Océanographie

Cet article concerne l'océanographie. Pour l'océanologie, voir Océanologie.

Océanographie

La Thalassa en rade de Brest en 2016, navire océanographique français appartenant à Genavir, opérant notamment pour le compte de l’Ifremer (qui a déjà armé son propre navire homonyme au XX^e siècle).

Partie de	Sciences de la Terre, océanologie
Pratiqué par	Océanographe (en), Ocean Expert (d)

modifier - modifier le code - modifier Wikidata

L’océanographie (du grec Ὠκεανός / ōkeanós, « Océan », dieu de la mer et γράφω / gráphô « écrire ») est une discipline scientifique, faisant partie des sciences de la Terre, consacrée à l'étude des mers et des océans. Un premier congrès en 1871 et l'expédition Challenger accomplie entre 1872 et 1876 concrétisent la naissance de cette discipline et en popularisent rapidement le nom et les premières avancées auprès du public amateur. Le terme océanographe, désignant les chercheurs de cette science, apparaît en France en 1881.

Les océanographes étudient un très grand nombre d'aspects des océans et des mers, incluant la tectonique des plaques, les grands cycles biogéochimiques, les courants océaniques ou encore les organismes et les écosystèmes marins ou encore les liens entre océans et modifications climatiques. Ces domaines variés reflètent la multitude de disciplines que les océanographes intègrent afin de comprendre l'interdépendance qu'il existe entre la biologie, la géologie, la météorologie et la physique de l'océan. On distingue cependant en français l'océanographie de l'océanologie, qui concerne l'utilisation de l'océanographie appliquée à l'exploitation des ressources océaniques et à la protection des environnements marins.

Histoire de l'océanographie

Aperçu de quelques faits océanographiques avant l'océanographie

Dans l'Antiquité Pline l'Ancien écrivait que selon Papirius Fabianus, « la plus grande profondeur de la mer est de quinze stades (2 760 m). D'autres assurent que dans le Pont-Euxin, en face de la nation des Coraxiens, dans un lieu appelé les Abîmes du Pont, à trois cents stades (55,2 km) environ du continent, la mer a une profondeur sans bornes, et qu'on n'y a jamais trouvé le fond »^[1].

Par nature, l'exploration des océans a été longue et difficile et n'a débuté qu'il y a seulement quelques siècles avec le développement de la navigation et des premières grandes explorations lointaines. Au XIV^e siècle, la maîtrise maritime de l'Europe occidentale commence un formidable essor alors que la navigation se fait toujours essentiellement à l'estime. Au XVI^e siècle, le néologisme océanographie est déjà employé par les Humanistes, mais pour désigner vaguement divers écrits sur les voyages maritimes et les mers. Jusqu'à une période récente, seuls les navires apportaient l'essentiel des connaissances de ce milieu, mais les données étaient dispersées dans le temps et l'espace.

Les premières investigations étaient limitées à la surface et aux quelques créatures que les pêcheurs attrapaient mais lorsque Bougainville et Cook mènent leurs explorations, les mers elles-mêmes sont une part de leur rapport.

À la fin du XVIII^e et au début du XIX^e siècle, James Rennell a écrit les premiers textes scientifiques sur les courants dans les océans Atlantique et Indien. Sir James Clark Ross procéda aux premiers sondages modernes des mers profondes en 1840 et Charles Darwin publia un article sur les récifs et la formation des atolls.

En 1854, une conférence internationale tenue à Bruxelles propose un protocole mondial de mesure des données océaniques par les navires marchands. Il est la source des premières séries cohérentes de mesure des températures moyennes de surface de la mer.

Alors qu'on venait en 1849 de découvrir la pente abrupte au-delà du plateau continental, Matthew Fontaine Maury publie en 1855 le premier texte véritablement « océanographique »^[2]. Trois ans plus tard, en août 1858, la pose du premier câble télégraphique transatlantique, grâce aux travaux du lieutenant Maury, confirme la présence d'une dorsale sous-marine au milieu de l'océan.

Naissance de l'océanographie

L'océanographie est holistique en ce que l'océan influe sur le climat et qu'il est en retour influencé par les écosystèmes terrestres, et qu'il mémorise via ses sédiments les apports non seulement terrigènes, mais aussi spatiaux. Hans Pettersson a marqué des océanographes tels qu'Arrhenius en leur rappelant que les sédiments ont mieux que les sols gardé la mémoire des apports de particules cosmiques (mais moins bien que la glace).

