Une étude, dont les résultats intitulés «Impacts of mesoscale activity on the water masses and circulation in the Coral Sea» ont été publiés dans la revue Journal of Geophysical Research: Oceans et sont consultables en pdf, a permis, pour la première fois, d'établir, grâce aux tourbillons de moyenne échelle, un lien entre les deux puissants courants qui entrent en mer de Corail et qui étaient jusqu’alors supposés dissociés.

Rappelons tout d'abord que «la mer de Corail, située dans le Pacifique Sud-Ouest entre l’Australie et la Nouvelle-Calédonie, est une zone d’échange privilégiée entre les courants zonaux équatoriaux et les courants de bord ouest, que ce soit vers l’équateur ou vers le pôle» qui sont «le Jet Nord Vanuatais (JNV) qui circule d’est en ouest aux alentours de 12°S et le Jet Nord Calédonien (JNC) de même direction que le JNV mais vers 18°S» et «alimentent notamment le Courant Est Australien, évoqué dans le film Némo».

Jusqu'ici, ces deux courants qui «transportent des eaux de caractéristiques bien différentes (température, salinité, concentration en oxygène dissous...)», n'ont «jamais été identifiés comme interagissant l’un avec l’autre».

Par ailleurs, «la formation de tourbillons océaniques peut être due à l’interaction et la déstabilisation des grands courants océaniques, ou à la rencontre d’un courant avec une île». La durée de ces tourbillons «dits de 'moyenne échelle' (d’un diamètre de l’ordre d’une centaine de kilomètres)», qui «peuvent parcourir des centaines de kilomètres en suivant les courants moyens, avant de se dissiper», ont «des durées de vie variables (de quelques jours à quelques mois)».

Ces structures dynamiques, en raison de leur rotation, «agissent comme des 'cylindres poreux' qui piègent des masses d’eau en leur cœur et les transportent au gré de leurs voyages». Au bord du tourbillon, les eaux piégées «peuvent se mélanger avec les eaux environnantes le long du parcours du tourbillon (d’où l’aspect 'poreux' du cylindre)», alors que «les eaux du cœur conservent, elles, la signature de la masse d’eau piégée lors de la formation du tourbillon».

Comme la mer de Corail est «une zone pertinente pour étudier les tourbillons océaniques de moyenne échelle» du fait de la présence de nombreuses petites îles qui «induit la formation de nombreux tourbillons qui se propagent dans l’ensemble d’est en ouest jusqu’à se dissiper aux abords des côtes australiennes», l'étude ici présentée a analysé «les détails de la circulation de plusieurs tourbillons de moyenne échelle» dans cette zone.

Elle vient ainsi d'identifier «des déplacements méridiens de ces tourbillons entre le JNV et le JNC»: en effet, l'analyse des eaux piégées par l’un de ces tourbillons qui «ont été échantillonnées lors d’une campagne océanographique en septembre 2012 (la campagne Bifurcation1 dans le cadre du projet international SPICE http://www.clivar.org/clivar-panels/pacific/spice)» a fait apparaître «que les eaux piégées dans le cœur du tourbillon présentent des caractéristiques différentes des eaux environnantes».

Plus précisément, les données «des profileurs dérivant du programme Argo» indiquent «que les eaux piégées par le tourbillon portent la signature d’eaux typiques du JNV alors que les eaux environnantes sont caractéristiques du JNC» et le calcul de la trajectoire du tourbillon effectué «à l’aide de données satellite du niveau de la mer» montre «que ce tourbillon s’est formé dans la zone de circulation du JNV et a ensuite transporté ses eaux vers le sud de la mer de Corail où circulent les eaux du JNC aux caractéristiques différentes».

De plus, l'analyse lagrangienne des résultats d'une simulation numérique «pour étudier les trajectoires de particules circulant en mer de Corail pendant deux ans» confirme que «certaines particules piégées dans des tourbillons connectent de la même façon les deux courants marins»: en particulier, «les tourbillons anticycloniques (tournant dans le sens antihoraire dans l’hémisphère sud) contribuent de 70 à 90% de cette connexion».

Cette étude, qui «montre l’importance des tourbillons de moyenne échelle dans la circulation et les échanges de masses d’eau à grande échelle dans l’océan», conduit à «reconsidérer la circulation générale en mer de Corail en identifiant un nouveau trajet des masses d’eau par un transport méridien réalisé par les tourbillons».

Soulignons enfin que, d'un point de vue biologique, ce transport de masses d’eau par les tourbillons «peut favoriser le développement du phytoplancton en apportant des éléments nutritifs limitant leur croissance dans des régions oligotrophes (pauvres en nutriments) telles que le Pacifique Sud-Ouest».