Les dynamiques des mers et océans

1- Une masse qui interagit avec et sur le climat.

1.1- Une masse régulatrice :

• Une masse liquide qui influence le climat.
  • Rappel des climats de la Terre : ils sont influencés plus ou moins par la masse océanique car : les océans apportent de l'humidité + de la douceur, été comme hiver.
  • Les raisons :
    • L'océan mondial possède une très grande inertie thermique : il absorbe et restitue lentement l'énergie solaire, constituant ainsi un énorme réservoir de chaleur dont la capacité de stockage est estimée à 1200 fois celle de l'atmosphère. Ainsi, le bilan entre la chaleur reçue et absorbée et celle qui est renvoyée vers l'atmosphère est déterminant pour expliquer le climat mondial : l'océan emmagasine la chaleur au niveau des tropiques et la restitue à l'atmosphère dans les hautes latitudes (courants, voir plus loin). De plus, il stocke la chaleur reçue l'été pour la libérer quand la température de l'air diminue : le froid est donc plus intense sur terre que sur mer dans les régions tempérées en hiver.
    • Les échanges thermiques dans l'océan sont inverses par rapport à l'atmosphère : la chaleur est émise par le haut, ce qui stabilise la colonne d'eau. (dans l'atmosphère, la chaleur vient du sol (plus de pression atmosphérique + rayonnement tellurique), entraînant l'instabilité de l'air.
    • A côté de ces restitutions de chaleur, l'océan interagit avec l'atmosphère par des échanges de gaz et d'eau :
      • Le CO2 en surface se dissout dans les eaux froides puis s'enfonce dans les fonds océaniques grâce aux eaux denses et salées : ainsi les grands fonds constituent des puits de CO2. Globalement, le CO2 est 60 fis plus présent ans les océans que dans l'atmosphère (1,8 % contre 0,03 %). L'augmentation du taux de CO2 dans l'océan a des conséquences physiques : l'eau devient plus acide.
      • L'oxygène produit par le phytoplancton est en partie libéré dans l'atmosphère et du gaz carbonique est absorbé dans les océans par des micro-organismes végétaux.

• Les températures de l'eau : L'océan a une température moyenne de 3,6 °C, ce qui ne correspond pas à grand chose, car il faut différencier les eaux de surface et les eaux profondes (plus nombreuses et plus froides).
  • Cette répartition n'est pas due seulement au rayonnement solaire, ni aux pertes de chaleur par évaporation ou par conduction : la raison principale est le mouvement des courants marins et atmosphériques. Les températures sont plus élevées sur les façades ouest des continents que sur leur façade est.
  • Les eaux de surfaces sont marquées par une grande diversité des températures. On distingue zones :
    • deux calottes ou anneaux où la température est inférieure à 0°C.
    • deux bandes d'eau moins chaudes (0 à 18 °C)
    • une bande de températures entre 18 et 26-28 °C (28 dans le Pacifique et l'Indien ; 26 dans l'Atlantique)
  • Les strates : on découpe les eaux océaniques en différentes strates dont le critère déterminant est la température de la couche :
    • les eaux superficielles (ou eaux de surface ou couche supérieure ou encore couche de mélange) sont situées entre 0 et 200 à 300 mètres en moyenne (mais cette couche peut mesurer parfois 700 mètres, parfois 10 mètres) : ce sont les eaux les plus variées, les plus changeantes, les plus mouvantes (car en contact avec l'atmosphère) (1 % de la masse totale)
    • les eaux de la thermocline (dite permanente) ou eaux centrales. Les eaux qui s'y trouvent baissent considérablement de température : de 10 ) 20 °C de moins, pour atteindre au fond de cette couche 3 à 5 °C.
    • les eaux intermédiaires (moins de 5°C)
    • les eaux profondes (1 500 à 3 500/ 4 000 mètres de profondeur)
    • les eaux de fond (4 000 à 6 000 mètres de profondeur), les plus denses, qui remontent très au nord.
    • Les eaux du niveau « hadal » (du dieu grec Hadès, dieu des enfers) (+de 6 000 m de fond) qui sont peu nombreuses : environ 1 % de la masse totale.

