Le soleil chauffe la mer, mais pas jusqu'au fond
Au printemps, les journées s'allongent. Le soleil monte davantage dans le ciel et apporte de plus en plus d'énergie à la surface de l'eau. Une partie de cette énergie est absorbée dans les premiers mètres. L'eau se réchauffe progressivement. Mais la chaleur ne se répartit pas instantanément dans toute la colonne d'eau. L'eau chaude est généralement moins dense que l'eau froide, lorsque les autres conditions sont comparables. Elle tend donc à rester au-dessus des couches plus froides.
Cette différence de densité limite les échanges verticaux. Le vent et les vagues brassent les premiers mètres. Ils mélangent l'eau réchauffée et créent une couche superficielle dont la température est relativement homogène. Plus bas, leur influence diminue. Une séparation s'installe alors entre les eaux chaudes de surface et les eaux plus froides situées en profondeur.
Cette séparation constitue la thermocline saisonnière.
Une frontière qui se renforce pendant l'été
En Méditerranée, la stratification saisonnière se met généralement en place au printemps et se renforce pendant l'été. La couche superficielle se réchauffe sous l'effet du soleil. Les eaux situées plus bas restent plus fraîches, car elles reçoivent beaucoup moins de chaleur directement. Lorsque le vent est faible et que le temps reste stable, la séparation peut devenir particulièrement nette.
La température varie alors peu dans la couche superficielle, puis diminue rapidement sur quelques mètres. Dans certaines situations, un plongeur peut rencontrer une eau proche de 25 °C au-dessus de la thermocline et une eau voisine de 17 ou 18 °C plus bas. Ces valeurs ne constituent pas une règle. Elles dépendent du lieu, de la saison, de la météo et de la profondeur.
La thermocline peut commencer à une dizaine de mètres, se situer beaucoup plus bas ou devenir difficile à distinguer lorsque l'eau a été brassée. Elle n'occupe pas non plus nécessairement une profondeur constante. Sur un même site, sa position peut changer en quelques jours, parfois même en quelques heures. Le plongeur qui retrouve une eau froide à quinze mètres lors d'une sortie peut découvrir une thermocline bien plus profonde quelques jours plus tard.
La frontière n'a pas disparu : elle s'est déplacée.
Quand le vent déplace les couches d'eau
La thermocline n'est pas immobile. Le vent exerce une force sur la surface de la mer et peut provoquer des déplacements d'eau sur de grandes distances. Dans certaines conditions, l'eau chaude superficielle est poussée vers le large ou vers une autre partie de la côte. De l'eau plus froide peut alors remonter pour la remplacer.
Ce phénomène est appelé remontée d'eau profonde, ou upwelling. Il peut provoquer un refroidissement spectaculaire de la mer près du littoral, même en plein été. Le phénomène dépend de l'orientation de la côte, de la direction du vent et de la circulation locale. Sur d'autres secteurs, le vent peut au contraire accumuler les eaux superficielles et enfoncer la séparation entre les couches.
Les courants peuvent également déformer la thermocline. Des mouvements internes se propagent parfois le long de cette frontière, un peu comme des vagues invisibles circulant sous la surface. Ces ondes internes déplacent verticalement les couches d'eau. La thermocline peut alors monter et descendre sans que la surface présente une agitation comparable.
