Les vagues cachées : explication des marées intérieures
Les marées internes sont des vagues océaniques super importantes qui se passent sous la surface.
Bethany McDonagh, Jin-Song von Storch, Emanuela Clementi, Nadia Pinardi
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Table des matières
- Les marées internes dans la mer Méditerranée
- Génération des marées internes
- Jusqu'où voyagent-elles ?
- Le rôle de l'énergie
- Comprendre la Dissipation d'énergie
- Comment les chercheurs modélisent les marées internes
- Différences entre les modèles
- Observations de l'étude
- Cartographie de la mer Méditerranée
- Principaux résultats de la cartographie
- Implications pour la vie marine
- Prochaines étapes de la recherche
- Conclusion
- Source originale
- Liens de référence
Alors, commençons par les bases : les Marées internes sont un type de vague qui se produit dans l'océan, mais au lieu d'être à la surface, ces vagues se passent dans la colonne d'eau. Pense à elles comme les cousins timides des marées classiques, qui se cachent sous la surface pendant que les vagues plus populaires dansent au-dessus.
Ces marées internes se forment quand les vagues de marée normales (celles causées par l'attraction gravitationnelle de la lune et du soleil) interagissent avec le fond marin. Quand ça se produit, des marées internes peuvent se former, surtout dans des zones où le fond marin a plein de reliefs—pense à des montagnes et des vallées mais sous l'eau.
Les marées internes dans la mer Méditerranée
La mer Méditerranée, ce joli bout d'eau entre l'Europe, l'Afrique et l'Asie, abrite ces marées internes. Les chercheurs ont décidé d'explorer où ces marées naissent et où elles se déplacent. Ils ont utilisé deux modèles océaniques, NEMO et ICON, pour les aider à comprendre ça.
Génération des marées internes
Alors, d'où viennent ces marées internes dans la mer Méditerranée ? Les principaux endroits incluent :
- Détroit de Gibraltar - Ce passage étroit est comme la zone VIP pour les marées internes. C'est là où beaucoup d'action des vagues commence.
- Détroit de Sicile/Banc de Malte - Un autre hotspot où ces marées décident de faire la fête.
- Arc Hellenique - Cet endroit contribue aussi à la production de marées internes.
Les chercheurs ont découvert que l'énergie de marée se transforme en énergie de marée interne à ces endroits. En gros, pense à ça comme transformer la musique des marées normales en rythmes de marées internes.
Jusqu'où voyagent-elles ?
Les chercheurs ont découvert que ces marées internes peuvent voyager assez loin, parfois des centaines de kilomètres de leur point de départ. C'est comme envoyer un message dans une bouteille qui peut flotter très loin de la côte !
Cependant, toutes les marées internes ne sont pas créées égales. Certaines restent près de leur point de création (comme un casanier), tandis que d'autres sont plus libres et voyagent partout.
Le rôle de l'énergie
Quand il s'agit d'énergie, les marées internes en consomment beaucoup ! Dans la mer Méditerranée seulement, on estime qu'elles utilisent environ 2,89 gigawatts (GW) d'énergie dans un modèle et environ 1,36 GW dans un autre. Pour mettre ça en termes quotidiens, ça fait assez d'énergie pour alimenter une petite ville.
Dissipation d'énergie
Comprendre laLa dissipation d'énergie, c'est simplement comment l'énergie est utilisée. Ces marées internes ne sont pas juste des vagues paresseuses ; elles mélangent l'eau et aident à faire circuler les nutriments dans les couches plus profondes de l'océan. Ça veut dire qu'elles sont cruciales pour la vie marine, comme créer un buffet pour les poissons !
Comment les chercheurs modélisent les marées internes
Pour étudier ces marées, les scientifiques ont mis en place leurs modèles océaniques, NEMO et ICON. Chaque modèle a sa propre façon de fonctionner, un peu comme chaque magicien a ses propres tours.
- NEMO - Focalisé sur la mer Méditerranée avec un peu de l'Atlantique. Il a de nombreuses couches, comme une lasagne complexe.
- ICON - Un modèle global qui regarde tout sous le soleil (ou la lune) avec son système de grille sophistiqué.
Les chercheurs ont collecté des données pendant un mois et les ont ensuite analysées pour mieux comprendre où les marées internes sont générées et comment elles se propagent.
Différences entre les modèles
Bien que les deux modèles visaient à faire la même chose, ils avaient des différences qui ont entraîné des données différentes.
- Bathymétrie - C'est un terme sophistiqué pour la forme du fond marin. Les modèles utilisaient différentes mesures, et même un petit changement peut donner des résultats différents.
