Conférence de Géosciences Rennes, par Bieito Fernandez Castro

Utiliser les observations pour mettre en lumière le rôle du brassage dans la circulation thermohaline océanique

La turbulence océanique à la méso-échelle (~100 km) et à la micro-échelle (<10 m) joue un rôle crucial dans le système océan-climat en assurant le mélange de la chaleur et de l'eau douce au sein de l'océan. Ce faisant, la turbulence régit la distribution volumétrique de la température et de la salinité et, conjointement avec les flux air-mer et glace-mer, alimente la circulation thermohaline mondiale. Quantifier ce rôle crucial à partir d'observations reste un défi majeur, en raison des difficultés techniques et de la rareté des observations directes du mélange turbulent. Dans cette présentation, nous exposons nos travaux récents sur cette question. 1) Tout d'abord, nous décrivons des observations directes du mélange à l'échelle microstructurelle dans l'Atlantique Nord subpolaire – une région critique pour la circulation thermohaline – révélant des taux élevés de mélange horizontal du sel induits par la turbulence à l'échelle mésoscopique. Nous émettons l’hypothèse que ce mélange, entretenu par la rencontre des eaux subtropicales salées et des eaux polaires douces, est crucial pour réguler la convection profonde et la formation d’eau dense, qui alimentent la circulation méridionale de retournement de l’Atlantique. 2) Ensuite, nous étendons l’analyse à l’échelle mondiale. Pour ce faire, nous introduisons un nouveau cadre mathématique reliant les taux de mélange et les transformations des masses d'eau, et nous appliquons ce cadre à des bases de données mondiales sur la diffusivité turbulente (déduites à partir de la théorie) afin de déduire la contribution du mélange à la circulation de retournement mondiale. Notre analyse met en évidence l'importance mondiale du mélange à méso-échelle dans l'océan Austral. 3) Nous présentons nos projets actuels et futurs visant à créer des réseaux d'observation régionaux et mondiaux de bouées de profilage autonomes équipées de capteurs de turbulence.