Océans et mers du monde

Les océans de la Terre couvrent environ 70,8 pour cent de la surface de la planète, soit une superficie d'environ 361 millions de kilomètres carrés. L'océan contient environ 97 pour cent de toute l'eau sur Terre, avec un volume total estimé à environ 1,335 milliard de kilomètres cubes. Parce que l'eau a une capacité thermique élevée et circule sur l'ensemble du globe, elle modère les températures, distribue l'humidité et façonne les régimes météorologiques sur chaque continent.

Les géographes, océanographes et organismes internationaux décrivent généralement l'océan comme une masse d'eau salée unique connue sous le nom d'océan mondial. À des fins pratiques, cette étendue continue est subdivisée en cinq bassins principaux : les océans Pacifique, Atlantique, Indien, Austral et Arctique. Ces frontières sont des conventions plutôt que des barrières physiques. Les courants, les nutriments, la chaleur et les espèces marines se déplacent continuellement entre les bassins, et le comportement d'un océan est indissociable du comportement des autres.

L'océan a une profondeur moyenne d'environ 3 688 mètres. Son point le plus profond connu est la fosse Challenger, située dans la fosse des Mariannes dans l'ouest du Pacifique, où les fonds marins descendent à environ 10 935 mètres sous la surface. Au-delà de cette fosse unique, les fonds marins mondiaux comprennent des plaines abyssales qui s'étendent sur des milliers de kilomètres, des dorsales médio-océaniques qui forment la plus longue chaîne de montagnes de la planète, des monts sous-marins volcaniques, des canyons profonds creusés par des flux de sédiments et des systèmes de sources hydrothermales qui abritent des écosystèmes entièrement chimiosynthétiques.

Malgré des siècles d'exploration, l'océan reste l'environnement le moins compris de la planète. La gravimétrie par satellite a produit une carte à basse résolution de l'ensemble des fonds marins, mais seule une minorité de ces fonds marins a été cartographiée à la haute résolution disponible pour la majeure partie de la surface terrestre. Le volume considérable de l'océan, les pressions extrêmes, les températures froides et l'obscurité perpétuelle sous la zone photique en font à la fois une frontière technologique et scientifique.

L'océan est en mouvement constant. Les courants de surface, principalement entraînés par les vents dominants et dirigés par l'effet de Coriolis et la forme des continents, s'organisent en grands systèmes rotatifs appelés gyres. Ces courants transportent d'énormes quantités de chaleur des tropiques vers les pôles et exercent une puissante influence sur le climat régional. Le Gulf Stream et sa continuation sous le nom de dérive nord-atlantique transportent de l'eau chaude des Caraïbes le long de la côte est de l'Amérique du Nord et à travers l'Atlantique vers le nord de l'Europe, où ils contribuent à maintenir des pays comme l'Irlande et le Royaume-Uni plusieurs degrés plus chauds que d'autres terres à des latitudes similaires. Le courant de Humboldt froid, qui coule vers le nord le long de la côte ouest de l'Amérique du Sud, a l'effet inverse, refroidissant les côtes du Chili et du Pérou et soutenant l'une des pêcheries les plus riches du monde.

Sous la surface, une circulation plus lente et plus profonde opère à l'échelle planétaire. Cette circulation, connue sous le nom de circulation thermohaline ou tapis roulant mondial, est entraînée par les différences de température et de salinité plutôt que par le vent. L'eau froide, dense et salée coule dans les hautes latitudes de l'Atlantique Nord et autour de l'Antarctique, s'écoule le long des fonds marins profonds à travers les bassins océaniques et remonte progressivement ailleurs. Une parcelle d'eau qui coule dans l'Atlantique Nord peut ne pas revenir à la surface avant environ mille ans. Le tapis roulant redistribue la chaleur, le carbone, l'oxygène et les nutriments à travers le globe, et les changements de sa force ont été liés à des changements climatiques spectaculaires tout au long de l'histoire de la Terre.

