LA TERRE, PLANETE OCEANE

PROPOSITION D'ACTIVITES PEDAGOGIQUES 

Mr Yves Richard  
Professeur de sciences de la vie et de la Terre
Lycée Paul Louis Courrier - Tours

Ce travail de synthése regroupe les possibilités offertes par les documents de l'expédition "Erebus" de Jean Louis Etienne .

1 - Limites de surface de masses d'eaux océaniques

2 - Courants océaniques de surface en mer de Ross 

3 - Courants océaniques profonds



1 - LIMITES DE SURFACE DE MASSES D'EAUX OCEANIQUES

Documents
relevés météo-navigation quotidiens (les données températures de l'eau et de l'air sont disponibles dans un tableau)

Travail possible : Faire tracer :
la courbe de température de l'eau en fonction de la latitude :
 On peut ainsi mettre en évidence la convergence subtropicale, la limite des eaux tropicales et de l'océan austral (45°18 S), le front polaire (= convergence antarctique) et la limite de l'océan antarctique,(entre 52°55 et 55°11 S)
la courbe de la température de l'air à superposer à la précédente (sur transparent) :
La différence de température air-eau quotidienne apparaît ; elle traduit une meilleure conduction thermique de l'air comparée à celle de l'eau. Il serait utile de faire tracer sur une période de quelques jours la courbe des données météo navigation (1 relevé toutes les 4 heures) pour mieux faire ressortir cette propriété.


2 - COURANTS OCEANIQUES DE SURFACE EN MER DE ROSS

Documents
- Carte de l'Antarctique : situation de la terre Adélie par rapport à la Mer de Ross (Carte SHOM n°5879G ou carte extraite d'un atlas
- Journal de bord : extrait. Informations à utiliser conjointement avec les autres documents
- 3 cartes de la couverture des glaces en Mer de Ross NOAA :
       16 décembre 1993  
       13 janvier 1994
       10 février 1994.

Travail possible : Lecture de la densité du pack : les nombres expriment en dixième la couverture des glaces. Colorier les zones pour une meilleure lecture. Confirmation du courant de vidage de la Mer de Ross.

    Documents
    - Image du satellite NOAA : 29.12.1993 (Cette image au format .IMA est traitable par le logiciel TITUS)
    - Tome II "Utilisation pédagogique des images satellitales. "CRDP Poitou-Charentes 1993: vêlage en Mer de Weddel page 250
    - Carte SHOM 6061

    Travail possible
    Estimation du positionnement et des dimensions de l'iceberg
    (dimensions estimées à 260 km x 8O km, le pixel mesure 3,3 km nord-sud et 4 km est-ouest).
    Localisation du pack bloqué derrière l'iceberg : le courant est donc est-ouest. Mise en évidence de la débâcle dans l'entrée de la Mer de Ross.
    La vie de l'iceberg : 
       - formation à partir de l'ice-shelf d'épaisseur 400 à 500 mètres,
       - échouage : tirant d'eau inférieur à 400 mètres car passage sur les hauts fonds à la sortie de la Mer de Ross. Blocage sur le 150ème degré de longitude est : haut fond de 150 mètres (carte SHOM 6061).


3 - COURANTS OCEANIQUES PROFONDS

A - La stratification de l'océan 

Documents
On dispose de quatre sondages bathymétriques.

Travail possible
L'étude des sondages océanographiques se fait en s'appuyant sur les commentaires de Guy JACQUES. Les fiches 1, 3, 7 et  10 donnent leur interprétation.
 
Commencer l'étude par le sondage n°10 qui présente la structure la plus simple et permet une bonne initiation à la lecture et l'interprétation des graphes. Les courbes température-salinité permettent de séparer facilement les différentes masses d'eau.
Des sondages de l'océan Arctique sont disponibles sur le serveur POLARIS

B - Réalisation d'un profil topographique

Documents
Carte SHOM 5879G

Travail possible
Réaliser un profil montrant la topographie générale des fonds, de la Mer de Ross au Pacifique pour y représenter ultérieurement les masses d'eau mises en évidence précédemment :
coupe entre les sondages 1,3, 7 et 10  (à faire tracer sur un format A3), échelle des distances : celle de la carte, échelle des profondeurs : 1 cm pour 100 mètres.
Pour le tracé du fond, ne pas représenter les accidents de faible étendue géographique dont la présence sur cette coupe donnerait une fausse idée de la topographie générale des fonds.

C - Schéma général des circulations océaniques de l'Antarctique

    Travail possible
    Report sur le profil topographique des limites des masses d'eau repérées sur les sondages.
    Tracé des limites des masses d'eau sur l'ensemble du profil.
    Hypothèse du mouvement relatif de ces masses d'eau à partir de l'eau antarctique de fond, qui du fait de sa densité dévale sur la pente des fonds océaniques vers le Pacifique sud.
    Consultation bibliographique (fiches CNDP Averous Antarctique n°2 collection Autrement dit).
    Vérification des hypothèses et mise en place des courants sur le schéma général.

D - Origine des courants océaniques profonds

Les échanges thermiques soleil - atmosphère - hydrosphère entraînent chaque année une fusion de la banquise l'été et sa formation l'hiver suivant.
Les énergies mises en jeu sont énormes : calcul à partir d'images satellitales de l'ordre de grandeur de ces échanges : cf. article page 236 dans le Tome 2 " Utilisation pédagogique des images satellitales " Poitiers 1993.
Cette fusion donne naissance aux masses d'eau de nature différentes (eau antarctique de fond en particulier) et à leurs mouvement.
Le rôle majeur de l'Antarctique entouré d'océans dans toutes les directions s'oppose au rôle mineur de l'Arctique où les continents environnant :
   - limitent l'extension de la banquise et de ses fluctuations annuelles
   - limitent par des détroits et des seuils sous-marins, l'importance des mouvements des masses d'eaux arctiques dans les autres océans mondiaux.