• La salinité :
  • le taux de sel dans l'océan mondial est en moyenne de 34,72 (l'unité utilisée est le psu = practical salinity unit, une mesure établie à partir de la conductivité électrique de l 'eau de mer comparée à la conductivité d'une solution de chlorure de potassium). Ce sel est issu non pas de la présence de roches salées et de l'évaporation de l'eau mais à une percolation d'eau de mer dans la croûte terrestre formée au niveau des zones d’accrétion à partir des gaz et des liquides venus au niveau du manteau terrestre, notamment au niveau des black et white smokers.
  • Ce taux est variable selon les océans et mers :
    • 34,90 dans l'Atlantique
    • 34,76 dans l'océan Indien,
    • 34,62 dans le Pacifique,
    • Certaines mers sont peu salées : entre 3,5 et 10 psu dans la Baltique ; 16 à 18 dans la mer Noire (raison : dilution liée à des apports d'eau douce)
    • D'autres sont plus salées : la Méditerranée (39 à 40 psu), la mer Rouge (40-41 psu, ou encore le cas exceptionnel de la mer Morte (275 psu).
  • A l'échelle mondiale, on distingue :
    • 4 lieux de forte concentration (> à 36 psu) : la mer d'Oman, l'océan Pacifique austral tropical, l'océan Atlantique austral tropical et l'océan Atlantique nord tropical (Caraïbes, Méditerranée, golfe du Mexique)
    • inversement des zones de faible salinité : l'océan Glacial Arctique (- de 33), avec des débordements dans le Pacifique Nord entre Canada et Japon ; l'Atlantique nord entre Terre-Neuve et Groenland.
  • L'apport des eaux douces (fleuves) n'explique pas cette différence à l'échelle mondiale : le Pacifique, moins salé, est peu alimenté par des eaux non salées alors que l'Atlantique reçoit le Mississippi, l'Amazone ou le Congo. En revanche, les eaux polaires et tropicales sont adoucies par les apports d'eau douce (fonte des glaces / pluviosité forte à l'équateur). Le cas de l'Atlantique est lié à son contact avec des mers plus salées (Méditerranée ou Caraïbes).
  • Une raison majeure de ces différence et liée aux eaux profondes : en dessous de 2 000 mètres la salinité est a peu près constante (environ 34,6 à 34,9), mais dans le Pacifique, les eaux profondes sont plus salées.

1.2- Une masse dynamique

La circulation générale dans les océans est le résultat à la fois de la circulation éolienne (en surface) et d'une circulation thermohaline (en profondeur, liée aux différences de salinité et de densité de l'eau => l'eau froide de forte salinité est plus dense que l'eau chaude et moins concentrée en sels. Dans les régions polaires (froides et peu salées), l'eau de mer se transforme en glace. Lors de la solidification, les sels sont rejetés car la glace ne les intègre pas dans sa structure : l'eau liquide s'enrichit en sels réfractaires et voit sa densité augmenter, ce qui amorce une plongée vers les fonds marins et, à terme, une convection de large échelle)

Les deux mouvements, de surface et de profondeur sont couplés : on appelle upwelling le mouvement de remontée des eaux et downwelling le mouvement de descente.

• Les courants de surface :
  • Dans les régions de hautes pressions atmosphériques, le courant est dans le même sens que le vent, avec des courants portant vers l'est aux latitudes moyennes et des courants vers l'ouest sous le système des Alizés.
  • Il en est de même sous les basses pressions atmosphériques des régions subpolaires : le courant est dirigé dans le même sens que le vent.
  • Les bassins océaniques étant fermés à l'Est et à l'Ouest par des frontières méridiennes , il en résulte un système de circulations giratoires des masses d'eau de surface, aussi bien dans les régions subtropicales (boucles rouges) que subpolaires (boucles marron). (on parle de gyres)
    • Ainsi, les rives du Brésil, du Queensland (Australie) et de Madagascar sont arrosées par un courant chaud.
    • Dans l’hémisphère nord, la présence de masses continentales plus grandes complique le modèle : des contre-courants existent comme le courant de Norvège ou celui des Açores.
  • Par contre dans la proximité immédiate de l’Équateur, on observe un courant dirigé dans le sens contraire du vent, appelé le contre-courant Nord-équatorial, bien visibles dans le Pacifique et l'Atlantique équatoriaux. Le cas de l'Océan Indien est plus particulier car le système saisonnier de moussons domine sur la moyenne annuelle.
  • Attention, ces courants sont modélisés, la réalité est beaucoup plus complexe, avec des gyres tremblants, éphémères, capricieux ; des méandres plus complexes.

