Une régression marine est un retrait durable de la mer en deçà de ses limites antérieures, se traduisant par un abaissement de la ligne de côte et l'augmentation de la surface des terres émergées.
Ce retrait peut être la conséquence :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Plateau_continental_(g%C3%A9ophysique)
Le plateau continental est le prolongement du continent sous la surface de la mer. La zone submergée possède toutes les propriétés d'un continent (lithologie acide, forte épaisseur de la croûte continentale, histoire géologique). La transition vers l'océan (lithologie basique, faible épaisseur de la croûte océanique, création par une dorsale médio-océanique) se fait de façon graduelle, la profondeur augmentant progressivement (marge passive), ou brutalement (marge active c’est-à-dire zone de subduction). Par exemple, la Manche, entre la France et l'Angleterre fait partie du plateau continental.
Le plateau continental est habituellement recouvert d'une faible épaisseur d'eau (de l'ordre d'une centaine de mètres), et peut se retrouver émergé pendant les glaciations : un fort volume d'eau est alors puisé dans l'océan pour être stocké sous forme de glace. Ainsi, le peuplement initial du continent américain a pu se faire par le détroit de Béring, sur le plateau continental émergé lors de la dernière glaciation.
Les zones côtières ne représentent que 10% de l'environnement océanique mais contiennent environ 90% des toutes les espèces marines. Les zones côtières sont les zones des océans les plus riches en nutriments.
Sédiments
Les plateaux continentaux sont recouverts de sédiments terrigènes, qui proviennent de l'érosion des continents. Cependant peu de ces sédiments ont été apportés par les cours d'eau. La plupart, de l'ordre de 60 à 70%, se sont déposés durant les glaciations de l'ère Quaternaire, lorsque le niveau des mers était de 100 à 120 mètres inférieur à celui d'aujourd'hui. Les sédiments deviennent généralement de plus en plus fin lorsque l'on s'éloigne des côtes. Le sable est limité aux zones d'eaux peu profondes en perpétuel agitation sous l'action des vagues, tandis que le limon et l'argile se déposent dans les eaux plus profondes et plus calmes situées plus au large. Ces sédiments se déposent à la vitesse moyenne de 30 cm par millénaire, vitesse supérieure à celle à laquelle se déposent les sédiments marins dans les plaines abyssales. http://fr.wikipedia.org/wiki/Cro%C3%BBte_continentale Composition de la croûte terrestre La majorité des roches constituant la croûte terrestre sont des oxydes; le chlore, le soufre et le fluor sont les seules exceptions importantes et leur quantité totale dans n'importe quelle roche dépasse rarement 1 %. F. W. Clarke a calculé que 47 % de la croûte terrestre est faite d'oxygène présent principalement sous forme d'oxydes, dont les principaux sont les oxydes de silicium, aluminium, fer, calcium, magnésium, potassium et sodium. La silice est le constituant majeur de la croûte sous forme de silicates, les minéraux les plus communs des roches magmatiques et métamorphiques. http://fr.wikipedia.org/wiki/Eustatisme L'eustatisme est une variation du niveau moyen des mers par rapport aux continents supposés stables. C'est un phénomène de montées et de descentes cycliques des eaux, qui suit un rythme variable (de l'ordre du mm/an). Les causes sont la fonte des glaces (montée du niveau) ou les glaciations (baisse), ou des variations du niveau des continents, ou encore l'intensité d'activité des dorsales océaniques (plus elles fonctionnent, plus le niveau moyen du plancher augmente, plus le niveau monte). D'importants rééquilibrages eustatiques peuvent exister suite à l'activité tectonique, mais aussi suite aux modifications climatiques qui augmentent ou diminue le poids des glaces polaires et remplissent ou vident les océans. Les deltas y sont particulièrement sensibles[1]. http://fr.wikipedia.org/wiki/Mont%C3%A9e_des_oc%C3%A9ans L’élévation du niveau de la mer peut être causée par des facteurs multiples et complexes qui résultent conjointement des effets des apports en eau (des glaciers et calottes