La Nouvelle-Zemble est un archipel situé dans l’ océan Arctique au nord de la Russie et à l’extrême nord-est de l’Europe au Cap Zhelaniya.
Sa population est de 2700 habitants.
La Nouvelle-Zemble se compose en deux îles principales, séparées par l’étroit détroit de Matouchkine, et un certain nombre de petites îles. Les deux îles principales sont Severny (nord) et Yuzhny (sud). L’archipel sépare la mer de Barents à partir de la mer de Kara . La superficie totale est d’environ 90.650 kilomètres carrés, soit prés du septième de la France. Lire la suite…
1. Introduction
La mer de Barents est la plus occidentale des mers arctiques qui bordent les côtes de la Russie. Située entre les côtes septentrionales de l'Europe et les îles de Vaygach, Novaya Zemlya, FJL, Spitzberg et Medvezhiy, elle a libre accès à la mer chaude de Norvège et au froid du bassin arctique, ainsi qu'à la mer de Kara et à la mer Blanche.
La superficie de la mer de Barents est de 1 405 000 km, le volume d'eau moyen est de 282 000 km cubes, et la profondeur moyenne est de 200 mètres.
La mer a un climat polaire maritime, le plus chaud parmi les mers épicontinentales de l'océan Arctique. Bien que la mer de Barents fasse partie des mers les plus glacées et qu'environ ¾ de sa surface soit recouverte de glace chaque année, elle ne gèle jamais complètement, contrairement aux autres mers arctiques. Même en période hivernale, environ 1/4 de sa superficie reste libre de glace, ce qui peut s'expliquer par l'afflux d'eau chaude de l'Atlantique empêchant la couche de surface de se refroidir jusqu'à la température de congélation.
Dans le régime hydrologique de la mer de Barents, le relief du fond joue un rôle important. Il est hétérogène : traversé par des collines sous-marines, des dépressions et des tranchées. N.N. Zubov (1928) a considéré la mer de Barents comme un exemple classique de l'influence de la topographie du fond sur les caractéristiques hydrologiques.
Les conditions hydrologiques de la mer sont également affectées par le ruissellement fluvial, mais uniquement dans sa partie sud-est, où se concentrent environ 90 % du ruissellement continental. Dans l'ensemble, le débit sortant est relativement faible (163 km3) et a donc peu d'influence sur la salinité et la composition chimique de la mer de Barents qui, pour cette raison, est proche des caractéristiques de l'eau de mer.
L'un des traits caractéristiques de l'hydrologie de la mer de Barents est le bon mélange de ses eaux. La teneur et la répartition des gaz dissous et des nutriments dans l'eau sont étroitement liées à cette caractéristique de la mer. Les eaux marines sont bien aérées ; la teneur en oxygène de la colonne d'eau dans toute la zone maritime est proche de la saturation.
La masse d'eau de la mer de Barents est hétérogène et se forme sous l'influence combinée des échanges d'énergie avec l'atmosphère et de la circulation de l'eau. L'afflux d'eau en provenance d'autres bassins et la topographie sous-marine inégale créent un système très complexe de courants de surface et profonds, dans lequel de nombreuses branches du courant Nordkapp et les eaux froides provenant du bassin arctique et de la mer de Kara jouent un rôle prépondérant.
Le système de courants constants est recouvert par des courants de marée périodiques qui, dans la couche superficielle, atteignent 150 cm/s et dépassent généralement la vitesse des courants constants. Les ondes de marée provenant de l'ouest et du nord provoquent également des changements importants du niveau de la mer de Barents. Sur les rives sud, la hauteur de la marée monte jusqu'à 3 et même 6 m, au nord et au nord-est, elle monte jusqu'à 0,5-2,0 m.
Tel est le profil général de la mer de Barents.