• Les courants chauds :
  • Le plus connu est bien sûr le Gulf Stream, qui prend naissance dans les eaux du large des Caraïbes (entre les Petites Caraïbes et la Grenade, dansl passage de Mona) ; puis longe les côtes nord-américaines avant de traverser l'océan pour réchaufferles côtes européennes jusqu'en Norvège après 6 000 km de trajet.
  • De même, le Kuro Shivo (ou Kuroshio) prend naissance dans les Philippines pour remonter le long des côtes asiatiques ; longer le Japon et se confronter à l'Oya Shivo (courant froid venu du détroit de Bering) ; Il file alors vers l'est et Hawaï.
  • A l'ouest de l'Australie, le courant de Leeuwin longe les côtes sur plus de 1 200 km. (50 km de large, 200 à 250 m de profondeur, le long du bord extérieur du plateau continental)

• Les courants froids :
  • Le plus impressionnant est le courant circumpolaire qui tourne autour de l'Antarctique.
  • Autres courants :
    • L'Oya Shivo qui part de l’Alaska et du détroit de Béring pour filer vers le Japon.
    • Le courant des Canaries.
    • Le courant de Californie
    • Le courant de Humboldt (côte sud-est de l'Amérique du Sud)
    • Le courant de Benguela (côte sud-ouest de l'Afrique)

• Les courants de profondeur sont beaucoup plus lents. On estime que les eaux ne bouclent le circuit mondial qu'en un millier d'années.
  • Les courants profonds y sont produits par les gradients de température et de densité. La circulation thermohaline, aussi qualifiée de "tapis roulant", concerne les courants profonds dans les bassins océaniques causés par les variations de densité.
  • Ces courants, qui s'écoulent sous la surface océanique sont difficiles à détecter et sont parfois assimilés à des "rivières sous-marines".
  • Au delà de 800 mètres de profondeur, l'influence des vents ne se fait plus sentir : les courants sont créés par les différences de température (l'eau froide est plus dense que l'eau chaude) et de salinité (l'eau salée est plus dense que l'eau douce) entre les différentes couches de l'océan.
  • Les courants les plus profonds sont appelés « courants thermohalins » et les autres, moins profond s’appellent « circulation thermohaline ».
  • Les courants de surface se connectent aux courants profonds par endroits. On a alors introduit l'expression imagée de « tapis roulant » (conveyor belt) pour décrire le transport d'eau profonde de l'Atlantique vers le Pacifique et son retour en surface.

• Le phénomène d'upweling (ou remontée d'eau) est un phénomène important qui permet de faire le lien entre les deux formes de courants.
  • Des relations nombreuses existent entre les niveaux d'eau. La forme la plus connue est celle qui relie les courants froids aux courants chauds des zones tropicales : les alizés poussent l'eau de surface, plus chaude vers le large. Celle-ci est alors remplacée par de l'eau froide des profondeurs. D'autres cas expliquent le phénomène :
    • la formation ou le passage de tornades (l'eau étant aspirée vers le ciel) ;
    • lors de vents forts, ponctuellement ;
    • lorsque des obstacles sous-marins poussent l'eau profonde à remonter
  • Il existe 4 zones principales recouvrant 3% de la surface des océans mais représentant 40% des captures de la pêches doivent leur productivité à la remontée d'eau froide :
    • Le courant de Benguela dans l'hémisphère Sud (sud de l'Angola, Namibie, Afrique du Sud) ;
    • Le courant des Canaries dans l'hémisphère Nord (Maroc, Mauritaine, Sénégal et Gambie) ;
    • Le courant de Humboldt dans l'hémisphère Sud (Pérou et Chili) ;
    • Le courant de Californie dans l'hémisphère Nord (États-Unis et nord du Mexique).
    • Ce phénomène se retrouve aussi en mer d'Arabie ou le long de la côte est de la Nouvelle-Zélande.