polaires), de l'expansion thermique de l'eau sous l'effet de sa température, et de la répartition des masses d'eau sous l'effet des grands courants et des vents. L'élévation n'est en effet pas uniforme ; elle varie selon les régions de l'océan (selon la hauteur de la masse d'eau sous-jacente, la proximité par rapport à l'équateur, l'action des vents et grands tourbillons). Il existe aussi sur de grands pas de temps des différences régionales temporelles liées aux courants et à la configuration des fonds et des côtes. Par ailleurs, les surcotes sont plus importantes dans les détroits exposés à des courants forts, en raison d'un effet « goulot d'étranglement » face à l'onde de marée. Le niveau de la mer s'est élevé d'environ 120 mètres depuis le pic de la dernière glaciation, il y a environ 18 000 ans. L'augmentation a surtout eu lieu jusqu'à 6 000 ans avant aujourd'hui. Depuis 3 000 ans avant aujourd'hui, et ce, jusqu'au début du XIXe siècle, le niveau de la mer n'a pratiquement pas bougé, n'augmentant que de 0,1 à 0,2 millimètre par an. Depuis 1900, il augmente de 1 à 3 mm par an[1]. Depuis 1992, l'altimétrie satellite à partir de TOPEX/Poseidon indique un taux d'élévation d'environ 3 mm par an[2]. L'élévation du niveau de la mer peut être une conséquence du réchauffement climatique à travers deux processus principaux : la dilatation de l'eau[3], de la mer (puisque les océans se réchauffent), et la fonte des glaces terrestres. D'après le rapport du GIEC de 2007, l'élévation du niveau des mers d'ici 2100 pourrait être comprise entre 18 et 42 cm. Aperçu général Le Niveau Moyen Local de la Mer (NMLM) est défini comme la hauteur de la mer par rapport à un point de référence sur terre, et en moyenne sur une période de temps suffisamment longue (un mois, une année) pour que la valeur soit indépendante des fluctuations causées par les vagues et les marées. On doit également ajuster les variations du NMLM pour prendre en compte les mouvements verticaux de la terre, qui peuvent être du même ordre (quelques mm/an) que les changements du niveau de la mer. Certains mouvements de la terre se produisent à cause d'un ajustement isostatique du manteau dû à la fonte des inlandsis à la fin de la dernière glaciation : en effet, le poids d'un inlandsis fait baisser la terre sous-jacente et quand la glace fond, la terre rebondit (rebond post-glaciaire). La pression atmosphérique, les courants océaniques et les changements de température des océans peuvent aussi affecter le NMLM. Les variations « eustatiques » (par opposition aux variations locales) concernent l'altération du niveau global de la mer, tels que les changements de volume de l'eau des océans et les changements de volume des bassins océaniques. Il y a de nombreux facteurs qui peuvent produire des changements à court terme (de quelques minutes à 14 mois) sur le niveau de la mer.
Niveau local et niveau eustatique
Changements à court terme et périodiques
Causes à court terme (périodiques) Échelle de temps Effet vertical (m)
| Séismes | ||
|---|---|---|
| Tsunamis (vagues à longue période et catastrophiques) | Heures | Jusqu'à 10 m |
| Changement soudain du niveau des terres | Minutes | Jusqu'à 10 m |
S'y ajoute un cycle plus long caractérisé par une période de 18,6 ans durant lequel le niveau moyen des pleines mers augmente de 3% par an durant 9 ans, puis diminue de 3% durant 9 ans, et ainsi de suite.
Ce cycle exacerbe puis diminue les effets de la montée des océans induite par le réchauffement climatique[6] Selon l'IRD, là où l'amplitude des marées est naturellement forte (ex : Baie du Mont Saint-Michel) ce cycle contribuera dans les années 2008-2015 proportionnellement plus à l'élévation du niveau de la pleine mer, ou des grandes marées hautes que le seul réchauffement climatique (jusqu'à + 50 cm, c'est-à-dire 20 fois l'expansion thermique des mers, consécutive au réchauffement climatique global). Inversement de 2015 à 2025 la phase décroissante de ce cycle devrait conduire à un ralentissement apparent du phénomène de montée de l'océan, et probablement de l'érosion du trait de côte qui lui est généralement lié.
