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Université HassibaBenbouali de Chlef

ة.,و ا Kم ا

Faculté des Science de la Nature et de la Vie

Département Eau, Environnement et Développement Durable Préparé par DR.BOUHALI F.Z E.mail:fatima.bouhali@yahoo.fr f.bouhali@univ-chlef.dz

Niveau/ L2 hydrobiologie marine et continentale

Contenu de la matière Contenu de la matière

CHAPITRE ICHAPITRE I

La mer méditerranée

Introduction à la connaissance de l'ocèan

Géographiedes océans

Nature et éléments

géodynamiques des fonds les eaux marine

Les ressources de l'océan

CHAPITRE IICHAPITRE II

La mer méditerranée

L2 HYDROBIOLOGIE MARINE ET CONTINENTALE L2 HYDROBIOLOGIE MARINE ET CONTINENTALE

Cadre géographique

Eléments géologiques et

principales incidences de la tectonique

Pression humaines et activités

économiques

Introduction

3

L'océanographie,est l'ensemble des

connaissances apprises ou à découvrir dans toutes les disciplines de la science qui ont

Qu'est ce que l'océanologie ???!

d'étude. -361 millions de km2 de superficie - 97 % de l'eau disponible sur terre.Au total : 1320 millions de km3 d'eau de mer + 24 les océans en chiffres millions de km3 de glace -une profondeur moyenne de 3800 mètres

300 fois la masse de l'atmosphère, et 1200 fois sa capacité de stockage de chaleur.

1.l'origine des océans

Il y a plus de 4 milliards d'année, des précipitations gigantesques s'abattirent pendant des centaines de milliers d'années sur la terre. Une partie de l'eau des océans proviendrait également du bombardement des comètes.comètes. Cette masse d'eau uniqueTéthyss'est ensuite subdivisée en plusieurs océans. On explique généralement cette subdivision par la théorie la dérive des continents. 1 43
2 5 La subdivision par la théorie la dérive des continents.

2 - les grands océans

Un océan : est une portion du milieu qui doit posséder 4 critères à la fois :

1. avoir une vaste superficie

2. une profondeur moyenne importante

3. une large communication avec les autres océans

4. et des rivages appartenant à des continents différents.

On distingue cinq sous-ensemble :

pacifique, atlantique, indien, " austral ou antarctique » et " arctique » •Origine des dénominations: *Le nom océan vient du titan Okeanos qui dans la mythologie grecque, était, avant Poséidon, le maître des eaux. *L'océan Atlantique tient son nom du titan Atlas qui dans la mythologie grecque, portait la voûte terrestre à l'ouest de l'Europe. *L'océan Pacifique a reçu son nom du navigateur Magellan qui l'a appelé ainsi car ses eaux étaient très calmes. *L'océan Indien et l'océan Arctique ont les deux un nom terrestre (un pays, un continent). *L'océan Austral tient son nom de l'adjectif du même nom qui veut dire "qui se trouve dans l'hémisphère sud".

La particularité des océans polaires:

Les océans polaires sont les deux océans situés aux pôles de la planète. Pendant de nombreuses années,

ils ont été ignorés.Actuellement, même si l'Organisation Hydrographique Internationale (OHI) les

reconnaît comme des océans à part entière, beaucoup de gens les considèrent seulement comme les

parties à l'extrême-sud et à l'extrême-nord des océans Atlantique, Pacifique et Indien.