Dans la seconde moitié du XIX^e siècle, les sociétés savantes reçoivent et traitent un flot de nouvelles observations terrestres et maritimes et les spécialistes d'histoire naturelle en Europe pressentent le besoin d'informations autres qu'anecdotiques sur les océans.

L'océanographie émergente après 1850 est une science carrefour au même titre que sa devancière terrestre, la géographie lentement constituée par des pionniers tels les Allemands Alexander von Humboldt, fondateur de la première société de géographie en 1813 à Berlin ou Carl Ritter, professeur de géographie marquant la vocation d'Élisée Reclus, alors étudiant. La cartographie, l'astronomie et la géodésie en progrès du siècle industriel proposent des outillages fondamentaux pour les deux sœurs. Les sociétés de géographie dès leur naissance multiplient les explorations, les enquêtes et les découvertes en laissant de volumineux rapports écrits et photographiques. Les associations savantes versées dans l'océanographie sont à bonne école, mais ne peuvent déployer une lourde organisation par une impossibilité d'accès à des moyens coûteux.

L'océanographie prend le statut d'une science quantifiable en 1872 lorsque l'Écossais Charles Wyville Thomson et le Canadien John Murray ont initié l'expédition du Challenger, accomplie de 1872-1876. D'autres nations européennes et américaines envoyèrent des missions scientifiques, aussi bien des particuliers que des institutions.

La France s'illustre indirectement par l'action énergique et le mécénat du prince savant Albert I de Monaco. Ce dernier, financeur sur ses propres deniers de l'institut d'océanographie à Paris, décide d'organiser de nombreuses campagnes d'explorations maritimes. Il choisit un universitaire sédimentologue de Nancy, Julien Vivien Toulet, pour réaliser de minutieuses cartographies bathymétriques. Toulet devient ainsi le père de l'océanographie française qui émerge encore timidement à la Belle Époque.

En Allemagne, l'océanographie géographique est enseignée dès 1880. Ferdinand von Richthofen, géologue devenu géographe directeur de l'institut de géographie à Berlin de 1886 à sa mort en 1905, océanographe universitaire renommé, est le fondateur de l'institut océanographique de Berlin en 1899. La même année le congrès de Berlin crée le conseil international de l'exploitation de la mer. Le projet qui justifie le lancement du CIEM consiste en une carte bathymétrique générale des océans. L'organisme aujourd'hui spécialisé dans la biologie marine illustrée par les travaux de Knudsen siège à Copenhague. Il fixe les quotas de pêche, initialement proposés pour les mers de l'Europe du Nord-ouest.

Le milieu océanographe berlinois est aussi à l'origine de l'expédition du navire Gauss, la fameuse expédition océanographique Deutsche Südpolar-Expedition confiée de 1901 à 1903 à Erich von Drygalski. Le Gauss après avoir traversé l'océan Indien gagne l'Afrique du Sud et passe un premier hivernage dans la banquise antarctique. La considérable moisson de l'expédition transforme son patron scientifique, de simple professeur de mathématiques et de physique en chercheur glaciologue, professeur de géographie et de géophysique à l'université de Munich, où il exerce de 1906 à 1935.

Océanographie actuelle entre recherche et politique

Depuis les années 1980, les techniques d'observations spatiales ont permis des progrès considérables en apportant une nouvelle capacité de surveiller globalement les océans, de manière permanente et instantanée : par mesure de la topographie des mers (on parle alors d'hydrographie) et de son évolution temporelle, par celle des vagues, de la température de surface et des indicateurs biologiques, par collecte de données océanographiques mesurées in situ à bord de bouées et de bateaux, etc.

L'imagerie satellitale^[3], et en particulier l'altimétrie satellitale^[4] aujourd'hui au centre de l'activité d'océanographie spatiale, est une technique spatiale permettant de mesurer le relief des océans, mise au point dans les années 1970 puis 1980, et qui a vu ses capacités décuplées en termes de précision et de couverture spatio-temporelle. Ces progrès ont été notamment obtenus grâce aux données du satellite franco-américain TOPEX/Poséidon lancé par la fusée Ariane en août 1992. Aujourd'hui, le successeur de ce dernier satellite désormais à la retraite, est Jason-1, premier satellite de ce qui devrait devenir une véritable filière spatiale en matière de suivi océanographique à long terme^[5].