• La question du niveau de la mer et de son élévation récente ou future :
  • C'est d'abord un phénomène en partie naturel : Depuis la fin du XIX° siècle, le niveau des mers tend à s'élever en moyenne de 1,5 millimètre par an (soit 15 cm dans le siècle, variable selon les régions). Ce phénomène est en partie naturel : les phases de transgression et de régressions se succèdent depuis des millions d'années. Ainsi il y a 21 à 18 000 ans, le niveau de la mer s'est abaissé de 120 à 130 mètres par rapport au niveau actuel. La transgression flandrienne qui a suivi a atteint son niveau maximum il y a environ 5 à 6 000 ans avec des vitesses variables.
  • C'est aussi une dynamique liée au changement climatique : Les calculs ont permis de montrer que les 17 cm de montée des eaux depuis un siècle sont dus aux 2/3 à la fonte des glaciers de montagne, l'autre tiers étant du à la dilatation de la couche supérieure de l'océan par réchauffement. La hausse de la température moyenne du globe depuis 1880 (+ 0,5 °C) explique ce mouvement.

2- Une masse productive.

2.1- Le plancton, le krill et autres petites bestioles :

• La productivité primaire des océans est le résultat de la photosynthèse : les plantes en recevant de la lumière du soleil transforment cette lumière en énergie sous forme de glucides. Cette transformation, liée au rayonnement solaire se fait logiquement dans la couche supérieure de l'océan (les eaux superficielles) , jusqu'à 30 – 40 mètres en moyenne dans les eaux côtières, mais jusqu'à 100 mètres dans es eaux du large, selon la latitude et la saison. Cette couche est appelée « épipélagique »ou « euphotique ».
• Cette productivité de l'océan donne naissance à divers êtres vivants : le plancton, le benthos et les poissons.
  • Le phytoplancton est constitué d'algues microscopiques. On les trouve surtout à la conjonction des eaux chaudes (la température élevée permet un nombre élevé de cellules par unité de volume) et des eaux froides (riches en sels nutritifs). Logiquement, les zones d'upwelling sont les zones les plus riches en phytoplancton, ce qui explique leur importance pour la pêche : elles représentent 1 % de la surface des océans mais 10 % des captures de pêche => Canaries, Californie, Humboldt, Benguela). Cependant, on en trouve aussi en forte quantité sur les plateaux continentaux en eaux froides : Banc de Terre-Neuve, Dogger Bank (banc de sable d'une centaine de km de long entre la Grande Bretagne et le Danemark situé entre 15 et 36 mètres de fond seulement ; ancienne moraine glaciaire => harengs, morues) ou encore les courants circumpolaires. Dans ces zones, la production de phytoplancton et de zooplancton atteint 500 mg/m³. Logiquement les zones déficitaires sont tropicales , mais aussi la Méditerranée ou la mer Rouge.
  • Le zooplancton est extrêmement varié : protozoaires, larves, krill, méduses, … Sa répartition géographique est sensiblement la même que le phytoplancton. Un critère supplémentaire intervient dans cette distribution : le zooplancton est plus mobile, on peut le rencontrer jusqu'à 1 000 mètre de profondeur, entre la couche épipelagique et la couche mésopélagique.
  • Le benthos désigne l’ensemble des organismes vivant en relation étroite avec les fonds subaquatiques. On distingue le benthos végétal ou phytobenthos (algues et phanérogames), du benthos animal ou zoobenthos (vers, mollusques, crustacés, poissons, etc.). Logiquement, ces planctons et benthos nourrissent d'une part les crustacés comme les poissons. (voir plus loin, l’exploitation des mers et océans).