Les marées sont la montée et la descente régulières du niveau de la mer produites par l'attraction gravitationnelle de la Lune et, dans une moindre mesure, du Soleil, combinée à la rotation de la Terre. La plupart des littoraux connaissent environ deux marées hautes et deux marées basses chaque jour, un schéma connu sous le nom de marée semi-diurne. Lorsque le Soleil, la Terre et la Lune s'alignent près de la nouvelle lune et de la pleine lune, leurs attractions gravitationnelles se combinent pour produire des marées hautes plus élevées et des marées basses plus basses appelées vives-eaux. Lorsque le Soleil et la Lune sont à angle droit l'un de l'autre pendant le premier et le troisième quartier du cycle lunaire, le marnage est plus petit et est décrit comme une marée de morte-eau. La géographie locale produit cependant une énorme variation. La baie de Fundy entre le Nouveau-Brunswick et la Nouvelle-Écosse au Canada détient le record du plus grand marnage de la Terre, avec des différences entre marée haute et marée basse dépassant seize mètres.

Les vagues sont générées principalement par le vent soufflant à la surface de la mer. La hauteur d'une vague dépend de la vitesse du vent, de la durée pendant laquelle le vent souffle et du fetch, ou la distance d'eau libre sur laquelle le vent se déplace. Les houles de longue période provenant de tempêtes lointaines peuvent parcourir des milliers de kilomètres à travers les bassins océaniques avant de se briser sur un rivage lointain. D'autres vagues sont produites par des forces très différentes. Les tsunamis sont générés par un déplacement soudain de la colonne d'eau par des tremblements de terre sous-marins, des glissements de terrain sous-marins ou des éruptions volcaniques, et peuvent traverser un bassin océanique à la vitesse d'un avion commercial avant de se transformer en vagues destructrices lorsqu'ils approchent des côtes peu profondes. Les vagues scélérates, autrefois rejetées comme des histoires de marins, sont maintenant documentées dans les enregistrements satellites et des bouées et peuvent atteindre des hauteurs supérieures au double de l'état de la mer environnante.

L'océan est le plus grand habitat de la Terre et abrite une extraordinaire variété de vie. Les scientifiques ont formellement décrit environ 230 000 espèces marines, mais la plupart des estimations suggèrent que le nombre réel est plusieurs fois plus élevé et que de nombreux millions d'espèces restent non documentées, en particulier dans les profondeurs marines et le domaine microbien. Les organismes marins vont en taille du picoplancton mesuré en millionièmes de mètre aux baleines bleues qui atteignent des longueurs de plus de trente mètres, ce qui en fait les plus grands animaux connus ayant existé sur la planète.

L'océan s'organise en une série d'écosystèmes se chevauchant, façonnés par la profondeur, la lumière, la température et la disponibilité des nutriments. Les récifs coralliens prospèrent dans les eaux tropicales peu profondes et chaudes et abritent une part disproportionnée de la biodiversité marine. Les forêts de kelp dans les mers côtières fraîches créent des habitats sous-marins tridimensionnels qui abritent poissons, invertébrés et mammifères marins. Les forêts de mangroves et les herbiers marins bordent les côtes protégées et servent de nurseries pour les poissons juvéniles tout en séquestrant également de grandes quantités de carbone dans leurs sédiments. L'océan pélagique ouvert, loin de tout rivage, est dominé par le plancton dérivant, les poissons nageant rapidement, les calmars, les oiseaux de mer et les baleines. Sous la zone photique se trouve l'océan bathyal et abyssal sombre, où la vie dépend largement de la neige marine descendant d'en haut. Aux sources hydrothermales le long des dorsales médio-océaniques, des communautés entières de vers tubicoles, de crevettes et de microbes prospèrent grâce à la chimiosynthèse, tirant leur énergie de composés sulfurés plutôt que de la lumière du soleil.

Le phytoplancton marin, nom collectif pour les organismes photosynthétiques microscopiques qui dérivent dans l'océan de surface éclairé par le soleil, produit environ la moitié de l'oxygène de l'atmosphère terrestre. En même temps, ces minuscules organismes se situent à la base de presque toutes les chaînes alimentaires marines, soutenant le zooplancton, les poissons et finalement les prédateurs qui maintiennent les pêcheries humaines. Certaines régions de l'océan concentrent cette richesse biologique à un degré remarquable. Le Triangle de corail en Asie du Sud-Est, délimité approximativement par l'Indonésie, les Philippines, la Malaisie, la Papouasie-Nouvelle-Guinée, le Timor-Leste et les îles Salomon, est largement décrit comme le centre de la biodiversité marine mondiale, contenant plus de soixante-quinze pour cent des espèces de coraux connues dans le monde.

