L'upwelling est un phénomène qui se produit dans l'océan lorsque le vent fort entraîne une eau plus froide et plus dense depuis une surface inférieure de l'océan jusqu'à la surface supérieure. Dans le processus, l'eau plus chaude qui se trouve à la surface est déplacée vers le bas et remplacée par les eaux plus froides. L'eau froide et dense qui est déplacée pendant le processus d'upwelling est généralement riche en nutriments, contrairement à l'eau en surface dont les nutriments sont généralement épuisés par la vie marine. L'intensité du processus dépend de la force du vent. Dans certaines régions, le processus d'upwelling est saisonnier. Dans ces régions, la productivité marine est également saisonnière.
Mécanismes derrière la remontée
Les trois mécanismes à l'origine du processus d'upwelling comprennent les vents, le transport d'Ekman et les effets de Coriolis. Les trois mécanismes sont importants dans l'apparition de différentes formes d'upwelling. Généralement, le vent souffle à la surface de l'eau, entraînant le mélange de l'eau avec le vent et conduisant éventuellement au processus d'upwelling. Le vent entraîne le transport de l'eau à un taux de 90 par rapport à la direction du vent, phénomène provoqué par les effets de Coriolis et le transport d'Ekman. Le transport d'Ekman est responsable du mouvement d'environ 45 degrés de la couche d'eau sur la surface par rapport à la direction du vent. Le mouvement de l'eau provoque des frottements entre la couche supérieure et la couche inférieure. Ce frottement fait que les couches suivantes se déplacent dans la même direction que la couche supérieure, entraînant un mouvement en spirale de l'eau. Les forces de Coriolis sont responsables de la direction dans laquelle l'eau se déplace. Si l'upwelling se produit dans l'hémisphère nord, la force de Coriolis déplace l'eau vers le côté droit du vent tandis que dans l'hémisphère sud, l'eau est déplacée vers le côté gauche du vent.
Types d'upwelling
Il existe plusieurs types d'upwelling, notamment l'upwelling côtier, l'upwelling à large diffusion, l'upwelling associé à la topographie, l'upwelling associé aux tourbillons et l'upwelling entraîné par le vent à grande échelle.
Les tourbillons se produisent lorsque les eaux d’un plan d’eau bougent de façon circulaire, provoquant une remontée d’eau. Ce phénomène n'est cependant pas courant comme les autres types d'upwelling. Les types d'upwelling les plus populaires sont les suivants.
1. Upwelling côtier
L'upwelling le plus populaire est l'upwelling côtier. Cela affecte également directement les activités humaines dans le milieu marin. La plupart des zones de pêche populaires dans les océans dépendent de la remontée des eaux côtières. Ce type d'upwelling est également indirectement affecté par la rotation de la terre. Les courants d’eau sont poussés par des vents de forte intensité. L'effet de Coriolis oblige les eaux à s'écarter de la direction du vent dans l'hémisphère nord et à gauche dans l'hémisphère sud. Les forces d'Ekman sont responsables du mouvement des eaux aux degrés 90. La vitesse à laquelle le processus de remontée se produit est généralement de 5 à 10 par jour. Le taux dépend entièrement de l'intensité du vent.
Les régions côtières d'upwelling les plus populaires comprennent le courant des Canaries, qui influence l'upwelling dans la région côtière d'Afrique du Nord, le courant de Benguela en Afrique du Sud, le courant californien qui influence l'ascension du littoral californien et , Le Chili et l’Équateur. La présence de phytoplancton dense sur la côte peut indiquer la présence d'upwelling côtier dans la région.
2. Upwelling équatorial
La présence de l'upwelling à l'équateur est différente de celle qui se produit dans d'autres régions. Le processus à l'équateur est influencé par la zone de convergence intertropicale. Il n'y a généralement pas de forces de Coriolis à l'équateur. Si toutes les forces responsables du processus d'upwelling sont présentes à l'équateur, elles sont généralement très minimes. L'upwelling se produit encore malgré l'absence de forces de Coriolis. L'upwelling à l'équateur pousse l'eau dans différentes directions dans les deux hémisphères. Dans l'hémisphère nord, les eaux sont poussées à droite de la direction du vent, tandis que dans l'hémisphère sud, elles sont poussées à gauche de la direction du vent. La remontée à l'équateur n'a été observée que dans les océans Pacifique et Atlantique. Dans la région équatoriale de l'océan Pacifique, il existe généralement une forte concentration de phytoplancton. Ceci est une preuve suffisante que l'upwelling se produit à l'équateur.
3. Upwelling à grande échelle
Lorsque les vents d'ouest soufflant à haute intensité soufflent dans la région entourant l'Antarctique, le débit d'eau augmente du côté nord de l'Antarctique. L'eau de cette remontée d'eau provient de plus grandes profondeurs car il n'y a pas de masses de terre entre la pointe de la péninsule antarctique et l'Amérique du Sud. Ce type d'upwelling est généralement populaire sur les côtes occidentales des continents d'Amérique du Nord et du Sud, d'Australie méridionale, d'Afrique du Sud-Ouest et du nord-ouest de l'Afrique. Ces régions sont toutes associées à la circulation de la haute pression subtropicale océanique.
Importance du processus d'upwelling
Comme indiqué précédemment, l’eau qui est en surface est généralement riche en nutriments. Les nitrates, les phosphates et l'acide silicique comptent parmi les nutriments les plus populaires dans les eaux d'upwelled. Ces nutriments sont généralement générés par la décomposition de la matière organique en décomposition. Les nutriments sont responsables du développement de la flore marine. Les producteurs primaires, tels que le phytoplancton, sont les seuls bénéficiaires du processus de remontée d'eau. Ces nutriments, ainsi que le CO absorbé2, sont utilisés pour accélérer le processus de photosynthèse. La productivité primaire est augmentée avec l'augmentation des régions d'upwelling. L'augmentation de la productivité primaire se traduit directement par une augmentation des zones de pêche viables. Les régions d'upwelling constituent environ la moitié des terres les plus viables des régions marines. La remontée d'eau est également responsable du mouvement des animaux marins. Ceci est plus applicable aux animaux marins qui sont principalement des invertébrés. Il aide les animaux à découvrir de nouvelles aires de reproduction viables et des lieux d'habitation plus calmes.
Effet négatif de l'upwelling
Alors que les régions d'upwelling sont importantes pour la productivité marine, le processus est connu pour réduire les chances de survie de certaines espèces marines. Les régions d'upwelling attirent davantage de pêcheurs commerciaux qui peuvent épuiser et réduire considérablement la vie marine de la région. La surpêche dans la région d'upwelling entraînera l'épuisement d'une ou de plusieurs espèces d'animaux marins, entraînant par la suite un effondrement de l'écosystème. En outre, si l'eau est déplacée, elle se déplace parfois avec les larves ou les œufs des espèces pondeuses. La dispersion des oeufs et des larves à différents endroits des régions de reproduction perturbe le processus de reproduction.