2. Frontières et littoral
La mer de Barents se trouve entièrement au-delà du cercle polaire et ses frontières sont assez conventionnelles. Ils sont dessinés en fonction des caractéristiques hydrométéorologiques et géologiques. À l'ouest, la mer de Barents rejoint la mer de Norvège le long de la ligne suivante : pointe sud du Spitzberg (cap Yuzhny) - cap Medvezhy - cap Barents. À l'ouest, la mer de Barents borde la mer de Norvège le long de la ligne : pointe sud du Spitzberg (cap Sud) - cap Medvezhy - cap Nordkapp. À l'est, la mer de Barents rejoint la mer de Kara le long de la ligne entre le cap Kolzat et le cap Norwegian. A l'est - la mer de Kara le long de la ligne du Cap Kolzat - Cap Zhelaniy. À l'est, la mer de Kara suit la ligne allant du cap Kolzat au cap Zhelaniya et, plus loin, le sud du détroit de Novo-Pemelskiy. La limite sud de la mer est le rivage du continent et la ligne du cap Svyatoy Nos, qui la sépare de la mer Blanche. Au nord, la ligne de démarcation longe le bord septentrional des îles de l'archipel de la Terre François-Joseph, puis elle va de la Terre d'Alexandra, en passant par les îles Victoria et l'île Bely, jusqu'à la Terre la plus au nord-est de l'archipel de Spitzberg. La partie sud-est de la mer de Barents, qui se trouve entre l'île de Kolguev et la côte sud-ouest de Novaya Zemlya, est appelée la mer de Pechersk.
La longueur du littoral de la mer de Barents est de 6 645 kilomètres. Son littoral est disséqué par de nombreux bras de mer, baies et golfes, et ses différentes parties appartiennent à des types morphologiques différents. À l'ouest, de la péninsule de Nordkapp à celle de Sredny, le littoral norvégien est montagneux ; à l'est, jusqu'à l'île de Kildin, les montagnes côtières deviennent plus basses ; à l'est, le littoral est une plaine ondulée avec des falaises abruptes. La partie sud-est de la mer est caractérisée par des rivages bas et doux. Le littoral occidental de la Nouvelle-Zemble dans sa partie sud, jusqu'aux îles Humpy, est bas et en pente, tandis qu'au nord, les glaciers des montagnes de la Nouvelle-Zemble s'approchent de la mer, certains d'entre eux se jettent dans la mer. On trouve également des rivages de glace sur la Terre François-Joseph et sur le Spitzberg.
Il y a beaucoup d'îles dans la mer de Barents. Elles ne sont pas grandes, situées près des côtes ou des grandes îles et regroupées en petits archipels. La structure géologique des îles et du littoral, ainsi que les particularités du relief du fond et du sol suggèrent que la mer a été soumise à des changements terre-mer répétés, à des mouvements tectoniques et à des processus glaciaires.
3. Topographie du fond
La mer de Barents est typiquement intérieure, entièrement sur le plateau de l'océan Arctique, qui y est plus profond que dans les autres mers arctiques. La plupart des mers ont une profondeur de 300 à 400 m (figure 1.). Les bas-fonds côtiers d'une profondeur inférieure à 50 mètres occupent une grande zone uniquement dans le sud-est et dans sa partie nord-ouest. Le relief du fond de la mer de Barents est fortement disséqué. À des distances de plusieurs dizaines de kilomètres, les différences de profondeur sont de 50 à 100 mètres. Elle est caractérisée par des plaines (le plateau central), des hauts plateaux (le plateau central, la dépression de Persée - profondeur minimale de 63 m), des dépressions (la dépression centrale - profondeur maximale de 386 m) et des cuvettes (la dépression occidentale - profondeur maximale de 600 m, Frantz-Victoria - 430 m). La partie sud du fond a des profondeurs de moins de 200 m et se caractérise par un caractère aplati. Les endroits les plus profonds se trouvent dans la partie occidentale de la mer. C'est également là que se trouve la profondeur maximale.
