Autant vous avertir tout de suite : dans cette rubrique, votre chroniqueur favori aura l'air de défendre l'existence d'une sorte d'éléphant rose de la géophysique. Sous vos yeux écarquillés, sinon votre regard courroucé, il aura l'air de vous conter une grosse histoire de pêche, arrivée pendant la semaine des quatre jeudis à un bonhomme Sept-Heures qui dormait debout dans un grand bateau trop gros pour naviguer sur le fleuve.

Cet éléphant rose, le voici : dans les profondeurs du Saint-

Laurent, «sous l'eau vive», comme dit notre lecteur, ce n'est pas un «lac inerte» que l'on trouve, mais bien un courant d'eau qui remonte le fleuve. C'est bien cela : de l'eau qui ne s'écoule pas vers le bas, mais bien vers le haut de la pente.

On vous avait bien dit que c'était incroyable...

Et pourtant, cela s'explique aisément, dit Yves Gratton, chercheur en océanographie physique à l'Institut national de recherche scientifique - Eau, Terre et Environnement (INRS-ETE). L'eau salée, rappelle-t-il, est toujours plus dense que l'eau douce - la première atteint 1,025 kilogramme par litre, contre 1 kg/l pour la seconde -, et les liquides de densités différentes ont tendance à demeurer séparés. À force de couler en sens inverse, nuance M. Gratton, l'eau douce et l'eau salée du Saint-Laurent finissent bien par se mélanger, mais la tendance de départ se maintient, ce qui explique pourquoi il y a un contre-courant d'eau salée au fond.

D'où vient toute cette eau? Comme le montre la figure ci-contre, on peut la faire remonter très loin - jusque dans l'Atlantique, en fait. Puisque l'eau, salée ou non, atteint sa densité maximale à 4 °C, des eaux relativement froides (2 à 5 °C) et salées (33 à 34 parties de sel par millier) pénètrent dans le golfe du Saint-Laurent par le détroit de Cabot, entre Terre-Neuve et la Nouvelle-Écosse, ainsi que dans une moindre mesure par le détroit de Belle-Isle, entre Terre-Neuve et le Labrador. Cette masse d'eau considérable «remplit» le golfe à partir de 125 mètres de profondeur jusqu'au fond, et elle remonte vers l'intérieur des terres en empruntant une structure nommée chenal laurentien, une longue vallée sous-marine d'origine glaciaire.

Juste au-dessus de cette strate du fond se trouve une «couche» intermédiaire un peu moins salée (32 à 33 parties de sel par millier) et plus froide (- 1 à 2 °C), ce qui la rend plus légère. Et au-dessus de celle-ci «trône» une couche de surface qui, notons-le, disparaît en hiver pour laisser sa place à la couche intermédiaire.

«Donc, reprend M. Gratton, il y a une eau qui entre par le fond parce qu'elle est plus dense. Ce qui la fait remonter, c'est la pression [le «poids» de l'eau à une profondeur donnée, si l'on veut, N.D.L.R.]. Et pour que ça s'arrête, il faut que la pression qui pousse l'eau salée vers l'amont cesse d'être plus forte que la pression qui la pousse vers l'aval. [...] Une partie de cette eau se mélange avec l'eau de surface et retourne vers l'océan, mais l'autre va continuer.»

Ce n'est donc pas un «lac» à proprement parler que l'on retrouve dans les profondeurs du golfe et de l'estuaire, mais cela ne signifie pas pour autant que ce courant de fond s'écoule rapidement, dit M. Gratton. Dans l'ensemble, en effet, le débit vers l'aval doit être à peu près égal à celui qui remonte - et comme celui-ci s'étend sur des profondeurs plus grandes, le contre-courant ne se déplace pas très rapidement. D'où, peut-être, l'idée d'appeler cette couche d'eau un «lac».

Pour les baleines

Fait intéressant, cette pression est suffisante pour faire remonter l'eau du chenal laurentien le long d'une imposante falaise sous-marine à peu près à la hauteur de Tadoussac - ce qui, avec le brassage des eaux du Saguenay et du Saint-Laurent, contribue à en faire un lieu exceptionnel pour la baleine.

Le contre-courant d'eau de mer poursuit ensuite un peu son chemin «au moins jusqu'à l'île aux Coudres, et presque jusqu'à Québec, parce que l'eau de surface salée se rend jusqu'à la pointe est de l'île d'Orléans [...] où l'eau salée fait un va-et-vient avec la marée», dit M. Gratton.

En amont de ce point, poursuit l'océanographe, l'eau du fleuve est entièrement douce et elle s'écoule toute dans le même sens, comme une rivière. Cette histoire de «fleuve à deux vitesses» ne concerne donc pas tout le Saint-Laurent, mais uniquement son estuaire et son golfe.

Autre source :

YVES GRATTON, VLADIMIR KOUTITONSKY et ALAIN VÉZINA. The St. Lawrence River: Joint Effects of Cold and Salt, Proceedings of the International Workshop on River Environments Considering Hydraulic and Hydrologic Phenomena in Snowy and Cold Regions, 2000.