L'océan est le régulateur le plus puissant du climat terrestre. Parce que l'eau de mer a une très grande capacité à absorber et libérer de la chaleur, l'océan stocke de vastes quantités d'énergie thermique et la redistribue par les courants et l'évaporation. Les évaluations scientifiques indiquent que l'océan a absorbé environ quatre-vingt-dix pour cent de l'excès de chaleur piégé par l'augmentation des concentrations de gaz à effet de serre depuis l'ère industrielle et environ un quart du dioxyde de carbone que l'activité humaine a ajouté à l'atmosphère. Sans ce rôle tampon, le réchauffement atmosphérique aurait été beaucoup plus grave. En même temps, l'évaporation de la mer fournit l'humidité pour la pluie, la neige et les grands systèmes fluviaux qui irriguent les continents. Les températures de surface de la mer dans le Pacifique équatorial entraînent les cycles El Niño et La Niña, qui modifient les régimes météorologiques aussi loin que le sous-continent indien, l'Afrique australe et les Amériques.

Ces mêmes processus signifient que les changements dans l'océan se traduisent directement en changements dans le système climatique mondial. L'expansion thermique de l'eau de mer qui se réchauffe, combinée à la fonte des calottes glaciaires et des glaciers de montagne, a entraîné une élévation du niveau moyen mondial de la mer d'environ 3,7 millimètres par an ces dernières décennies, avec une variation régionale substantielle. L'absorption de dioxyde de carbone a provoqué l'acidification des océans, le pH moyen de l'océan de surface ayant chuté d'environ 0,1 unité depuis l'époque préindustrielle. Ce changement apparemment modeste représente environ une augmentation de trente pour cent de la concentration en ions hydrogène et affecte déjà la capacité des coraux, des mollusques et des organismes planctoniques à construire des structures en carbonate de calcium. Les eaux plus chaudes contiennent également moins d'oxygène dissous, élargissant les zones à faible teneur en oxygène qui sont hostiles à la plupart des animaux marins.

L'océan est au cœur de l'économie mondiale. Les pêcheries de capture mondiales produisent environ quatre-vingt-dix millions de tonnes de poissons et de crustacés chaque année, et l'aquaculture, qui est la production d'élevage de poissons à nageoires, de mollusques, de crustacés et d'algues, dépasse désormais les pêcheries de capture en production totale. Plusieurs centaines de millions de personnes tirent leurs moyens de subsistance en partie ou en totalité de la pêche, de la transformation du poisson, de l'aquaculture et des services connexes, avec la plus grande part d'emploi en Asie. Pour de nombreuses nations côtières et insulaires, les produits de la mer constituent également la source la plus importante de protéines animales.

L'océan est tout aussi important comme voie de commerce. Environ quatre-vingt-dix pour cent du commerce mondial en volume se déplace par mer, transporté dans des porte-conteneurs, des vraquiers, des pétroliers et des navires spécialisés qui relient toutes les grandes économies. Ce trafic se concentre sur une poignée de points d'étranglement critiques : le détroit de Malacca entre la péninsule malaise et l'île indonésienne de Sumatra, le canal de Suez reliant la Méditerranée et la mer Rouge, le canal de Panama entre l'Atlantique et le Pacifique, et le détroit d'Ormuz à l'embouchure du golfe Persique. Au-delà des pêcheries et du transport maritime, l'océan soutient l'extraction de pétrole et de gaz en mer, les industries émergentes de l'éolien offshore et de l'énergie marine, les câbles de télécommunications sous-marins qui transportent la majorité du trafic Internet international et le tourisme côtier qui contribue de manière importante au produit intérieur brut de nombreuses nations.

