Distribution des paramètres hydrologiques (Salinité et Température)

Les campagnes EGEE ont eu lieu durant les périodes de début et de fin de la mousson africaine, soit aux mois de juin et de septembre de chaque année, à raison de deux campagnes par an pendant trois ans (2005, 2006 et 2007). La campagne EGEE 4 prévue initialement pour le mois de septembre de l’année 2006, s’est déroulée en novembre 2006 pour des raisons logistiques. Les périodes précises de chaque campagne ont été déjà indiquées dans le tableau 3 (chapitre 2).

Lors de ces campagnes les données hydrologiques (SST et SSS) ont été mesurées en continu avec le thermosalinographe (données TSG) et sur des échantillons discrets (données discrètes) collectés le long du trajet.

Ces deux types de données ont été utilisés pour caractériser la situation hydrologique des campagnes EGEE. En plus, dans le but d’élargir l’analyse des conditions hydrologiques des campagnes EGEE à l’ensemble du bassin de l’Est de l’Atlantique tropical, nous avons eu recours aux données mensuelles de SST (TMI) et de climatologie mensuelles de SSS de Levitus. Cette approche permettait de situer chaque campagne EGEE dans le contexte général hydrologique qui a prévalu dans le Golfe de Guinée durant la période de la campagne.

La figure 19 fournit les cartes de distribution de SST TMI dans l’Est de l’Atlantique tropical pendant les 6 campagnes EGEE. Ces cartes de distribution de SST (ainsi que la climatologie de SSS ; Figure 8) montrent, indépendamment de l’année et du mois de campagne, deux régions océaniques (à l’exclusion de la région très proche des côtes) aux caractéristiques hydrologiques distinctes. L’une est localisée au nord de l’équateur avec des températures élevées (SST>25°C) associées à de faibles salinité (SSS<35). L’autre est située au sud de l’équateur avec de faibles températures (SST<25°C) associées à des salinités élevées (SSS>35).

En juin de l’année 2005, les températures de surface sont plus froides que celles de 2006 et 2007 au même mois dans la partie sud du bassin (0-4°S). Les SST observées en cette année de juin 2005 sont en moyenne de 24°C. Il y a un plus fort développement de la langue d’eau froide d’est en ouest en juin 2005 qu’en juin 2006 et 2007. Au nord de 2°N, les SST (juin 2005) sont relativement élevées (~26°C) comparées à celles de juin 2006 et 2007 avec des SST respectivement supérieures à 28°C et à 27°C. Ce mois de juin 2005 reste plus froid

- 45 - que les mois de juin 2006. Le mois de juin 2007 présente une situation intermédiaire entre juin 2005 et juin 2006.

Figure 19 : Cartes mensuelles de température TMI pour l’Est de l’Atlantique tropical : a) juin 2005, b) septembre 2005, c) juin 06, d) novembre 2006, e) juin 2007 et f) septembre 2007.

Les figures 20 et 21 montrent la distribution de la salinité et de la température le long du trajet pour les six campagnes EGEE, dans la région comprise entre 10°S-6°N et 10°W- 10°E. De manière générale la salinité croît du nord de l’équateur au sud de l’équateur en couvrant une gamme de valeurs de 32 à 37. La température évolue en sens opposé et décroît du nord de l’équateur au sud de l’équateur dans une gamme de valeurs de 20°C à 30°C. Les conditions hydrologiques de l’ensemble des campagnes EGEE sont caractérisées en moyenne par des valeurs de SSS plus faibles (< 35) associées à des SST plus élevées (>25°C) au nord de l’équateur (6°N-0) et des valeurs de SSS plus élevées (> 35) associées à des SST (<26°C) plus faibles au sud de l’équateur (0-10°S). Les SST fournies par le TSG sont en bon accord avec celles présentées par les données SST TMI.

Il apparaît des différences de SSS entre les campagnes d’un même mois à différentes années notamment dans l’est en juin 2005 et 2006. En effet, à l’est de la bande latitudinale de

- 46 - 0°-4°S, les valeurs observées de SSS de juin 2005 et 2007 sont supérieures à 36. Dans cette même zone pour juin 2006 les valeurs de SSS (~34) sont relativement faibles en comparaison de celles observées en juin 2005.

