Les courants océaniques connus depuis l'antiquité sont appelés courants de surface. Bien qu'elles soient inestimables pour la navigation, elles sont superficielles et n'occupent qu'une petite fraction des eaux de l'océan. La majorité des courants de l'océan prennent la forme d'une «bande transporteuse» entraînée par la température et la salinité qui remue lentement l'eau dans les profondeurs abyssales. Ces courants de circulation d'eau sont appelés des courants profonds.

Courants de densité

Contrairement aux courants de surface, les courants d'eau profonde sont entraînés par des différences de densité d'eau: les eaux plus lourdes coulent plus légères l'eau monte. Les principaux déterminants de la densité de l'eau sont la température et la concentration en sel; ainsi, les courants profonds sont des courants thermohaline (température et sel). L'eau aux latitudes polaires coule parce qu'il fait froid et déplace l'eau en dessous, en la poussant le long des contours du bassin océanique. Finalement, cette eau remonte à la surface dans un processus appelé upwelling.

Changements de salinité

Les eaux de l'océan ne sont pas un mélange homogène. Par exemple, l'eau de l'océan Atlantique est légèrement plus basse mais plus saline que celle de l'océan Pacifique en raison de la distribution différentielle des eaux profondes. Même dans une zone donnée de l'océan, l'eau n'est pas mélangée uniformément; des eaux plus denses et plus salines reposent sous des eaux de surface plus fraîches.

La salinité change lorsque de l'eau, mais pas du sel, est ajoutée ou retirée des eaux de surface. Cela se produit généralement soit par l'évaporation due au vent, les précipitations dues aux précipitations ou la formation et la fonte des icebergs dans les régions polaires. C'est finalement la combinaison de la température et de la salinité qui détermine si une masse d'eau coulera ou augmentera. Les courants thermohaline des océans du monde sont nommés d'après l'origine et la destination du courant.

Les courants profonds sont lents

Les courants de surface peuvent atteindre plusieurs kilomètres par heure et ont un effet notable sur les voyages océaniques . Les courants profonds sont beaucoup plus lents et peuvent prendre plusieurs années pour traverser les océans du monde. Ce mouvement peut être mesuré par la composition des produits chimiques dissous dans l'eau de mer. Les estimations chimiques concordent largement avec les mesures du courant profond et indiquent que les courants mettent jusqu'à un millier d'années pour atteindre la surface, comme cela semble être le cas avec le courant du Pacifique Nord.

Effets sur le climat mondial

Le mouvement de la température et de l'énergie par les courants océaniques profonds est massif et a indubitablement un effet significatif sur le climat global. La nature précise de ces effets climatiques est encore incertaine. Il semble que les courants de surface plus chauds entraînent le réchauffement relatif d'une grande région, tandis que la remontée d'eau froide entraîne une température plus basse que prévu. Par exemple, le courant nord-atlantique fournit de l'eau chaude à l'Europe occidentale, ce qui entraîne une température plus élevée que prévu. Le refroidissement relatif pendant le «Petit âge glaciaire» de 1400-1850 était probablement le résultat d'un ralentissement et d'un refroidissement subséquent de ce courant de surface.

Les courants profonds ont des implications supplémentaires sur le climat global. Par exemple, l'eau froide des océans contient du dioxyde de carbone, agissant comme un puits de CO2 pour de grandes quantités de carbone atmosphérique. Un réchauffement relatif de ces courants froids pourrait alors entraîner une libération importante de CO2 stocké dans l'atmosphère.