L'océan fait face à un ensemble de pressions interdépendantes qui se sont intensifiées au cours du siècle dernier. La surpêche est parmi les plus directes. Selon l'Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture, environ trente-quatre pour cent des stocks de poissons marins évalués étaient exploités à des niveaux biologiquement non durables lors des évaluations récentes, la part des stocks surexploités ayant augmenté régulièrement au cours de plusieurs décennies. Les flottes de pêche industrielles opérant loin de leurs ports d'attache, les prises illégales et non déclarées, le chalutage de fond destructeur et les captures accessoires d'espèces non ciblées, notamment les requins, les tortues de mer et les oiseaux de mer, aggravent la pression sur les populations marines.

La pollution est une deuxième menace omniprésente. Les estimations de la quantité de plastique entrant dans l'océan chaque année vont d'environ huit à douze millions de tonnes, et les plastiques apparaissent maintenant dans des échantillons de tous les bassins océaniques, y compris l'Arctique et les fosses les plus profondes. Les marées noires provenant de pétroliers, de pipelines et de puits offshore ont causé des dommages aigus aux littoraux et aux espèces marines dans de nombreuses régions. Le ruissellement de nutriments provenant de l'agriculture, alimenté en grande partie par des engrais azotés et phosphorés, stimule la prolifération d'algues qui consomment de l'oxygène en se décomposant et créent des zones hypoxiques mortes dans lesquelles les poissons et les invertébrés ne peuvent pas survivre. Les polluants organiques persistants et les métaux lourds tels que le mercure s'accumulent dans la chaîne alimentaire marine et atteignent finalement les humains qui consomment des produits de la mer.

Le changement climatique agit comme un amplificateur de ces autres pressions. L'augmentation des températures océaniques a provoqué des événements répétés de blanchissement massif des coraux, dont plusieurs ont affecté la Grande Barrière de corail d'Australie au cours de la dernière décennie. L'acidification des océans perturbe la formation de coquilles et de squelettes en carbonate de calcium. Les eaux qui se réchauffent contiennent moins d'oxygène et poussent de nombreuses espèces vers des latitudes plus élevées ou des profondeurs plus grandes, modifiant les schémas de pêche historiques et les écosystèmes dont ils dépendaient. La destruction de l'habitat des mangroves côtières, des herbiers marins et des systèmes récifaux, par le développement côtier, l'expansion de l'aquaculture et la sédimentation, supprime les nurseries et les abris mêmes dont dépend la biodiversité marine.

Parce que l'océan traverse toutes les frontières nationales, il est régi par un système évolutif d'accords internationaux. La Convention des Nations Unies sur le droit de la mer, ouverte à la signature en 1982 et souvent appelée CNUDM, est le traité fondamental. Elle établit un cadre de zones maritimes, notamment les mers territoriales qui s'étendent à douze milles nautiques d'un État côtier, les zones contiguës et les zones économiques exclusives qui s'étendent à deux cents milles nautiques des lignes de base. Au sein d'une zone économique exclusive, un État côtier possède des droits souverains sur les ressources naturelles et une juridiction sur la protection de l'environnement et la recherche scientifique. Au-delà des zones économiques exclusives se trouvent la haute mer et la zone internationale des fonds marins, qui sont traitées comme un patrimoine commun de l'humanité à certaines fins.

Des instruments supplémentaires réglementent des activités spécifiques. L'Accord sur la conservation et l'utilisation durable de la diversité biologique marine des zones ne relevant pas de la juridiction nationale, connu officieusement sous le nom de Traité de la haute mer ou Accord BBNJ et adopté en 2023, étend la protection de l'environnement et la création d'aires marines protégées à la haute mer. L'Organisation maritime internationale, une agence spécialisée des Nations Unies, réglemente la sécurité, la sûreté et la performance environnementale du transport maritime international. Les organisations régionales de gestion des pêches coordonnent les limites de capture et les mesures de conservation pour des espèces et des régions spécifiques, tandis que l'Organisation hydrographique internationale établit des normes pour la cartographie de l'océan mondial. L'application reste inégale, et les questions de conformité, d'équité et de nouvelles technologies telles que l'exploitation minière des fonds marins profonds continuent de dominer les négociations internationales.

