Mécanisme de décollement de l'upwelling sur les plateaux continentaux larges et peu profonds d'Afrique du Nord-Ouest

Mechanism of upwelling separation from the coast on wide and shallow shelves of northwest Africa

• Auteur / Autrice : Philippe Estrade
• Direction : Alain Colin de Verdière
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Océanographie physique
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Brest

Mots clés

Mots clés contrôlés

Plateau continental

Upwelling

Résumé

Les observations de température de surface en Afrique du Nord-Ouest montrent que l'upwelling se réalise loin de la côte dans 3 régions dotées de plateaux larges et peu profonds. Le processus de décollement de l'upwelling est une composante clef de l'écosystème des Canaries car le front côtier qu'il engendre permet la rétention des larves dans un environnement favorable à leur croissance. Un modèle analytique, basé sur l'extension bidimensionnelle de la dynamique d'Ekman, permet d'identifier ce processus et de le caractériser dans un cadre idéalisé (réponse stationnaire et linéaire d'un océan homogène forcé par un vent constant parallèle à la côte) : la fusion complète des couches d'Ekman en région littorale entraîne l'export vers le large de la condition cinématique côtière de nullité du transport transverse jusqu'au niveau de l'isobathe h=0. 4D (où D représente l'épaisseur des couches d'Ekman), la divergence du transport d'Ekman démarre à partir de cette " barrière cinématique " (potentiellement loin de la côte sur les plateaux continentaux larges et peu profonds), du coup l'upwelling se réalise principalement dans la région 0. 5D<h<1. 25D, et la résurgence s'effectue au niveau de l'isobathe h=0. 6D. L'application de cette solution à des profils bathymétriques réalistes permet de rationaliser non seulement les observations de décollement en Afrique du Nord-Ouest, mais plus généralement l'impact de la bathymétrie sur la structure d'un upwelling côtier. Cette solution théorique est ensuite obtenue numériquement avec le modèle Roms. La relaxation de l'hypothèse de linéarité ne fait qu'amplifier légèrement le décollement. L'ajout d'une stratification enrichie considérablement la dynamique, mais la position de la cellule d'upwelling est toujours donnée par la " barrière cinématique " induite par la fusion totale des couches de mélange. L'incursion côtière de la cellule d'upwelling est contrôlée par un processus de séparation des couches de mélange provoqué par l'advection du dôme isopycnal par les courants de retour et par la stratification progressive des eaux littorales (Layers Spliting). Quand le dôme arrive suffisamment près de la surface, l'outcroping démarre, puis l'homogénéisation de la colonne d'eau entraîne la migration de la cellule d'upwelling vers le large. Le front côtier est généré progressivement au cours de cette phase, il prend l'aspect d'une stratification " quasi-verticale " dont la stabilité correspond à un équilibre thermodynamique entre advection transverse et diffusion verticale.