La dynamique des grands courants tourbillonnaires ou panocéaniques animent lentement le volume des mers, concentrant sur certaines zones des milliers de kilomètres cubes d'eau. A très long terme (centaines de millions d'années) ces courants sont modifiés par le déplacement des continents (tectonique des plaques). Aux échelles millénaires et à plus court terme, ils dépendent de la température de la mer et donc du climat, ainsi que la hauteur des mers contrôlée par les cycles glaciaires.
Dès 1992, des scientifiques ont alerté [7] sur le fait que selon leurs modèles, une interruption de la circulation atlantique conduirait à une remontée marine de l'Atlantique Nord et a une baisse de l'Atlantique Sud bien plus rapide que ne le prévoyaient les modèles n'intégrant que les fontes glaciaire et l'expansion thermique de la mer (qui n'expliqueraient que quelques décimetres de différence par siècle, alors que dans le passé, la mer est parfois monté plus rapidement). Les modèles prenant en compte les courants suggèrent des différences pouvant atteindre 25 mm/an [7], au lieu d'un à 2 mm/an. De grands évènements comme un apport brutal d'eau froide polaires ont dans le passé brutalement modifié la circulation océanique nord.
Changements à plus long terme
Des facteurs variés affectent le volume et la masse et la position des océans, menant à des changements à long terme du niveau eustatique de la mer. Les deux influences primaires sont la température (car le volume de l'eau dépend de la température, d'après les lois de la thermodynamique), et l'importance et la position de la masse des eaux « prisonnières » des terres telles que l'eau douce des rivières, les lacs, les glaciers, la calotte glaciaire des pôles. Sur des échelles de temps géologiques, des changements de forme des bassins océaniques et de la distribution terres/mers affectent le niveau de la mer.
Les observations des dernières décennies donnent une élévation du niveau marin dû au réchauffement de l'eau, d'environ 1 mm/an. L'observation et les modèles de perte de masse des glaciers et de la calotte polaire indiquent une contribution de l'élévation du niveau de la mer, en moyenne sur le XXe siècle, de 0,2 à 0,4 mm/an.
Chaque année, environ 8 mm d'eau, provenant de la surface des océans, retombe sur l'Antarctique et sur les inlandsis du Groenland sous forme de chutes de neige. Si aucune glace ne retournait dans les océans, le niveau de la mer perdrait donc 8 mm par an. Bien que la même quantité d'eau, approximativement, retourne à l'océan sous forme d'icebergs et de fonte de la glace des côtes, les scientifiques ne savent pas laquelle de ces quantités d'eau - partant vers les pôles ou en revenant - est la plus grande. La différence entre la glace entrante et la glace sortante est appelée le bilan de masse et est importante car c'est elle qui cause les changements dans le niveau global de la mer.
Les barrières de glace flottant à la surface de la mer ne changent pas, quand elles fondent, le niveau de la mer. De la même manière, la fonte de la calotte glaciaire du pôle Nord, qui est constituée de glace flottante, ne contribue pas à l'augmentation du niveau des mers (plus précisément, comme c'est de l'eau douce, sa fonte cause une toute petite augmentation du niveau des mers, si petite qu'elle est en général négligée). On peut cependant affirmer que si les barrières de glace fondent, il y a de bonnes chances que les inlandsis du Groenland et de l'Antarctique fondent aussi[réf. nécessaire].
Les scientifiques manquent d'information sur les stocks d'eau de la Terre et de leur évolution. Entre 1910 et 1990, leurs changements ont contribué à –1,1 à +0,4 mm/an. Si tous les glaciers et la calotte glaciaire fondaient, l'élévation du niveau de la mer serait d'environ 0,5 m. La fonte de l'inlandsis du Groenland produirait 7,2 m d'élévation du niveau, et la fonte de l'inlandsis de l'Antarctique en produirait 61,1 m.[8]. L'effondrement du réservoir intérieur immobilisé de l'inlandsis de l'Antarctique Ouest augmenterait le niveau de 5 à 6 m.[9].