L'étude scientifique systématique de l'océan est relativement récente. Le voyage du HMS Challenger, qui a fait le tour du monde entre 1872 et 1876 sous la direction scientifique de Charles Wyville Thomson et plus tard Sir John Murray, est largement considéré comme l'expédition fondatrice de l'océanographie moderne. L'expédition Challenger a catalogué plus de quatre mille nouvelles espèces, mesuré les profondeurs océaniques avec des lignes lestées et collecté des échantillons qui ont établi le cadre scientifique pour la biologie, la chimie et la géologie marines. Au cours du vingtième siècle, Jacques Cousteau et Émile Gagnan ont développé le scaphandre autonome, le premier système en circuit ouvert fiable, qui a transformé à la fois la plongée scientifique et l'engagement du public envers le monde sous-marin. Les films et les émissions de télévision de Cousteau ont initié des générations de téléspectateurs aux écosystèmes marins et à la conservation.

Les progrès technologiques ont régulièrement étendu la portée de l'exploration. En 1960, le bathyscaphe Trieste, piloté par Jacques Piccard et Don Walsh, est descendu au fond de la fosse Challenger, la première plongée habitée au point le plus profond connu de l'océan. Le véhicule de submersion profonde Alvin, exploité par l'Institut océanographique de Woods Hole, a transporté des scientifiques lors de milliers de plongées de recherche et a joué un rôle central dans la découverte des communautés de sources hydrothermales en 1977. En 2012, le cinéaste James Cameron a piloté le Deepsea Challenger jusqu'à la fosse Challenger lors de la première plongée en solitaire vers les fonds marins les plus profonds. L'océanographie par satellite, les véhicules sous-marins autonomes et le réseau mondial de flotteurs Argo fournissent désormais une surveillance quasi continue de la surface de la mer et des deux mille mètres supérieurs de l'océan. Malgré cela, moins d'un quart des fonds marins a été cartographié à haute résolution en 2025, une lacune que l'initiative internationale Seabed 2030, coordonnée par la Fondation Nippon et le projet de Carte bathymétrique générale des océans, vise à combler d'ici la fin de la décennie.

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Agences gouvernementales et programmes scientifiques

• National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) — Agence scientifique américaine pour les océans et l'atmosphère, comprenant le National Ocean Service, le National Marine Fisheries Service et les National Centers for Environmental Information.
• NASA Earth Observatory — Imagerie et données dérivées de satellites sur la température de surface de la mer, la couleur de l'océan, le niveau de la mer et la glace de mer.

Nations Unies et organismes intergouvernementaux

• Nations Unies — Textes officiels de la Convention des Nations Unies sur le droit de la mer, de l'Accord BBNJ et archives des Conférences des Nations Unies sur l'océan.
• Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture (FAO) — Statistiques mondiales sur les pêches et l'aquaculture, notamment le rapport sur La situation mondiale des pêches et de l'aquaculture.
• Organisation maritime internationale (OMI) — Organe réglementaire mondial pour la sécurité, la sûreté et la performance environnementale du transport maritime international.
• Organisation hydrographique internationale (OHI) — Autorité intergouvernementale sur la cartographie nautique et la délimitation des bassins océaniques.
• Commission océanographique intergouvernementale de l'UNESCO (COI-UNESCO) — Coordonne la science océanique internationale, les systèmes d'alerte aux tsunamis et la Décennie des Nations Unies pour l'océanographie au service du développement durable.

Institutions académiques et de recherche

• Woods Hole Oceanographic Institution — Institution de recherche indépendante de premier plan en science et ingénierie océaniques, exploitant le submersible Alvin.
• Scripps Institution of Oceanography — Institut de recherche de l'Université de Californie à San Diego ; l'un des centres les plus anciens et les plus importants pour la science des océans, de la terre et de l'atmosphère.
• Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI) — Recherche avancée en exploration des grands fonds, robotique sous-marine et biologie marine.

Musées et organisations de conservation

• National Geographic Society — Rapports d'expéditions, ressources cartographiques et matériel pédagogique sur les océans, y compris la reconnaissance par la société de l'océan Austral.
• Smithsonian National Museum of Natural History — Expositions et collections du Sant Ocean Hall sur la science océanique et la biodiversité.
• Union internationale pour la conservation de la nature (UICN) — Évaluations de la Liste rouge des espèces marines et orientations mondiales sur les aires marines protégées.

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