-Les limites des océans: *Les limites des océans définies par le Bureau Hydrographique

International (BHI) sont:

-Le cap Horn, en Argentine (océans Atlantique et Pacifique)

-Le cap des Aiguilles, en Afrique du Sud (océans Atlantique et Indien)-Le cap des Aiguilles, en Afrique du Sud (océans Atlantique et Indien)

-Le cap South West, en Tasmanie (océans Indien et Pacifique) -Le parallèle 60° Sud (océan Austral et Atlantique, Indien, Pacifique) -Des lignes entre des îles proches du parallèle 80° Nord (océans Arctique et Atlantique, Indien, Pacifique)

2.1 - l'océan pacifique

- Généralités L'Océan Pacifique, qui s'étend sur une surface de180 000 000km², est l'océan le plus vaste du globe terrestre. Il couvre

1/3des espaces de la planète et équivaut à l'ensemble des terres

émergées. Il comprend entièrement l'Océanie et quelques autres îles etarchipels qui traditionnellement font partie de l'Asie ( Japon, Philippines, Insulinde). Il est entouré par l'Asie,

l'Australie et l'Amérique, alors que sa limite avec l'océan australest officiellement marquée au

60edegréde latitude sud.

C'est dans le Pacifique que se trouvent les fosses les plus profondes de la Terre,avec des profondeurs dépassant 10 000 mètres dans les fosses des Kouriles, des Mariannes et des archipels linéaires.

Il est entouré par la ceinture de feu et connaît de nombreux tremblements de terre. Lorsqu'ils se

produisent dans l'océan, ces derniers provoquent des tsunamis.

2.2 - l'océan atlantique

La superficie de l'Océan Atlantique est de 94 000 000 km², en fait le deuxième par la taille

derrière l'océan Pacifique. L'océan Atlantiqueest le second plus grand des cinqocéansde la Terre(après l'Océan Pacifique, mais avant l'Océan Indien, l'Océan Austral, et l'Océan Arctique). Ce nom ne fut

d'abord donné par les Anciens qu'à la partie de l'Océan qui baigne l'extrémitéoccidentale des

monts Atlas. Il s'étend entre l'Europeet l'Afriqueà l'Est, l'Amériqueà l'Ouest. Dans sa longueur, il va de l'Océan Arctique au Nord, à l'Océan Austral au Sud. Jusqu'au printemps

2000, on le faisait arriver jusqu'au continentantarctique. La décision prise par l'Organisation

hydrographique internationale de créer l'Océan Austral, lui a ôté toute la portion au-dessous

peut la diviser en 2 régions : 1° Océan Atlantique Nord; 2° Océan Atlantique Sud. La profondeur moyenne de l'Atlantique avoisine les 4000 m. Il est un peu plus profond dans l'hémisphère austral. Tout un ensemble de dépendances s'ajoutent à l'Océan proprement dit. L'Océan

Atlantique forme à l'Est les

golfes de Guinée, de Gascogne, laManche, lamer du Nord, la mer d'Irlande; à l'Ouest, le golfe du Mexique, lamer des Caraïbeset la mer d'Hudson; la Méditerranéeet laMer Noiredoivent également y être annexées. Le Canal de deGibraltar(Maroc-Espagne) et l'estuaire duSaint-Laurent, sont les clés de routes maritimes stratégiques.

2.3 - l'océan indien

L'océan Indien est un océan qui s'étend sur une surface de 75 000 000 km². Il est limité

au nord par l'Inde, le Pakistan et l'Iran, à l'est par la Birmanie, la Thaïlande, la Malaisie, l'Indonésie et l'Australie, au sud par l'océan austral et à l'ouest par l'Afrique et la péninsule arabique. L'océan Indien, que l'on a aussi appelémer des Indes, est une des trois Terre(océansPacifique,Atlantique, Indien), ainsi dénommée à cause de sa position par rapport à l'

Inde, dont elle baigne les côtes. Elle

présente, dans l'ensemble, la forme d'un trapèze, dont le 35° degré de latitude Sud serait la grande base. Sa longueur, du Nord au Sud (du 35° degré Sud au 25° degré Nord), est d'environ 6500 kilomètres; sa largeur maximum, par le 35° degré Sud, d'environ 8800 kilomètres.