Figure 20 : Distribution de la salinité de surface (SSS) lors des campagnes a) juin 2005 (EGEE 1), b) septembre 2005 (EGEE 2), c) juin 2006 (EGEE 3), d) novembre 2006 (EGEE 4), e) juin 2007 (EGEE 5) et f) septembre 2007 (EGEE 6).

- 47 - Figure 21 : Distribution de la température de surface (SST) lors des campagnes a) juin 2005 (EGEE 1), b) septembre 2005 (EGEE 2), c) juin 2006 (EGEE 3), d) novembre 2006 (EGEE 4), e) juin 2007 (EGEE 5) et f) septembre 2007 (EGEE 6).

Pour illustrer cette caractéristique hydrologique observée durant l’ensemble des campagnes EGEE, qui se traduit par le gradient nord – sud en salinité et en température, nous avons sélectionné une région océanique qui a été échantillonnée de manière régulière lors des six campagnes EGEE. Cette région est centrée autour de la radiale 2°E de 0,5° de longitude (1,5°E-2,5°E) et une bande de latitude comprise entre 6°N – 6°S. La campagne EGEE 5 ayant une couverture latitudinale plus large (6°N-6°S) a été choisie pour cette illustration avec les données hydrologiques des mesures discrètes. La figure 22 met bien en évidence ce phénomène de gradient nord -sud.

- 48 - Figure 22: Distribution de la salinité et de la température de surface au Nord de l’équateur (6°N-0°) et au Sud de l’équateur (6°S-0°) le long de la radiale 2°E durant la campagne EGEE 5 en juin 2007.

La confrontation des deux situations hydrologiques décrites, l’une à une large échelle (données SST de TMI : ensemble Golfe de Guinée) et l’autre à une échelle réduite (données SST de TSG: trajets des campagnes) durant la même période montre de fortes similitudes.

Un gradient nord –sud est observé dans la distribution des paramètres hydrologiques.

Aux valeurs élevées de SST sont associées les faibles SSS au nord de l’équateur tandis qu’au sud, les faibles SST s’apparentent les fortes SSS. Les valeurs de SSS et SST observées au nord de l’équateur sont dues au transport d’ouest en est par le Courant de Guinée, des eaux guinéennes chaudes (SST >24°C) et dessalées (SSS<35) formées en baie du Biafra (zones de fortes précipitations) et localisées au nord de 2°N. Tandis qu’au sud de l’équateur les valeurs de SSS et SST) observées sont liées principalement à la présence de la langue d’eau froide qui s’établit entre juin et septembre. Sa présence induit de faibles températures (SST<24°C) associées à des salinités fortes (SSS> 35) (Wauthy et al, 1977). Cette langue d’eau froide prend naissance à partir de l’upwelling équatorial et de l’upwelling côtier sud. Une analyse comparative des conditions hydrologiques de l’Est de l’Atlantique tropical durant la période de juin 2005 (EGEE 1) et juin 2006 (EGEE 3) a montré que la langue d’eau froide s’étendait de 1°N à 5°S et de 25°W à la côte africaine. Elle est délimitée au nord par des eaux chaudes et au sud de l’équateur par un front intense qui ondule aux échelles horizontales de 800 à 1000 km. Cette analyse mentionne aussi que dans cette région des températures en dessous de 22°C sont observées entre 10°W et 0°E et le long de la côte africaine (Marin et al., 2009).

Cette situation hydrologique marquée par le gradient nord–sud en SST a été observée lors des campagnes FOCAL 4 et 8 durant la période de juillet à août de 1983 à 1984. En effet

- 49 - l’analyse de la distribution de la SST a montré que le long de la radiale 4°W, la SST (24,8°C) dans la bande de latitude 5°N–0°N était de 2°C plus élevée que la SST (22,8°C) dans la bande de latitude 5°S–0°S (Oudot et al., 1986).

Par ailleurs l’analyse des anomalies de SST sur l’ensemble du bassin du Golfe de Guinée (Bourlès et al., 2009 ; Com. Pers.) pour les années de la période de campagne EGEE, indique que l’ensemble du Golfe de Guinée se trouve dans des conditions hydrologiques d’anomalie de SST froide en juin 2005 et d’anomalie de SST chaude en juin 2006 et 2007.

Cette différence est reproduite par le maximum de SST déterminé durant chaque campagne EGEE du mois de juin. En effet le maximum de SST en juin 2005 est de 0,5°C plus faible que le maximum de SST de juin 2006 et de 2007.