En plus des grandes formes structurelles du relief du fond, à une profondeur inférieure à 200 m, il existe de nombreuses petites irrégularités sur le fond qui sont liées non seulement à l'histoire géologique de la mer, mais aussi à l'influence des éléments hydrologiques. La répartition des sols dans la mer y est également liée. La plupart des fonds de la mer de Barents (moitié nord, fosse centrale, fosse de Novaya Zemlya) sont recouverts de limon sableux. Les pentes côtières et les versants des baies de Mourmansk et de Rybachie ainsi que le bas-plateau central sont recouverts de sable limoneux. Il y a du sable à la surface des baies Medvezhenskaya et Spitsbergenskaya. La partie sud-est de la mer est occupée par des sédiments limoneux, ce qui s'explique par la faible mobilité de l'eau dans cette zone et par les matériaux fins transportés par les rivières et la glace. Dans la fosse de Norrkap, on trouve des zones d'érosion, des amoncellements de rochers et des zones de fonds rocheux exposés par l'intense courant du Nordkapp.
4. Climat
Les conditions climatiques de la mer de Barents sont influencées par sa proximité avec la mer chaude de Norvège et les zones froides du bassin arctique. La grande majorité des cyclones chauds de l'Atlantique Nord passent par la mer de Barents, se déplaçant vers l'est et le nord-est dans la zone arctique. Souvent, ce transfert de masses d'air chaud est interrompu par l'intrusion puissante de crêtes anticycloniques polaires accompagnées de la pénétration de masses d'air arctique froid loin au sud. Les processus synoptiques dans la mer de Barents sont particulièrement violents. C'est l'une des régions les plus agitées et les plus changeantes. Par rapport à toutes les mers de la région arctique, le climat de la mer de Barents est marqué par des températures élevées, des hivers doux et de fortes précipitations. La rigueur du climat, selon les données moyennes, augmente dans la mer du sud au nord et de l'ouest à l'est. Les températures annuelles moyennes de l'air sont les suivantes : Bear Island -1,6°, Barentsburg (Spitzberg) -5,2°, Tikhaya Bay (FJL) -10,5°. Les températures moyennes des mois les plus froids le long de la côte sont les suivantes : -10°, -15°, sur les îles du nord -20°, -22°. En juillet, la température moyenne dans les différentes régions varie de +1° à +7°. Sous l'influence de masses d'air et d'eau chaudes provenant de l'océan Atlantique et froides provenant du bassin arctique, le climat de la mer de Barents est assez irrégulier. Dans la partie nord de la mer, l'air arctique domine, tandis qu'au sud, ce sont les masses d'air des latitudes tempérées. Selon les conditions climatiques, on peut distinguer quatre grandes régions dans la mer : sud-ouest (Medvezhensky), sud-est (Kolguyev-Vaygachsky), nord-ouest (East-Spitsbergensky), centrale et nord-est.
La zone sud-ouest est sous la forte influence de la circulation cyclonique et du courant chaud Nordcap. L'évacuation fréquente de la chaleur par les cyclones et le transfert de chaleur de la surface de la mer vers l'atmosphère rendent cette zone anormalement chaude. Les vents y sont forts, principalement du quart sud-ouest. La température de l'air est de -2,-3°С en hiver et de 8,9°С en été. Le régime météorologique se distingue par une faible variabilité inter-journalière et inter-annuelle de la température de l'air, une direction du vent stable, des précipitations fréquentes et une nébulosité considérable.
La région du sud-est est caractérisée par le remplacement fréquent de l'air chaud de l'Atlantique par de l'air froid du continent eurasien, c'est pourquoi on y observe de grands gradients de température. La température de l'air diminue fortement vers l'est et le sud-est, c'est-à-dire vers la région où l'influence des eaux froides de la mer de Kara, qui arrivent ici par la porte de Kara et le détroit de Yugorsky, est importante. La température mensuelle moyenne est de -7°C en hiver et de 7°C en été.
La zone nord-ouest est la zone située au nord de l'île de Medvezhy. La zone nord-ouest est la zone située au nord de Medvezhy, qui subit une forte influence du bassin arctique. La zone se distingue par les températures les plus basses de l'air et de l'eau, la glace flottante et la présence d'icebergs. Les hivers sont rigoureux (-22o C) et les vents sont principalement du nord-est.