2.2- Zones de pêche et zones mortes :

• Les zones de pêche sont très liées aux zones de productivité des océans. De plus, on les trouve principalement sur le littoral. La pêche se pratique principalement au dessus du plateau continental, dans les eaux de surface où e trouvent les espèces plus grégaires (anchois, sardines, harengs, …) En effet, au delà du plateau continental cette activité se heurte à des coûts plus élevés, mais aussi à un cycle de reproduction des poissons plus longs (sabre, poisson empereur, grenadier, …). Cependant, face au recul des prises lié à la surpêche, les eaux plus profondes sont de plus en plus étudiées et exploitées, jusqu'à 1 000 mètres de profondeur. Logiquement, les rendements y sont plus faibles : environ 10 à 12 kg/ha sur le plateau continental, mais 3 kg/ha sur la pente continentale, et 0,1 kg/ha dans les plaines abyssales, sauf dans des « oasis abyssales » à proximité des smokers / fumeurs sur les dorsales. 
• Les zones mortes sont caractérisées par un déficit de l’eau en dioxygène dissous (O2), provoquant la mort par asphyxie de la faune marine peu mobile, microorganismes, coquillages, crustacés et la migration de nombreux poissons qui vivent souvent une réduction de leur activité de reproduction. Les mollusques semblent mieux résister que les crustacés. Les zones mortes ont progressé de manière exponentielle depuis les années 1960 avec des conséquences graves pour les écosystèmes. La cause principale du développement des zones mortes est l’apport massif de fertilisants (azote et phosphore, matière organique) lié à l’activité humaine, notamment à l’activité agricole (engrais, élevage) et à la dégradation et à l’érosion croissante des sols. Ces nutriments atteignent la zone côtière par les fleuves et les pluies. Le responsable majeur semble être l’azote. L’extension des zones mortes a été exacerbée par l’augmentation de la production primaire, l’eutrophisation des zones côtières à grande échelle et le changement climatique. Certaines zones mortes sont considérées comme permanentes ; d’autres épisodiques ne durent que quelques jours. Le plus souvent, elles se développent quelques mois dans l’année avec un maximum au milieu de l’été en période de forte activité biologique et de stratification thermique des eaux. C’est le cas pour les marées vertes en Bretagne ou pour les événements de mucilage dans le Nord de l’Adriatique. Dans ce dernier cas les apports en éléments nutritifs d’origine agricole du fleuve Pô provoquent certaines années une prolifération d’algues phytoplanctoniques. Ces événements se manifestent par le recouvrement des eaux de surface par une « gelée » de diatomées agglomérées et se traduisent ultérieurement par l’anoxie des eaux quand le dioxygène dissous est épuisé. Les conséquences écologiques et économiques sont importantes sur la pêche, la conchyliculture, le tourisme. La réversibilité est possible si l’on intervient sur la cause du phénomène, mais non quand les causes semblent liées à des changements de grande ampleur, de type climatique (Mer Baltique, Golfe du Mexique). A ce jour plus de 450 sites ont été recensés couvrant une surface de plus de 245 000 km².

2.3- L'importance du littoral et de sa richesse :

Les littoraux forment eux aussi un lieu de production important et plus riche encore que l'océan. Ici, je m'intéresserai à la partie immergée du littoral, de l'avant-côte à l'estran. Logiquement, cette zone est particulièrement concernée par les dynamiques de l'océan. La marée est un facteur clé à retenir, car elle déplace des limons, des sédiments.

Dans les régions tropicales, la zone intertidale est marquée par la mangrove, lieu extrêmement riche où les sociétés ont pu développer de l'agriculture (riziculture du Sénégal au Libéria, après un long travail de nettoyage de la forêt et des sols par l'eau douce) ; on y trouve aussi de la pêche et de la cueillette de crustacés, crabes, ….