La limite des neiges éternelles est l'altitude la plus basse pour laquelle la couche de neige minimum dans l'année couvre plus de 50% de surface. Cela varie d'environ 5 500 mètres au-dessus du niveau de la mer à l'équateur jusqu'au niveau même de la mer à 70 degrés de Latitude Nord ou Sud (selon les effets de l'amélioration régionale de la température). Le pergélisol apparaît alors au niveau de la mer et s'étend plus profondément sous la mer en direction du pôle. Comme la plupart des inlandsis du Groenland et de l'Antarctique se trouvent au-dessus de la limite des neiges éternelles et/ou de la base de la zone du pergélisol, elles ne peuvent pas fondre en une période de temps inférieure à plusieurs millénaires ; par conséquent, il est probable qu'elles ne contribueront pas significativement à l'élévation du niveau de la mer dans le siècle qui vient. Elles peuvent cependant le faire par l'accélération du flux et l'augmentation du vêlage des icebergs.
Les changements de climat du XXe siècle, à partir des modèles étudiés, contribueraient de –0,2 et 0,0 mm/an pour l'Antarctique (résultat de l'augmentation des précipitations) et de 0,0 à 0,1 mm/an pour le Groenland (du fait du changement aussi bien des précipitations que du trop-plein). Les estimations suggèrent que le Groenland et l'Antarctique ont contribué à une élévation de 0,0 à 0,5 mm/an pendant le XXe siècle et que ce serait le résultat d'un ajustement à long terme depuis la fin de la dernière glaciation.
La montée de la mer observée par les marégraphes, d'environ 1,8 mm/an, se situe dans l'intervalle d'estimation correspondant aux facteurs cités ci-dessus [10] mais des recherches actives continuent dans ce domaine. L'incertitude en termes de stocks d'eau terrestres est encore importante.
Depuis 1992, les programmes satellites TOPEX et JASON ont fourni des mesures du changement du niveau de la mer. Les données courantes sont disponibles[11]. Ces données montrent une élévation moyenne de 2,9±0,4 mm/an. Cependant, à cause de la grande variabilité à court terme du niveau de la mer, cette augmentation récente ne signifie pas forcément une accélération à long terme.
Influences géologiques [modifier] À certaines époques de la longue histoire de la Terre, la dérive des continents avait disposé les terres suivant des configurations très différentes de celle d'aujourd'hui. Quand une grande partie de la croûte terrestre était près des pôles, l'étude des roches montrait, pendant les âges glaciaires, des niveaux de mer inhabituellement bas, parce qu'il y avait beaucoup de terres polaires sur lesquelles la neige et la glace pouvaient s'accumuler. À l'inverse, pendant les périodes où les terres émergées se regroupaient autour de l'équateur, les âges glaciaires avaient beaucoup moins d'effet sur le niveau de la mer. Cependant, pendant la plus grande partie du temps géologique, le niveau à long terme de la mer était plus haut qu'aujourd'hui (voir le graphique ci-contre). C'est seulement à la frontière du Permien et du Trias, il y a environ 250 millions d'années, que le niveau à long terme de la mer était plus bas qu'aujourd'hui. Une hypothèse basée sur la tectonique des plaques pourrait expliquer des fluctuations du niveau des océans de grande amplitude sur le très long terme. En effet, on sait que la lithosphère continentale (qui se forme au niveau des zones de subduction) s'accroît depuis l'origine des temps géologiques à cause de sa faible densité qui ne lui permet pas de disparaître dans les profondeurs de l'asthénosphère. Ainsi, les continents s'accroissant, les surfaces océaniques s'amenuisent, ce qui tend à augmenter le niveau des océans depuis le début de l'histoire de la Terre. D'autre part, lorsqu'il se produit une orogenèse (par collision), l'encombrement continental se réduit car la lithosphère continentale se retrouve compressée (en s'élevant), et non étalée. Cela amène logiquement à l'extension des surfaces océaniques, donc à une régression marine généralisée. Par la suite, une fois l'orogenèse achevée (fin de collision de plaques), c'est l'érosion qui devient prépondérante. La matière continentale arrachée aux nouvelles montagnes est alors entrainée au fond des océans, provoquant la lente montée du niveau de ceux-ci et l'envahissement des surfaces continentales littorales (transgression marine généralisée).
Comparaison de deux reconstructions de niveaux de mer pendant les 500 derniers millions d'années. L'échelle des changements durant la dernière transition glaciaire/interglaciaire est indiquée par la barre verticale noire. Pendant la plus grande partie de l'histoire géologique, le niveau moyen à long terme de la mer était significativement plus haut qu'aujourd'hui.