Outre cet aspect d'observation et d'analyse des mesures in situ, un autre grand domaine de l'océanographie est l'étude théorique des processus physiques mis en jeu : on parle d'océanographie physique. Cela se traduit par l'écriture et la résolution d'un jeu d'équations plus ou moins simplifiées représentant les écoulements géophysiques rencontrés dans l'océan. Ces équations, dites équations de Navier-Stokes, souvent très complexes, ne peuvent pas toujours être résolues analytiquement par les méthodes mathématiques classiques, d'où le recours massif à l'utilisation de codes numériques nécessitant une grande puissance de calcul. L'apparition de super-calculateurs offrant de plus en plus de puissance a provoqué un développement intensif de l'usage des codes numériques en océanographie dans les 20 dernières années. Ainsi sont apparus des modèles représentant l'océan mondial et ayant pour but une compréhension globale de la circulation océanique^[6].

En 1961, les Nations-Unies ont voté la création d'une Commission intergouvernementale océanographique sous l'égide de l'UNESCO^[7]. Les outils de travail collaboratifs facilitent une approche globale et holistique avec des projets fédérateurs tels que l'Atlas mondial des océans, un projet global d'analyse des données océanographiques (Global Ocean Data Analysis Project) et la mise en place d'un réseau d'aires marines protégées.

Branches de l'océanographie

On distingue quatre grandes branches de l'océanographie^[8] :

• la biologie marine (ou l'écologie marine) qui étudie la faune et la flore des océans ainsi que leurs interactions écologiques ;
  • dont l'Ichtyologie, la science qui étudie les poissons.
• l’océanographie chimique étudie la chimie des océans ;
• la géologie marine étudie la géologie du fond des océans dont la tectonique des plaques ;
• l’océanographie physique étudie les caractéristiques physiques de l'océan (telles que la structure thermohaline, les vagues, les marées et les courants marins).

Ces différentes branches montrent que souvent les océanographes ont d'abord étudié les sciences exactes.

S'y ajoutent parfois la météorologie maritime ainsi que l'ingéniérie maritime^[9].

Océanographie dans le monde

En Chine, un laboratoire national a été installé à Qingdao, consacré aux sciences et techniques de la mer, qui devrait employer 10 000 personnes (chercheurs et personnel) ce qui en fait le premier laboratoire consacré aux océans, et l'une des plus grandes unités scientifiques du monde (alors que la Chine a lancé des projets équivalents sur le cerveau, la physique et l'environnement)^[10]. Il avait prévu une conférence mondiale sur le climat et les océans en septembre 2016, qui sera sa première ouverture vers le monde^[11].

En Europe, la commission européenne s'est dotée d'une « Stratégie pour le milieu marin » traduite en une directive cadre (2008/56/CE) qui exige pour 2020 au plus tard de retrouver un bon état écologique, et a publié en 2012 un livre vert intitulé Marine Knowledge 2020 - From seabed mapping to ocean forecasting^[12].

En France, le Grenelle de la mer a proposé en juin 2009 la création d'« un conseil national de la recherche marine et littoral » dont le rattachement ministériel ni la composition n'ont été précisés, mais dont le pilotage serait « de type Grenelle »^[13].

Océanographes célèbres

Notes et références

Voir aussi

Il existe une catégorie consacrée à ce sujet : Océanographie.

Bibliographie

• Lucien Laubier, « L’émergence de l’océanographie au Cnrs : les conditions de la pluridisciplinarité », La revue pour l’histoire du CNRS, n^o 6,‎ 5 mai 2002 (ISSN 1298-9800, DOI 10.4000/histoire-cnrs.3661, lire en ligne, consulté le 11 décembre 2021)
• Patrick Geistdoerfer, Histoire de l'océanographie : de la surface aux abysses, Nouveau Monde éditions, 2015 (ISBN 2369423307).