Tous les océans vont se rencontrer dans l'hémisphère sud au-delà de 50° delatitude sud. Ils vont donner naissance à une autre entité océanique qui n'a pas lesmêmes

caractéristiques que les autres océans étudiés. C'est l'océan austral. Cet océan entoure le

continent antarctique. L'Antarctique ou l'océan austral couvre 77 millions de km².

circulation océanique qu'on les a également baptisées océans, bien qu'ellesne remplissent

pas strictement à leur définition : " l'océan arctique »,partie polaire de l'atlantique, couvre

14 millions de km².

les mers

La mer : est une portion du milieu océanique qui ne possède pas les 4 caractéristiques à la fois.

On aura plusieurs types de mers :

Les mers marginales,sont des mers situées sur les bords des océans, mais elles ontune large communication avec ce dernier et possèdent des profondeurspeu grandes. Exemple : la mer du Nord (britannique), la mer d'Oman (entre l'inde et l'Arabie), la manche (France), la mer jaune (entre Corée et chine), etc.

Les méditerranées,sontséparées de l'océan par un détroit qui constitue un seuil. Elles

sont plus profondément enfoncées que les mers marginales, où se situent entre un eurafricaine, etc.

Les mers intérieures : sont engagées dans les terres elles ne débouchent pas sur un océan mais

une autre mer par un détroit peu profond. Exemple : la mer noire qui débouche sur la méditerranée par le détroit de Bosphore, la mer baltique qui s'ouvre sur la mer du Nord.

Les mers fermées : séparées complètement de l'océan : la mer Caspienne, la mer morte, la

mer d'Aral. -Formes et dimensions des océans

1 -Répartition des terres et des mers La surface de la terre est occupée à 71% par des océans. La

répartition des terres et des mers est inégale et singulière. Les masses terrestres sont en grande

partie concentrées dans l'hémisphère nord. Hémisphère nord : 61% de mer, hémisphère sud : 81

% de mer.

Hémisphère. Continental

Hémisphère maritime

Les hauteurs de la surface terrestre sont comprises entre une altitude de 8848 m (Everest) et une profondeur de 11 500 m (fosse de Mariana au Nord-Ouest de l'océan

Pacifique).

La profondeur moyenne des océans est d'environ 3800 m. L'altitude moyenne des terres émergées est de 840 m.

1.2.Nature et éléments

géodynamiquesgéodynamiques

1.2 . Répartition des fonds océaniques

Profil topographique des fonds océaniques

Pendant les années 1950-1960 le développement de l'océanographie (échosondeur, écoute sismique, détection magnétique, mesure des flux thermiques) permet de découvrir la topographie des fonds océaniques.

1. Une dorsale de près de 65 000 km de long pour 500 à 1 500 km de large

culmine vers 2,5 km de profondeur et domine les plaines abyssales dont la profondeur est d'environ 5 km.

2. Deux types de bordure continentale (marge continentale) :

- soit une fosse qui forme un sillon, de 8 à 11 km de profondeur pour 100 km de large, principalement en bordure de l'océan Pacifique ; - soit un plateau continental qui s'enfonce en pente douce jusqu'à 200 m de profondeur environ. La pente augmente ensuite rapidement et forme le talus continental qui rejoint la plaine abyssale.

Schéma des fonds marins

Si les mers s'asséchaient brusquement, le fond des océans présenterait une morphologie très tourmentée, avec des chaînes de montagnes, des volcans et d'immenses plaines, bordées de fosses gigantesques. Du rivage vers le large, on trouve successivement : - Le plateau continental : Le plateau continental (profondeur inférieure à 200 m) représente environ 7 % de la surface des mers Il borde le rivage, c'est une zone prolongeant le continent. C'est une plate-forme dont la profondeur passe insensiblement des 30 - 40 m à 250 m environ. Il est plus ou moins

