Inlassablement, le niveau de la mer varie de manière plus ou moins visible sur les côtes : c’est le phénomène des marées. Plusieurs facteurs sont à l’origine des mouvements périodiques des masses d’eaux terrestres.
Quel est le point commun entre le surf et la pêche à la crevette ? Les amateurs-ices de ces activités répondront d’une même voix qu’il s’agit de la dépendance à la marée. Tout en gardant l'œil rivé sur l’annuaire (où sont consignées les horaires des marées) et le coefficient des marées (qui représente l’ampleur de la marée par rapport à sa valeur moyenne).
La Lune serait-elle jalouse de nos océans ?
Le trio Terre-Lune-Soleil fonctionne comme un triangle de séduction, où les uns tournent sans cesse autour des autres et s’attirent mutuellement : la Lune est un satellite de la Terre - qui tourne sur elle-même - et ce duo gravite autour du Soleil.
L’eau à la surface de la Terre est soumise aux forces qui résultent de ces mouvements et de la proximité de la Lune avec la Terre.
-D’une part, la loi universelle de la gravitation de Newton selon laquelle deux corps s’attirent mutuellement avec une force d’autant plus importante que ces corps sont lourds.
-D’autre part, la force centrifuge - comme celle qui pousse l’eau vers l’extérieur d’un panier à salade due à la rotation de la Terre autour du barycentre Terre-Lune et identique en tout point du globe.
L’action de la première force crée un bourrelet d’eau dans l’axe Terre-Lune (comme si la Lune voulait attirer à elle l’eau de la Terre) alors que la seconde crée une proéminence à l’exact opposé, dans la direction où la force gravitationnelle est la plus faible. Plus spécifiquement, c’est ce défaut de gravitation qui provoque le second bourrelet.
Action des forces centrifuge et d’attraction de la Lune sur les masses d’eau terrestres. ©Leila MOUNSIF
Ainsi, lorsqu'une marée haute (due à l’attraction de la Lune) est observée en un point sur Terre, il faudra attendre douze heures pour qu’elle s’y reproduise de nouveau. C’est la durée nécessaire à la Terre pour effectuer un demi-tour sur elle-même.
L’alignement fait la force… de la marée
Le Soleil - bien que lointain - est lui aussi impliqué dans le phénomène des marées. En effet, la loi universelle de la gravitation de Newton s’applique également au duo Terre-Soleil. C’est pour cela, qu’aux équinoxes - alors que le Soleil se trouve au niveau de l’équateur et que son attraction est maximale - les marées sont plus importantes.
Les actions de la Lune et du Soleil s’exercent conjointement et peuvent s’additionner ou s’atténuer. Si le Soleil se trouve dans l’alignement Terre-Lune (à chaque pleine et nouvelle lune), les forces exercées sur les masses d’eaux agissent de concert, créant des marées de grandes ampleur appelées vives-eaux. Au contraire, les marées de basses-eaux correspondent à un positionnement en angle-droit des axes Terre-Lune et Terre-Soleil qui a lieu à chaque demi-lune. Les masses d’eau sont alors attirées dans deux directions perpendiculaires et les marées sont de moindres ampleurs.
La chorégraphie dépend de la scène
D’autres forces et paramètres météorologiques agissent sur l’amplitude des marées et expliquent les variations sur Terre. Des vents forts opposés à la direction de la marée ou une pression atmosphérique élevée peuvent réduire l’amplitude de la marée. Ainsi la Méditerranée est réputée calme, car les marées y sont peu visibles. Lorsque les étendues d’eau sont enclavées, comme dans les lacs ou certaines mers semi-fermées, les variations d’amplitude sur les côtes sont également infimes. Contrairement aux marées de l’océan Atlantique, rendues particulièrement amples par son immensité et sa profondeur : l’énergie accumulée par la masse d’eau est alors importante et sa projection sur un continent profond contribue à produire une marée de grande hauteur.
En savoir plus
Pour la compréhension à haut niveau, des articles de Science&Vie “Quel rôle réel a la Lune sur les marées ?” et Sciences et Avenir “Pourquoi les marées sont-elles plus importantes à l’équinoxe ?”
Pour aller plus loin
un historique des observations de la marée et une description d’effets connexes dans l’Encyclopédie de l’Environnement.
un rapport du BRGM (service de géologie national) concernant l’influence du changement climatique sur les marées
Article paru dans Je Science donc J'écris n°25 - Février 2021