Articles connexes

Liens externes

• Ressource relative à la littérature :
  • The Encyclopedia of Science Fiction
• Ressource relative à la santé :
  • Medical Subject Headings
• Notices dans des dictionnaires ou encyclopédies généralistes :

  • Britannica
  • Brockhaus
  • Den Store Danske Encyklopædi
  • Enciclopedia De Agostini
  • Gran Enciclopèdia Catalana
  • Hrvatska Enciklopedija
  • Larousse
  • Proleksis enciklopedija
  • Store norske leksikon
  • Universalis
• Notices d'autorité :

  • BnF (données)
  • LCCN
  • GND
  • Japon
  • Espagne
  • Israël
  • Tchéquie
  • Lettonie
• « Océanographie | Shom », sur www.shom.fr (consulté le 11 décembre 2021), sur le site du Service hydrographique et océanographique de la marine (SHOM)
• « Ifremer », sur Ifremer (consulté le 11 décembre 2021), l'Institut français de recherche pour l'exploitation de la mer (Ifremer)
• « IUEM – Institut Universitaire Européen de la Mer » (consulté le 11 décembre 2021), formation à l'Institut universitaire européen de la mer (Université de Brest)
• Formation en Sciences de la Planète Terre à l'ENS
• « ACCUEIL - OGSL » (consulté le 11 décembre 2021), Observatoire global du Saint-Laurent - OGSL, Canada
• « Observatoire Océanologique de Villefranche sur Mer », sur www.obs-vlfr.fr (consulté le 11 décembre 2021), site de la spécialité Océanographie et Environnements Marins (OEM) du Master de l'UPMC
• « Site de l'observatoire océanologique de Banyuls-sur-Mer », sur www.obs-banyuls.fr (consulté le 11 décembre 2021), (UPMC)]
• « Observatoire Océanologique de Villefranche sur Mer », sur www.obs-vlfr.fr (consulté le 11 décembre 2021), (UPMC)
• « Station Biologique de Roscoff - CNRS - Sorbonne Université », sur Station Biologique de Roscoff - CNRS - Sorbonne Université (consulté le 11 décembre 2021)

Océanographie opérationnelle

• Mercator Océan - Le centre français d'analyses et de prévisions océaniques
• PREVIMER - Observations et prévisions côtières
• NEMO - Modèle numérique d'océan utilisé en recherche et en océanographie opérationnelle
• Société Actimar - Océanographie Opérationnelle

Documents

• André Toulmond, 2007, Les scientifiques sur les chemins des mers : une brève histoire illustrée de l'océanographie
• Qu'est ce que l'océanographie ? sur le site de la Médiathèque de La Cité de la Mer
  • Lucien Laubier, océanographe biologiste
  • Jozée Sarrazin, chercheuse en écologie benthique (Département Étude des écosystèmes profonds, Ifremer Brest)
  • Pierre-Marie Sarradin, chimiste (Laboratoire Environnement Profond, Ifremer Brest)
  • Thierry Moutin, maître de conférences au Centre d’Océanologie de Marseille (Laboratoire d’Océanographie Physique et de Biogéochimie)