étendu, selon les côtes, pouvant ne représenter que quelques centaines de mètresou atteindre

plusieurs centaines de Km de large. - Le talus continental : La limite externe du plateau est marquée par une pente très importante etla profondeur descend très rapidement de 250 m à 2 500 - 3 000 m. Le long du talus continental, la pente est souvent entaillée de profonds canyons sous-marins, bordés de véritables falaises. Le talus continental marque la transition entre la croûte propre aux continents et celle des océans. -Les bassins océaniques : Au-delà du talus commencent les bassins océaniques. Ils recouvrent 57% de la surface de la mer. Ils sont formés essentiellement d'une immense plaine abyssale dont la profondeur augmente de façon presque insensible du bas de la pente vers le large, de 3 000 m environ jusqu'à 6 000 m. Mais ces grandes plaines abyssales sont perturbées par la présence : de la dorsale, une gigantesque chaîne de montagnes qui parcourt en serpentant le fond de tous les océans ; elle occupe près du tiers de la surface des fonds marins ; certains "sommets" dépassent la surface de la mer (comme l'Islande) avec une hauteur relative de plus de 5000 m par rapport aux plaines abyssales. C'est à leur niveau que le magma provenant du manteau terrestre forme en permanence, en s'épanchant sur le fond et enrefroidissant, la nouvelle croûte océanique. -de fosses océaniques.Curieusement, les parties les plus profondes des bassins océaniques ne sont pas au centre des bassins, mais le long de certaines marges continentales ou de lignes d'îles formant un arc insulaire. Leur profondeur peutpasser de 6 000 m à 11 000 m. Elles ne représentent que moins de 3% de la surface des océans. Un peu plus de 2 % des fonds océaniques dépassent les 6000 mètres

Carte du relief du fond des océans

2.2 . Les dorsales médio océaniques

Les dorsales océaniques (souvent appelées dorsales médio-océaniques, bien qu'elles n'occupent pas toujours une position médiane) désignent des chaînes sous- marines existant dans tous les bassins océaniques. Alignées sur près de 60 000 kilomètres et localisées à la limite de deux plaques lithosphériques divergentes, elles représentent l'un des environnements les plus actifs de la Terre. En effet, quand deux plaques se séparent, le manteau chaud de l'asthénosphère remonte. Au droit de cette zone, c'est-à-dire au centre des dorsales, une nouvelle croûte océanique se crée à un taux moyen de 20 kilomètres cubes par an. Sa formation est initiée par la décompression adiabatique de l'asthénosphère suivie de processus complexes de fusion, de mélange et de cristallisation fractionnée en système ouvert.

Expansion des fonds océaniques:D'après la théorie de la tectonique des plaques, la Terre est constituée de grandes

plaques rigides de lithosphère, mesurant une centaine de kilomètres d'épaisseur. Les dorsales sont les limites entre deux plaques qui s'écartent au milieu de l'océan. C'est là que les fonds marins se régénèrent en permanence. À cause des courants de convection du manteau, deux plaques s'écartent l'une de l'autre, à la vitesse de quelques centimètres par an. Le magma parvient ainsi à la surface. Au contact de l'eau, il se refroidit et forme la nouvelle croûte.

Relief très allongé, le plus souvent sous-marin, où se forme la croûte océanique.Relief très allongé, le plus souvent sous-marin, où se forme la croûte océanique.

Les dorsales océaniques constituent deschaînes de montagnes sous-marinessur des longueurs pouvant atteindre plus de 60 000 km. À une profondeur moyenne de

2 500 m, le sommet des dorsales est sillonné par de grandes fractures.

océan. Les dorsales jalonnent les zones de divergence le long desquelles deux plaques lithosphériquess'écartent en s'accroissant, marquant ainsi la frontière d'expansion du plancher océanique. La présence de failles normaleset l'existence deséismes attestent de latectoniquedivergente de la région.

Les deux types de dorsales

L'aspect et la vitesse d'expansion différente permettent de distinguer deux types de dorsales océaniques. expansion des fonds océaniques.

