Comment a-t-on découvert qu’une « rivière » coule dans l’océan ?
― Le retard des paquebots postaux, expliqué par un capitaine baleinier

Au milieu de l’océan, sans rive ni digue, coule un « fleuve » large d’environ 100 km. Ce ne sont pas des savants qui l’ont dessiné les premiers, mais des chasseurs de baleines, qui vivaient en mer presque chaque jour.

Comment a-t-on découvert ce « fleuve » marin ?

Et ce « fleuve » ne coule pas n’importe où. Il est étroit et rapide uniquement à l’extrémité ouest des grands océans. Le Kuroshio, qui longe le sud du Japon, en fait partie. Prenons les choses dans l’ordre.

Pourquoi les paquebots postaux avaient-ils deux semaines de retard ?

Vers 1768, une plainte serait parvenue à Benjamin Franklin, alors à Londres. Il était chargé de la poste des colonies américaines. La plainte disait : « Les paquebots venant d’Angleterre mettent environ deux semaines de plus que les navires marchands pour atteindre New York. »

Franklin en parla à son cousin Timothy Folger, capitaine baleinier de l’île américaine de Nantucket. Sa réponse fut nette : « Les paquebots avancent à contre-courant, dans un courant puissant. »

Selon Folger, les capitaines baleiniers l’avaient souvent expliqué aux paquebots postaux. Mais leurs capitaines n’avaient rien voulu entendre. Peut-être méprisaient-ils les conseils de simples pêcheurs américains.

Que perd-on à remonter un courant ? Sur la figure 1, faites varier avec le curseur la vitesse à laquelle le bateau fend l’eau. La flèche du bas montre la vitesse réelle par rapport au sol (le fond marin).

Avec un courant de 1,5 m/s, un bateau qui file à 2,5 m/s n’avance en réalité qu’à 1 m/s. Les jours de vent faible, un voilier est même repoussé sur place. Folger aurait dit que, par vent faible, un navire recule plus qu’il n’avance. Les deux semaines de retard venaient de ces pertes accumulées.

Pourquoi seuls les chasseurs de baleines connaissaient-ils le courant ?

Les baleiniers passent des mois à aller et venir dans les mêmes eaux. Leur rapport à la mer n’avait rien à voir avec celui des paquebots postaux, qui filaient droit vers leur destination. On dit que les baleines se rassemblent au bord des courants, là où la nourriture abonde. Les baleiniers longeaient donc ces bords en les poursuivant, et parfois les traversaient.

Dans le courant, la couleur et la température de l’eau changent, des algues flottent, et le bateau dérive de côté. À force de vivre ces indices, les capitaines s’étaient fait dans la tête une « carte du courant ».

Franklin demanda à Folger de dessiner la position du courant, et la fit imprimer sous forme de carte marine. C’est l’une des premières cartes du Gulf Stream. Mais les marins anglais, dit-on, ne s’en sont pas servis avant longtemps.

Franklin lui-même, à chaque traversée de l’Atlantique par la suite, mesura la température de l’eau avec un thermomètre. L’eau du Gulf Stream est plus chaude que celle qui l’entoure. C’est l’un des premiers exemples où l’on a tenté de saisir un courant invisible par un chiffre, la température.

Pourquoi ce « fleuve » n’existe-t-il qu’à l’ouest de l’océan ?

Dans la moitié nord de l’Atlantique, les alizés soufflent d’est en ouest aux basses latitudes, et les vents d’ouest d’ouest en est aux hautes latitudes. Entraînée par ces deux vents, la surface de la mer tourne en une grande boucle dans le sens des aiguilles d’une montre. Regardez la figure 2.

Ce qui étonne, c’est que la boucle n’est pas symétrique. Le courant qui monte vers le nord est resserré à l’ouest sur environ 100 km de large, et atteint environ 2 m/s à son maximum. Le courant de retour vers le sud, lui, s’étale sur la majeure partie de l’océan et ne bouge que lentement.

Cette dissymétrie vient de la rotation de la Terre. Sur une Terre qui tourne, l’« effet de rotation » devient plus fort quand on va vers le nord. Cette différence permet au courant de retour vers le sud d’avancer lentement sur une vaste étendue. Le courant qui monte vers le nord, lui, n’a d’autre choix que de se concentrer dans un couloir étroit plaqué contre la côte ouest. En 1948, l’océanographe américain Henry Stommel a montré ce mécanisme par un calcul simple.

La même chose se produit dans le Pacifique Nord. À l’extrémité ouest du Pacifique, c’est-à-dire le long de la côte sud du Japon, coule le Kuroshio. Lui aussi était une « rivière marine » que les pêcheurs japonais connaissaient et nommaient depuis longtemps.

En résumé

Dans l’océan coule un « fleuve » sans rives. Ce sont l’énigmatique retard des paquebots postaux et l’expérience des capitaines qui chassaient les baleines qui l’ont fait cartographier. Sous l’effet des vents et de la rotation de la Terre, il se concentre, étroit et rapide, à l’ouest des grands océans. Le Kuroshio, tout près du Japon, en est un autre exemple.

Le courant invisible s’est d’abord manifesté par un « retard ».
La première carte de la mer est née de l’expérience de ceux qui vivent sur l’eau.

Pour savoir comment la rotation de la Terre agit sur le sens des courants, lisez « Est-il vrai que le tourbillon du bain tourne à l’envers dans l’hémisphère sud ? » ; pour comprendre comment les rivières terrestres se mettent à serpenter, « Pourquoi les rivières ne coulent-elles pas droit, mais en méandres ? ». Et pour le lien entre l’eau chaude du Kuroshio et les poissons, voyez aussi « Pourquoi le balaou devient-il gras et délicieux en automne ? ».

※ Cet article est une explication scientifique grand public. Les valeurs indiquées sont des ordres de grandeur et des estimations destinés à faire comprendre les mécanismes. Les échanges historiques sont présentés comme la version communément admise, d’après les lettres et documents conservés.