consultation du site, l'utilisateur doit par ailleurs s'assurer que son navigateur ne contient pas de pages périmées - et doit, si nécessaire, vider ou désactiver le "cache".

Liens hypertextes
Les portails et sites de l'IRD proposent des liens vers d'autres sites en rapport avec leurs contenus. La présence de liens hypertextes vers d'autres sites web n'implique pas l'approbation de l'information par l'IRD. Les risques liés à l'utilisation de ces sites incombent par ailleurs à l'utilisateur.