La dorsale de type atlantique (lente)

La vitesse d'expansion est de quelques

centimètres par an (entre 0,5 et 4 cm). Tout au long du sommet, on observe une dépression axiale d'environ 2 km de profondeur et de 30km de largeur. Formé de profondeur et de 30km de largeur. Formé de grabens emboîtés, ceriftest marqué de foyers sismiques profonds. L' hydrothermalismeest rare. Lachambre magmatiquemontre un apport discontinu de lave: lesgabbroset lesbasaltessont produits en faible quantité. L'apport de chaleur est faible (→ séisme,volcan).

Les dorsales océaniques

La découverte des dorsales océaniques

En 1854, à partir de sondages, on a cartographié pour la première fois une portion de dorsale, celle de l' AtlantiqueNord. Par la suite, certaines observations de dorsales peu profondes comme celle d'

Islande(Reykjanes) sont réalisées.

Avec l'avancée des technologies, la dorsale médio-atlantique est découverte en 1947, et en 1961, les premières cartes précises sont établies. Si la sismicitédes dorsales est observée dès 1935, ce n'est que vingt ans plus tard que le phénomène a pu être appréhendé dans sa globalité à la suite d'autres observations.

Les deux types de dorsales

La dorsale de type pacifique (rapide)L'expansion est d'au moins 5 cm par an. La vallée axiale est absente, mais on

observe un dôme, ou horst, peu accidenté. Les foyers sismiques sont peu profonds (à une profondeur inférieure au kilomètre). La chambre magmatique est permanente et la remontée de magma est continue, ce qui explique une vitesse d'expansion importante. Les anomalies thermiques sont fortes, étant donné l'arrivée rapide et abondante du magma. L'activité hydrothermale est concrétisée par la présence de nombreuses cheminées océanographie.

Source hydrothermale océanique

La discontinuité des dorsalesDes

failles transformantesdécalent la dorsale tous les 200 à 300 km. Elles s'expliquent par une activité magmatique distincte en chaque point de la dorsale, ce qui entraîne des vitesses d'expansion différentes de chaque segment. Cependant, elles assurent une divergence uniforme sur une surface sphérique, celle du globe terrestre.

Géographie des dorsales

Les dorsales océaniques sont les traits les plus importants de la physiographie des océans. D'après l'étude hypsométrique de Henry W. Menard et Stuart M. Smith, de la Scripps Institution of Oceanography,elles représentent environ 33 %de la surface totale des fonds océaniques. Dans les différents océans, elles occupent sensiblement la même superficie :30,2 %dans l'océan Indien, 31,2 %dans l'Atlantique et 35,9 % dans le Pacifique.Elles forment un système continu de reliefs sous-marins de près de

60 000 kilomètres.

2.3 . Les éruptions sous marines

Les volcans océaniques (ou sous-marins) se forment lorsqu'une plaque océanique se déplace au-dessus d'une région du magma particulièrement chaude, appelée " foyer à magma ». De nombreux volcans océaniques sont entièrement sous l'eau ; on dit qu'ils sont entièrement submergés. Lorsqu'ils entrent en éruption, la lave est immédiatement refroidie par l'eau de mer. La lave durcit alors pour former des petits blocs en forme de coussins.

Pillow lavas.

Parfois, de l'eau de mer peut se glisser dans les fissures (petites fentes) du fond de l'océan. Quand elle rencontre le magma , elle se transforme en grands jets de vapeur noirs ou blancs, appelés "fumeurs". Ils contiennent des métaux qui s'accumulent et formes des cheminées. La lave peut s'accumuler et former un volcan-bouclier. Les laves émises forment d'abord un volcan sous-marin, qui en grandissant peu à peu, dépassent parfois la surface, se transformant alors en volcan aérien. Exemple : Les îles Hawaii se sont constituées de cette manière et ont la forme de boucliers ronds utilisés par les les fumeurs noirs. manière et ont la forme de boucliers ronds utilisés par les guerriers de l'Antiquité. volcans sur l'île Maui, Hawaii

2.4 . Les mouvements relatifs des continents ( wegener)

- Wegener propose que les continents, aujourd'hui séparés, furent regroupés en un supercontinent (La Pangée) qui s'est fracturé en blocs continentaux ayant dérivés jusqu'à leur position actuelle.