La quatrième région comprend les parties centrale et nord-est de la mer. Les eaux atlantiques pénètrent dans cette région par les branches nord et Kolguyevo-Novozemelskaya du courant Nordkapp.
5. Équilibre thermique
La position à haute latitude de la mer de Barents et la présence de vastes zones d'eau libre permanente font de cette mer une zone d'interaction active avec l'atmosphère. Adjacente à la zone similaire de la mer de Norvège, la mer de Barents est comparable à celle-ci pour certains paramètres climatiques de l'échange d'énergie et peut même la dépasser, notamment en ce qui concerne l'émission de chaleur due à l'écoulement turbulent et la consommation de chaleur pour l'évaporation.
Les caractéristiques de rayonnement de la mer de Barents sont déterminées par sa situation au-delà du cercle polaire et par l'importante nébulosité observée au-dessus de la mer tout au long de l'année. La nébulosité réduit considérablement l'apport total de rayonnement, et l'existence d'un jour et d'une nuit polaires au-dessus du cercle polaire entraîne de grandes variations intra-annuelles du rayonnement solaire total. Ainsi, en général, l'année ne reçoit que 60 % du rayonnement possible. Au cours de l'année, le rayonnement solaire total (quotidien) dans des conditions de nuages réels passera de 0 en décembre et janvier à 17,8 MJ/m2 en juin. La variabilité spatiale du rayonnement total, ainsi que du rayonnement absorbé, est relativement faible : l'écart quadratique moyen en juin est de 0,7 MJ/m2, et un peu plus élevé les autres mois - 0,9-1,1 MJ/m2. La variabilité temporelle est plus importante que la variabilité spatiale dans les mois de printemps-été, lorsque plus de 70% du rayonnement annuel est reçu. Au total, les masses d'eau de la mer de Barents absorbent 88 % du rayonnement solaire entrant au cours de l'année. La composante consommatrice du bilan radiatif est le rayonnement effectif. Elle est déterminée principalement par la nébulosité et la différence de température entre l'air et l'eau. La nébulosité reste considérable tout au long de l'année, tandis que la différence entre la température de l'air et de l'eau varie de 7-8°C en décembre-mars à 0°C en juin-août. En conséquence, le rayonnement effectif varie d'un facteur 2-2,5 tout au long de l'année (5-6 MJ/m2 en novembre-avril et 2-3 MJ/m2 en juin-septembre). L'écart quadratique moyen est de 0,4-1,3 MJ/m2 , augmentant de l'été à l'hiver. La variabilité temporelle est pratiquement inférieure à la variabilité spatiale au cours de l'année. Le rayonnement thermique atmosphérique varie de manière insignifiante tout au long de l'année (21 MJ/m2 en février-mars et 27 MJ/m2 en juillet-août). Il convient de noter le rôle important du rayonnement thermique atmosphérique dans l'échange de chaleur par rayonnement entre l'atmosphère et la surface de la mer. En novembre-janvier, le rayonnement thermique de l'atmosphère est la seule source de chaleur atteignant la surface de la mer, en juin-juillet (à l'apport maximal d'énergie solaire), le rayonnement thermique de l'atmosphère dépasse de 1,5 fois le rayonnement total.
Le bilan radiatif de la surface de la mer en octobre-mars est négatif, en avril-septembre - positif avec la valeur maximale en juin, qui est déterminée par les changements correspondants dans le flux de rayonnement solaire pendant l'année. Pendant la partie chaude de l'année, les valeurs du bilan radiatif sont inférieures de 30 à 40% au rayonnement total. Pendant la nuit polaire, le bilan radiatif est déterminé uniquement par le rayonnement effectif de la surface de la mer. En moyenne, pour la partie sud de la mer de Barents, le bilan radiatif annuel est positif et s'élève à 1,5 MJ/m2.