v · m Océanographie physique
Vagues	Approximation de Boussinesq Batillage Échelle de Ballantine (en) Clapotis Contre-courant (en) Couche limite de Stokes (en) Déferlante Déprofondissement des vagues (en) Dérive de Stokes Dérive littorale Dispersion des vagues (en) Équations de Barré de Saint-Venant Équation de la pente douce (en) État de la mer Fetch Hauteur des vagues (en) Hauteur significative Houle Instabilité de Benjamin-Feir Interaction vagues-courant (en) Kymatopause (en) Loi de Green (en) Mer croisée Nombre d'Iribarren (en) Nombre d'Ursell Onde cnoïdale Onde de bord (en) Onde cinématique (en) Onde de gravité Onde de gravité de Rossby (en) Onde de Kelvin Onde de Rossby Ondes en eau peu profonde (en) Onde équatoriale marine (en) Onde infra-gravité (en) Onde interne (en) Onde de Stokes Principe variationnel de Luke (en) Énergie des vagues Radar de vagues (en) Seiche Soliton Surélévation de la surface libre (en) Stress de radiation (en) Théorie des ondes linéaires (en) Tsunami Mégatsunami Turbulence des vagues (en) Vague Vague scélérate Modèle de vagues (en)
Courants marins	Arrêt de la circulation thermohaline (Shutdown) Barocline Circulation atmosphérique Circulation thermohaline Courant de subsurface (en) Circulation halo-thermale (en) Circulation de Langmuir (en) Couche d'Ekman Courant d'arrachement Courant de Humboldt Dérive littorale Dynamique des océans (en) ENSO Courant limitrophe (en) Force de Coriolis Force de Coriolis-Stokes (en) Force de Craik-Leibovich (en) Global Ocean Data Analysis Project Gulf Stream Gyre océanique Hydrothermalisme Loop Current Maelstrom Modèle de circulation générale Modular ocean model (en) Princeton Ocean Model (en) Plongée d'eau Relation de Sverdrup Remontée d'eau (Upwelling) Spirale d'Ekman Tourbillon Tourbillon de turbulence (Eddy) Transport d'Ekman Vent géostrophique World Ocean Circulation Experiment (en)
Marées	Point amphidromique Courant de marée Énergie marémotrice Établissement du port Étale Force de marée Hauteur d'eau Marnage Ligne brune océanique (en) Limite de marée (en) Marée interne (en) Marée de périgée (en) Marée terrestre Marée d'arrachement (en) Marée résonnante (en) Marégraphe Mascaret Règle des douzièmes (en)
Impacts sur le paysage	Atoll Bassin océanique Canyon sous-marin Carte bathymétrique (en) Contourite (en) Éventail abyssal Fond marin Fosse océanique Géographie littorale Glacis continental Guyot Hydrographie Marge continentale Marge passive Mont sous-marin Plaine abyssale Plateau continental Suintement froid Volcan sous-marin
Tectonique des plaques	Arc volcanique Dorsale océanique Expansion des fonds océaniques Faille transformante Géologie marine Hypothèse Vine-Matthews-Morley Lithosphère océanique Discontinuité de Mohorovičić Mont hydrothermal Poussée à la marge (en) Poussée de la dorsale (en) Fenêtre asthénosphérique Subduction Zone de convergence Zone de divergence Zones de décrochement
Zones océaniques	Abysse Eau profonde (en) Jet de rive (en) Littoral Milieu benthique (en) Province océanique (en) Zone des brisants (en) Zone aphotique Zone pélagique Zone photique
Niveau de la mer	Deep-ocean Assessment and Reporting of Tsunamis (en) Niveau futur de la mer (en) Global Sea Level Observing System (en) North West Shelf Operational Oceanographic System (en) Courbe d'évolution du niveau marin (en) Élévation du niveau de la mer World Geodetic System (en)
Acoustique	Acoustique sous-marine Couche diffusante profonde (en) Sound Fixing and Ranging Bombe SOFAR (en) Canal SOFAR Tomographie acoustique (en)
Satellites	Jason Jason-1 Jason-2 Jason-3
Articles liés	DSV Alvin Argo Bouée benthique (en) Colonne d'eau Couleur de l'eau Eau de mer Énergie marine Énergie thermique des mers Exploration des abysses Exploration océanique (en) Mer bordière Micro-couche limite supérieure océanique (en) Mouillage National Oceanographic Data Center (en) Observation océanique (en) Océan Océanographie Planeur sous-marin Pollution marine Réanalyse océanique (en) Science On a Sphere (en) Sédiment pélagique (en) Topographie de la surface océanique (en) Température de surface de la mer Thermocline World Ocean Atlas

v · m Sciences environnementales
Principaux champs	Science de l'atmosphère terrestre la nature la Terre la vie Chimie Biogéochimie Chimie verte Climatologie Écologie Économie Géonomie Histoire Hydrologie
Champs reliés	Biologie Bioclimatologie Biogéographie Biosphère Économie écologique de l'environnement Écologie Dynamique du paysage des populations urbaine Géologie Limnologie, Océanographie Médecine Écotoxicologie Santé Radioécologie
Applications	Biocapacité Dépollution Durabilité Développement Énergie Eau Épuration Purification Économies d'énergie Empreinte écologique Énergie renouvelable Environnement Gestion des déchets ressources naturelles Impact Ingénierie Observatoire de l'environnement l'énergie Changement climatique Recyclage Technologie

• Portail des sciences de la Terre et de l’Univers
• Portail du monde maritime
• Portail du travail et des métiers