• les marais salants
  • La technique, ancienne, est éprouvée : à partir d'une zone naturelle dans un delta ou une anse, l'eau de mer entre librement dans une dépression que les humains ont aménagé en plusieurs bassins où l'eau s'évapore progressivement tout en étant renouvelée pour être nettoyée de ses impuretés : la vasière / le cobier à 28 °C / la saline proprement dite avec d'abord les fares, des bassins d'évaporation puis les adrenes => les oeillets, rectangles où l'eau atteint 37 °C et où la teneur de sel atteint 300 g/litre où le sel est récolté).
• L'agriculture se pratique dans les polders. Ceux-ci ont deux objectifs : se protéger des inondations lors des tempêtes d'une part, accroître les surfaces cultives d'autre part en tirant profit de la richesse des limons des vasières. En effet, ces sols sableux facilitent l'agriculture car les sols sont légers, aérés, faciles à travailler. Lorsqu'ils sont plus argileux ils sont plus humides, ce qui peut être un atout l'été lors de la saison sèche. Les polders sont construits selon plusieurs techniques :
  • soit une construction de parcs de sédimentation à partir de branchages et de pieux plantés ans la vase (modèle développé en Allemagne du nord, au Schleswig-Holstein) des chenaux sont creusés pour évacuer le surplus d'eau issu des pluies qui lessivent naturellement le sol. On endigue ensuite le polder.
  • Soit une clôture par des digues. L'eau est alors pompée pour être expulsée et pour que la vase sèche (modèle hollandais, comme dans le Zuyderzee).
• la pêche et l'aquaculture.
  • L'aquaculture est très variée : la FAO recense 541 espèces aquatiques produites en captivité de par le monde, dans des systèmes et des aménagements de production variés, qui se différencient notamment par la quantité d’intrants utilisés et la sophistication technologique et utilisent l’eau douce, l’eau saumâtre ou l’eau de mer. De plus, l’aquaculture fournit des juvéniles produits en écloseries pour l’empoissonnement, ce qui contribue à la production de la pêche de capture fondée sur l’élevage, en particulier dans les eaux continentales. Parmi ces espèces, on trouve : 35 algues /9 invertébrés aquatiques / 6 amphibiens et reptiles / 62 crustacés / 102 mollusques / 327 poissons (5 hybrides dont des tilapias, des poissons-chats ou des bars).
  • La production reste très déséquilibrée selon les régions :
    • L'Asie domine la production globalement : Chine 61 % de la production mondiale, devant l'Inde, l’Indonésie, le Bangladesh et la Thaïlande. Le premier pays européen arrive à la 7° place mondiale, avec 1,7 % de la production mondiale (la Norvège). L'Asie représentant 89 % de la production mondiale (Amérique 4,3 % ; Europe 4,2 % ; Afrique 2,2 % - source FAO, chiffres de 2012).
  • Cette production a connu un essor très rapide ces trente dernières années : entre 1980 et 2010, la production mondiale de poisson d’élevage destiné à la consommation a été multipliée par près de 12 fois, avec un taux de croissance annuel moyen de 8,8 pour cent. L’aquaculture a affiché des taux de croissance annuels moyens qui ont été particulièrement élevés pendant les années 1980 (10,8 %) et 1990 (9,5 %) avant de retomber à 6,3 %.
  • La culture des algues aquatiques est pratiquée dans un nombre relativement réduit de pays. En 2010, on ne recensait que 31 pays et territoires producteurs d’algues cultivées et 99,6 pour cent de la production totale des algues cultivées étaient concentrés dans huit pays seulement : la Chine (58,4 % - 11,1 millions de tonnes), l’Indonésie (20,6 % - 3,9 millions de t.), les Philippines (9,5 %), la Corée du Sud (4,7 %), la Corée du Nord (2,3 %), le Japon (2,3 %), la Malaisie et la Tanzanie.
  • L'élevage de coquillages (conchyliculture) : ostréiculture (huîtres), mytiliculture (moules), vénériculture (palourdes).
  • La crevetticulture : Là aussi, on note une forte concentration des zones de production et des espèces : la crevette à pattes blanches représente 71,8 % de la production mondiale de toutes les espèces de crevettes de mer d’élevage, dont 77,9 % étaient produits en Asie (le reste en Amérique, son continent d’origine). voir les cartes de l'ifremer (http://aquaculture.ifremer.fr/les-Filieres/Filiere-Crustaces/La-decouverte-des-crustaces/Crevettes)
  • La pêche :(source : La situation mondiale des pêches et de l’aquaculture en 2012, FAO 2012 page 33)

2.3- Une masse qui concentre les aléas naturels.