La surface libre de glace de la mer de Barents fournit pendant l'année un apport de chaleur important à l'atmosphère, non seulement en raison du rayonnement effectif, mais aussi en raison du flux de chaleur turbulent H et de l'apport de chaleur pour l'évaporation LE. Les valeurs les plus élevées de H et LE sont observées en décembre et février (10-12 MJ/m2 et 7-8 MJ/m2, respectivement), diminuant en juin-août à 0,2 et 1-2 MJ/m2 . Pour l'ensemble de l'année, le flux thermique résultant B est négatif et égal à 8,1 MJ/m2. De mai à août, le flux de chaleur résultant est positif en raison d'un apport relativement élevé de rayonnement solaire et de la réduction du rayonnement effectif, du transfert de chaleur turbulent et de la consommation de chaleur pour l'évaporation. La transition du bilan thermique vers 0° est observée à la fin du mois d'avril - début du mois de mai et à la fin du mois d'août. Les changements saisonniers du signe du flux de chaleur résultant sont largement influencés par les terres et la glace entourant la mer de Barents, dont l'effet de refroidissement en hiver entraîne une augmentation significative de la différence entre les températures de l'eau et de l'air. En été, les différences entre les caractéristiques de rayonnement de la surface de l'eau, de la couverture de glace et de la terre diminuent. La variabilité spatiale des flux H, LE et B est légèrement supérieure à la variabilité spatiale des composantes du bilan radiatif. Quant à la variabilité temporelle de Н, LЕ et B, elle est en général inférieure à la variabilité spatiale de ces flux.
6. Régime hydrologique
Le régime hydrologique de la mer de Barents est très diversifié et résulte de la circulation d'eaux d'origine et de propriétés différentes : 1. eau chaude provenant de l'océan Atlantique Nord ; 2. eau chaude d'origine fluviale ; 3. eau locale relativement froide ; 4. eau polaire froide.
Il a été montré dans la section précédente que les conditions thermohalines dans la mer de Barents se forment sous l'influence de l'advection de chaleur par les courants et des facteurs de radiation. Certains éléments de cette influence déterminent la stabilité des caractéristiques climatiques de la température et de la salinité, tandis que d'autres (par exemple, les courants non stationnaires et les conditions de glace) forment leur variabilité spatiale et temporelle.
Considérons la structure des champs de température et de salinité dans leur déroulement annuel, ainsi que les principaux processus qui déterminent leur distribution.
7 Température de l'eau.
Dans la mer de Barents, la température de l'eau détermine dans une bien plus large mesure que dans les autres mers arctiques tous les processus associés à la structure de densité des eaux (convection, formation de la couche de saut, etc.). En outre, dans la mer de Barents, la température de l'eau est le principal indicateur caractérisant la distribution des eaux chaudes de l'Atlantique, qui déterminent à leur tour les conditions de glace et le climat dans le secteur subatlantique de l'Arctique.
Le régime thermique de la mer de Barents est formé sous l'influence d'un certain nombre de processus, les principaux étant la convection automne-hiver, qui égalise la température de la surface au fond, et le réchauffement estival de la couche de surface, qui détermine l'apparition d'une thermocline saisonnière.
D'importants apports d'eaux chaudes de l'Atlantique font de la mer de Barents l'une des plus chaudes de l'océan Arctique. Une grande partie de la mer, de la côte jusqu'à 75°N, est libre de glace toute l'année et présente des valeurs positives de température de surface. L'influence de l'advection de la chaleur de l'eau de l'Atlantique est particulièrement sensible dans la partie sud-ouest de la mer et est insignifiante dans le sud-est en raison des faibles profondeurs dans cette zone Cependant, cette circonstance même contribue à un chauffage par rayonnement plus intense de cette région en été et donc en juillet-août la température de l'eau atteint 8°С ici.
Dans la couche de surface, la température maximale est observée dans la partie sud-ouest de la mer (9°C en juin-septembre), tandis que le minimum (0°C) est observé près de la lisière de la glace. De juillet à octobre, la zone des températures maximales s'étend également à la partie sud-est de la mer et la position des isothermes devient proche de la latitude (Fig.2).