- Stratification - Cela se réfère à la façon dont l'eau est stratifiée en termes de température et de salinité. Ça affecte beaucoup les marées internes. Un modèle pourrait montrer plus de mélange tandis que l'autre en montre moins.
- Énergie des vagues - La quantité d'énergie calculée pour les marées internes variait entre les deux modèles, menant à des résultats différents.
Observations de l'étude
Les chercheurs ont noté que les deux modèles ont trouvé des points chauds similaires pour la génération des marées internes, principalement le détroit de Gibraltar, le détroit de Sicile, et l'arc hellénique. Cependant, les spécificités de la façon dont ces marées voyagent et leurs caractéristiques différaient :
- Marées semi-diurnes - Ce sont les marées qui se produisent environ deux fois par jour. Elles ont été trouvées pour voyager beaucoup plus loin comparé aux marées diurnes, qui n'arrivent qu'une fois par jour et ont tendance à rester plus près de leur lieu de naissance.
- Différences dans les longueurs d'onde - La distance entre les crêtes des vagues internes était différente entre les modèles, suggérant que la structure du fond marin influençait beaucoup le comportement de ces marées.
Cartographie de la mer Méditerranée
Pour la première fois, les chercheurs ont réussi à cartographier les marées internes à travers toute la mer Méditerranée. C'est un gros truc parce que comprendre comment ces marées fonctionnent peut donner des aperçus sur la dynamique océanique et les écosystèmes marins.
Principaux résultats de la cartographie
- Trois principaux sites de génération de marées internes ont été identifiés, le détroit de Gibraltar étant le plus important.
- Les marées internes diurnes et semi-diurnes ont été étudiées pour comprendre leur comportement et leurs chemins dans la région.
Implications pour la vie marine
Pourquoi tout ça a de l'importance ? Eh bien, les marées internes sont essentielles pour mélanger les nutriments dans l'océan. Ce mélange joue un rôle important dans la santé globale des écosystèmes marins et peut affecter les populations de poissons et d'autres vies marines.
Pense à ça comme à remuer une casserole de soupe : plus tu remues, mieux les saveurs se mélangent ! De même, le mélange causé par les marées internes aide à distribuer les nutriments sur lesquels s'appuient différents animaux marins.
Prochaines étapes de la recherche
Alors, quelles sont les prochaines étapes pour la recherche sur les marées internes dans la mer Méditerranée ? Des études plus détaillées avec des modèles à résolution encore plus élevée pourraient fournir des aperçus supplémentaires. Cela pourrait aider les chercheurs à comprendre comment ces marées interagissent avec d'autres phénomènes océaniques, comme les courants et les tourbillons.
De plus, étudier des zones actuellement peu couvertes dans les modèles, comme des détroits et des îles plus petites, pourrait révéler encore plus sur les marées internes.
Conclusion
En résumé, les marées internes sont des phénomènes fascinants qui jouent un rôle crucial dans la dynamique océanique, surtout dans la mer Méditerranée. En cartographiant ces marées et en comprenant leur génération et leur propagation, les chercheurs peuvent aider à peindre une image plus claire de la façon dont nos océans fonctionnent.
Et qui sait, peut-être que la prochaine grande découverte sera cachée dans les profondeurs, attendant juste d'être trouvée !
Source originale
Titre: Internal tides in the Mediterranean Sea
Résumé: The generation and propagation sites of internal tides in the Mediterranean Sea are mapped through a comprehensive high-resolution numerical study. Two ocean general circulation models were used for this: NEMO v3.6, and ICON-O, both hydrostatic ocean models based on primitive equations with Boussinesq approximation, where NEMO is a regional Mediterranean Sea model with an Atlantic box, and ICON a global model. Internal tides are widespread in the Mediterranean Sea. The primary generation sites: the Gibraltar Strait, Sicily Strait/Malta Bank, and Hellenic Arc, are mapped through analysis of the tidal barotropic to baroclinic energy conversion. Semidiurnal internal tides can propagate for hundreds of kilometres from these generation sites into the Algerian Sea, Tyrrhenian Sea, and Ionian Sea respectively. Diurnal internal tides remain trapped along the bathymetry, and are generated in the central Mediterranean Sea and southeastern coasts of the basin. The total energy used for internal tide generation in the Mediterranean Sea is 2.89 GW in NEMO and 1.36 GW in ICON. Wavelengths of the first baroclinic modes of the M2 tide are calculated in various regions of the Mediterranean Sea where internal tides are propagating, comparing model outputs to a theory-based calculation. The models are also intercompared to investigate the differences between them in their representation of internal tides.
Auteurs: Bethany McDonagh, Jin-Song von Storch, Emanuela Clementi, Nadia Pinardi
Dernière mise à jour: 2024-11-29 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2411.19790
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2411.19790
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.
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