• Les théories de l'expansion océanique : En 1915, Alfred WEGENER propose sa théorie de la dérive des continents (à partir du continent originel, la Pangée). Cette théorie est renforcée dans les années 1961-62 par les travaux de R.S. DIETZ et H.H. HESS qui développent l'idée d'une expansion océanique : les fond océanique se renouvelle en permanence par accrétion dans les dorsales océaniques. Les continents sont alors poussés par deux « tapis roulants » de direction opposée.  Selon cette théorie, les océans s'ouvrent par accrétion en environ 250 millions d'années puis e referment en autant de temps (ce qu'on appelle le cycle de Wilson).
• La tectonique des plaques.
  • Première conséquence de cette courte histoire, le vocabulaire employé est issu de la géophysique :
  • La zone d'accrétion est la zone de création de la matière et de la divergence des plaques. Ces zones sont essentiellement océaniques, mais on en trouve aussi sur des continents (la grand Rift est-africain).
  • On distingue les dorsales selon leur vitesse de création : rapide (9 -18 cm/an : océan Pacifique) ; intermédiaires (5 à 9 cm/an) ou lentes (1 à 5 cm/an : océans Indien et Atlantique).
  • Les dorsales forment le lieu de l'accrétion. On en trouve 80 000 km au fond des océans, sur 1 000 km de large environ et une hauteur d'environ 2 000 mètres (mais 1 500 à 2 000 mètres sous le niveau de la mer). C'est là que l'on trouve :
    • la croûte océanique en formation,
    • des rifts,
    • des laves refroidies sous forme de coussins (pillow lavas), des panaches de fumées planche ou noire (white / black smokers).
  • Des zones de convergence existent aussi :
    • par subduction, ce qui produit des fosses profondes (de 6 000 à 12 000 mètres de profondeur : fosses du Guatemala, des Nouvelles Hébrides, des Philippines, … das le Pacifique ; fosses de Porto Rico ou de Nova Scotia dans l'Atlantique ; fosses de Sumatra et de Java dans l'océan Indien) mais aussi des volcans (en Méditerranée : îles éoliennes, Cyclades).
    • Par collision : les plaques se confrontent et se heurtent frontalement créant des reliefs (Himalaya, Alpes, Apennins, ...)
    • Par obduction, lorsque des roches denses (basaltes) passent sur des roches peu denses (granites) (Oman, Muscate).
  • La conséquence directe concerne l'emplacement (localisation) des zones d'aléas naturels lié à cette tectonique des plaques :
    • Les séismes sont localisés dans les chaînes de montagnes, dans les îles formant des arcs insulaires, à proximité des fosses océaniques : les foyers sont profonds (350 km à 700 km), le long des dorsales océaniques : les foyers ont une profondeur généralement inférieure à 70 km.
    • Les volcans actifs sont situés à l'aplomb de "points chauds" ou « hotspots » (les remontées magmatiques sont fixes et "percent" la plaque située au dessus qui se déplace) => volcans des îles volcaniques (Hawaï, Réunion, Maurice, Maldives, Galapagos, Polynésie française...) ou volcans continentaux (Mont Cameroun). Ils sont aussi alignés le long des dorsales médio-océaniques (Hekla en Islande) ou des "rifts continentaux" ou "fossés d'effondrement (Niragongo) ; ils sont de type effusif basaltique ("Volcans rouges"). Dans le magma la phase liquide se sépare de la phase gazeuse lors de sa remontée et il s'en suit des coulées fluides de lave dégazée et des explosions gazeuses peu dangereuses. On les trouve alignés le long de grandes cassures de l'écorce terrestres => autour de l'Océan Pacifique sur les bordures continentales ou sur des arcs insulaires ; ils sont de type explosif andésitique ("Volcans gris" comme le Pinatubo aux Philippines qui a explosé en 1991). Le magma très visqueux peut s'opposer à la progression et à la sortie du mélange de liquide et de gaz dans la cheminée volcanique et provoquer une violente éruption volcanique explosive. 

• Les marées, qui sont issues de trois facteurs essentiels : le champ de gravité de la Terre, le champ de masse et le champ de pression :
  • Le champ de gravité dépend essentiellement de la latitude (force centrifuge nulle aux pôles et forte à l'équateur + pesanteur plus forte aux pôles qu'à l'équateur)
  • Le champ de masse est lié à la température, la salinité et la pression de l'eau.
  • Le champ de pression est lié à la profondeur de la colonne d'eau.
• De même, la surface de l'océan n'est pas plane : les mouvements de l'eau issus du vent, des pluies, des tempêtes ou des courants provoquent des mouvements de marée. Celle-ci dépend alors essentiellement de la Lune. La marée a une amplitude variable selon les mers et océans : les plus fortes se trouvent dans l'océan Atlantique dans la baie de Fundy ou la baie du mont Saint-Michel (13 -15 mètres) : une importance liée à la largeur de l'océan ( 4 400 km) + un phénomène d'entonnoir + la force de Coriolis.

