N°42 : Les Circulations de Langmuir

Peut-être avez-vous déjà remarqué ces lignes plus claires sur la surface du lac, spécialement durant les journées venteuses. Appelées Circulation de Langmuir, ces bandes sont dues à un phénomène se passant sous l’eau qui se déroule en 3 temps.

1. Le vent va engendrer, en plus des vagues, de petits tourbillons sous-lacustre s’enfonçant à la verticale. Les tourbillons tournent de manière alternée dans le sens horaire ou antihoraire
2. Sous l’impulsion des vagues et du courant de surface occasionné par le vent, les tourbillons seront peu à peu inclinés, jusqu’à se retrouver totalement à l’horizontale. Chaque rouleau se trouvant dans l’axe du vent.
3. Les rouleaux ayant gardés l’alternance entre sens horaire et antihoraire, des zones de convergence et de divergence se créent dans les espaces entre deux rouleaux. Les zones de convergence vont rassembler tout ce qui flotte (écume, végétation et autres débris) alors que celles de divergence permettront un brassage pour les microorganismes aquatiques.

Ce fut Irving Langmuir, physicien, chimiste et ingénieur américain, qui remarqua ce phénomène après avoir observé des rangées régulières de végétaux et d’algues sur la mer des Sargasses en 1927. Diverses études ont été faites sur ce flux hélicoïdal et son importance dans les océans. Elles démontrent qu’une forte concentration d’organismes circulent dans ces zones de convergence. Ceci permet un mélange de nutriments et a un effet direct dans la distribution des organismes aquatiques comme le plancton dans les différentes couches d’eau. Ainsi, les stratifications thermiques de surface sont régulièrement mélangées et oxygénées. Bien que relativement peu connu et étudié de nos jours, ce rôle de brassage est crucial pour les eaux de surface.
Si lors de vos prochaines sorties au bord du lac vous observez ce phénomène, ou si vous l’avez déjà observé, n’hésitez pas à nous partager votre expérience et vos éventuelles photos !

Informations tirées des articles :
Maurel Philippe (1997), Analyse et modélisation des courants et de la turbulence sous les vagues de vent, PhD Thesis, INP Toulouse, 
David Calkins, The Basis of Langmuir Circulation,
Wikipedia, Langmuir Circulation,

Crédit photo : ©David Calkins et Maurel Philippe

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