D'après Site planet-terre (ENS Lyon)

Ces nombreux arguments mettent en évidence le déplacement passé des continents. Comment se déplacement est-il possible ? Deux observations scientifiques ont permis à Wegener de penser la mobilité continentale possible : - Le rééquilibrage verticale des continents ou isostasie

L'érosion d'une chaîne de montagnes

entraine une remontée de la racine crustale.

Pour Wegener, s'il y a des mouvements

Pour Wegener, s'il y a des mouvements

verticaux (isostasie), il peut y a avoir des mouvements horizontaux.

D'après Belin

2011
Ces mouvements horizontaux impliquent une nature différente des continents et du fonds des océansQ - La répartition bimodale des altitudes

Un maximum d'altitudes au niveau

des continentsQ

Une répartition des altitudes de

type aléatoire implique une seule et unique couche formant la croûte terrestre et un autre au niveau des océans.

D'après Wegener. Site planet-terre (ENS Lyon)

Pour Wegener, la répartition bimodale des altitudes à la surface de la Terre suggère une composition différente des continents et des océans. Les continents plus légers reposeraient sur le fonds des océans plus denses. Cette organisation de la croûte permettrait des mouvements verticaux (isostasie) rendrait possible des mouvements horizontaux. Les continents plus légers (SIAL) reposeraient sur le fonds des océans plus denses (SIMA).

Effondrement du

SIAL léger sur le

SIMA plus dense !!

Cette organisation de la croûte permettrait des mouvements verticaux (isostasie) rendrait possible des mouvements horizontaux.D'après Nathan 2011) • Depuis l'Antiquité il est admis que les continents ont toujours existé dans leurs positions actuelles. Au début du XXe siècle la plupart des géologues pensent que les océans sont la conséquence de l'affaissement de la surface continentale et que les chaînes de montagnes résultent, elles aussi, de mouvements principalement verticaux. Ce modèle explicatif fixiste permet de rendre compte des faits observés en milieu continental (les océans étant inaccessibles). • Les premières idées évoquant la mobilité horizontale s'appuient sur quelques constatations. - La concordance du tracé des côtes (de part et d'autre de l'océan Atlantique

notamment) suggère qu'elles proviennent de la fragmentation d'un bloc continentalnotamment) suggère qu'elles proviennent de la fragmentation d'un bloc continental

unique. - La distribution géographique des structures géologiques (chaînes de montagnes), des paléoclimats et de certains fossiles montre une continuité si on rassemble les continents comme le suggère le tracé des côtes. • La distribution bimodale des altitudes montre que l'altitude moyenne des continents (environ 100 m) se distingue nettement de la profondeur moyenne des océans (environ - 4700 m). Cela révèle que les continents sont des structures permanentes et que les fonds océaniques sont de nature différente. • La distribution bimodale des altitudes montre que l'altitude moyenne des continents (environ 100 m) se distingue nettement de la profondeur moyenne des océans (environ - 4700 m). Cela révèle que les continents sont des structures permanentes et que les fonds océaniques sont de nature différente. Les études pétrologiques et sismologiques mettent en évidence une différence entre les continents et le fond des océans et montrent que Wegener avait raisonQenfin presque.

1.3.Les eaux marines1.3.Les eaux marines

a. Répartition des eaux sur la planète Tableau 1 Répartition eau salée/ eau douce sur Terre ; volume recyclé annuellement

B- La composition des eaux de mer

Propriétés physiques de l'eau de mer

•Dépendent de T, p et de sa composition chimiquequotesdbs_dbs26.pdfusesText_32

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