• Les tempêtes et la mousson : au delà de l'impact climatique régulateur des océans, ceux-ci se posent aussi comme un aléa fréquent dans les régions tropicales ou tempérées.
  • Cyclones, hurricanes et typhons : 
    • Ces trois termes sont identiques. Ils désignent des perturbations atmosphériques de grande échelle qui se développe dans les zones de basses pressions des régions tropicales et subtropicales (on parle de cyclones tropicaux et subtropicaux). Des nuages convectifs se développent au sein de ces zones et, autour d’elles, le vent se déplace en surface dans une circulation dite « fermée » autour d’un centre de rotation.
    • Les variations maximales des éléments météorologiques (exception faite des tornades et trombes marines) ont pu y être observées : variation de pression de 45 hPa en 20 minutes, pression minimale de 867 hPa (Philippines), précipitations de 1 340 mm en 12 h (Réunion), rafales de vent atteignant 360 km/h.
    • Les cyclones sont classés en fonction de l’intensité des vents maximums qu’ils engendrent. C’est le paramètre le plus facile à estimer et qui caractérise bien les destructions potentielles. L’Organisation météorologique mondiale (OMM) a ainsi défini les trois stades suivants, en fonction des vitesses du vent maximum soutenu :
      • cyclone tropical lorsque ce vent dépasse 117 km/h (force 12). C’est à ce stade que se forme l’œil.
      • tempête tropicale ou sub-tropicale lorsque ce vent est compris entre 63 km/h (force 7) et 117 km/h (force 11) ;
      • dépression tropicale ou sub-tropicale lorsque ce vent ne dépasse pas 63 km/h (force 7 de l’échelle de Beaufort) ;
    • L’intensité d’un cyclone est déterminée par la force du vent. Lorsque la vitesse du vent de la perturbation dépasse les 63 km/h, le centre météorologique responsable de la zone concernée lui attribue un prénom qui sera utilisé dans les bulletins météorologiques.
    • La saison cyclonique s’étend habituellement de juin à octobre aux Antilles et de novembre à avril dans l’hémisphère sud (Mayotte, Nouvelle Calédonie, Polynésie Française, La Réunion, Wallis et Futuna).
    • Pour qu’un cyclone se développe, la température de l’océan doit être supérieure à 26°C dans les 60 premiers mètres de profondeur. Une température élevée permet une évaporation intense et des transferts d’humidité de l’océan vers l’atmosphère. Ce transfert est à son maximum à la fin de l’été lorsque les eaux de surface atteignent 28 à 29°C. Ce besoin en eau chaude explique qu’il ne se forme généralement pas de cyclone en Atlantique sud ainsi que dans le Pacifique sud-est (où les eaux sont relativement froides) et qu’ils s’affaiblissent rapidement en pénétrant à l’intérieur des terres.
  • Tempêtes : Les tempêtes classiques dans nos régions sont fréquemment des tempêtes d’hiver, voire d’automne. Elles se forment par rencontre d’une masse d’air froid polaire et d’une masse d’air chaud subtropical,dont la violence est fonction de la différence de température entre ces deux masses d’air.Exemples : tempête sur le Sud de la France les 7 et 8 novembre 1982 (13 victimes, dégâts importants dans la moitié sud de la France) ; tempêtes Lothar et Martin de fin décembre 1999 qui ont traversé la France d’ouest en est (90 victimes) ; tempête Klaus en Espagne et dans la partie sud-ouest de la France les 23-25 janvier 2009 (51 victimes en Espagne, 31 en France) ; tempête Xynthia entre le 26 février
  • La mousson : C'est un phénomène climatique en lien avec les masses d'air chaud ou froid situés sur terre ou sur mer. La mousson d'été est provoquée par la hausse des température sur l'océan indien durant l'été. L'air se charge alors d'humidité et remonte vers le nord, pour entrer en contact avec le sous-continent indien, plus froid car plus en altitude. Le vent du sud apporte alors humidité, pluies et inondations.