Les marées 3 - L'origine des marées

Summary

Dans cette vidéo, l'impact des forces gravitationnelles de la Lune et du Soleil sur les marées est expliqué. Les forces de marée, influencées par la gravité différentielle, déplacent l'eau des océans horizontalement, créant des vagues qui entraînent les marées hautes et basses. Le modèle dynamique de Pierre-Simon de Laplace illustre comment ces forces génèrent des courants et influencent le comportement des océans. La vidéo explore également les marées dans différentes régions du monde, l'influence des côtes, et pourquoi certaines zones, comme la Méditerranée, ont des marées faibles.

Takeaways

• 🌕 La différence d'attraction de la Lune sur le centre et la surface de la Terre génère de petites forces, provoquant un allongement très léger de la planète.
• 🌞 Le Soleil exerce également une force de marée, mais elle est deux fois moins importante que celle de la Lune.
• 🌊 Les marées ne sont pas causées par la déformation de la Terre, mais par des forces horizontales qui déplacent l'eau des océans.
• ⚖️ La force de marée est horizontale à certaines latitudes et crée des vagues qui provoquent les marées hautes et basses.
• 🔄 Le modèle dynamique de Laplace explique que les marées sont causées par des forces qui déplacent l'eau horizontalement vers des anneaux situés autour de la Terre.
• 🌑 Les marées de vives-eaux surviennent lorsque la Lune et le Soleil sont alignés, renforçant leurs effets.
• 🌀 La rotation de la Terre crée un décalage entre le passage de la Lune au méridien et le moment des marées hautes, appelé l'« âge des marées ».
• 📉 La configuration des côtes et des fonds marins influence grandement l'amplitude des marées, en les amplifiant dans certains endroits comme la baie d'Ungava.
• 🌍 Les marées varient selon les régions, étant plus fortes le long des côtes ouest de l'Europe et du Canada, et plus faibles le long des côtes d'Afrique.
• 🏞️ Il n'y a pas de marées importantes dans les lacs ou les petites mers comme la Méditerranée, à cause du faible volume d'eau en mouvement.

Q & A

Comment l'attraction gravitationnelle de la Lune provoque-t-elle une force de marée sur Terre ?

L'attraction gravitationnelle de la Lune exerce une force différente au centre de la Terre et à sa surface, créant une petite force appelée force de marée. Cette force tire les océans vers la Lune d'un côté et génère une force opposée sur la face éloignée.

Quelle est la différence entre l'influence de la Lune et celle du Soleil sur les marées ?

Bien que l'attraction gravitationnelle du Soleil sur la Terre soit presque 200 fois plus forte que celle de la Lune, la différence de force entre le centre et la surface de la Terre est deux fois moins importante pour le Soleil. Ainsi, la Lune a une influence plus grande sur les marées que le Soleil.

Pourquoi la force de marée horizontale est-elle cruciale dans la formation des marées ?

Les forces de marée verticales modifient légèrement la gravité mais ne déplacent pas les liquides. En revanche, les forces de marée horizontales perturbent les océans, créant des vagues qui se déplacent et provoquent des marées hautes et basses.

Comment la rotation de la Terre affecte-t-elle les marées selon le modèle de Laplace ?

Dans le modèle de Laplace, la rotation de la Terre provoque un décalage entre le passage de la Lune au méridien et le moment où se produit la marée haute. Ce phénomène, appelé l'âge de la marée, est dû au temps que met la vague de marée à se propager.

Quelle est la différence entre les modèles statique de Newton et dynamique de Laplace concernant les marées ?

Le modèle statique de Newton décrit deux bourrelets d'eau causés par l'attraction de la Lune, tandis que le modèle dynamique de Laplace explique que ce sont les forces horizontales qui déplacent l'eau vers ces bourrelets. Le modèle de Laplace prend également en compte le décalage temporel des marées.

Pourquoi certaines régions du monde connaissent-elles des marées plus importantes que d'autres ?

L'amplitude des marées dépend de plusieurs facteurs géographiques comme la configuration des côtes, la profondeur des océans, et la résistance des fonds marins. Par exemple, des régions comme la baie d'Ungava au Canada, où la configuration des côtes amplifie les marées, connaissent des marées atteignant 20 mètres.

Pourquoi les marées sont-elles moins visibles dans les lacs et certaines mers fermées comme la Méditerranée ?

Dans des étendues d'eau plus petites, comme les lacs ou les mers fermées, la masse d'eau déplacée par la force de marée est beaucoup moins importante, ce qui réduit l'amplitude des marées. Cependant, des marées existent en Méditerranée, notamment à Venise où l'amplitude peut atteindre 1 mètre.

Qu'est-ce que les marées de vives-eaux et les marées de mortes-eaux ?

Les marées de vives-eaux se produisent lorsque la Lune et le Soleil sont alignés (nouvelle ou pleine lune), ce qui renforce leur effet combiné. Les marées de mortes-eaux, en revanche, se produisent lors du premier ou du dernier quartier de la Lune, quand leurs forces s'annulent partiellement.

Comment la configuration des côtes influence-t-elle la hauteur des marées ?

Lorsque la vague de marée atteint une baie, l'eau ne peut pas s'échapper, ce qui augmente le niveau des marées. À l'inverse, si elle atteint une côte en pointe, l'eau peut s'échapper de chaque côté, ce qui réduit l'amplitude des marées.

Pourquoi les marées varient-elles en fonction de la position géographique et du temps de l'année ?

La position de la Lune et du Soleil par rapport à l'équateur, ainsi que leurs orbites respectives, influent sur les forces de marée. Ces cycles d'environ un mois pour la Lune et d'une année pour le Soleil créent des variations saisonnières dans l'amplitude des marées.

Outlines

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🌕 L'effet des forces de marée de la Lune et du Soleil

Le premier paragraphe explique comment les forces d'attraction gravitationnelles de la Lune et du Soleil créent des forces différentielles sur Terre. Ces forces allongent légèrement la planète dans la direction de la Lune, mais elles ne provoquent pas directement les marées. L'auteur détaille les forces de marée à la surface de la Terre et leur orientation, en précisant que la composante horizontale de ces forces est responsable du déplacement de l'eau des océans, ce qui entraîne les marées hautes et basses. Enfin, il introduit le modèle dynamique des marées proposé par Pierre-Simon de Laplace, qui diffère du modèle statique de Newton en expliquant le mouvement des vagues marines en termes de forces tangentes et horizontales.

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🌊 Le modèle dynamique de Laplace contre le modèle statique de Newton

Ce paragraphe compare les modèles de Newton et de Laplace pour expliquer les marées. Newton propose que les marées sont causées par des 'bourrelets' d'eau attirée vers la Lune, tandis que Laplace introduit des anneaux de forces qui poussent l'eau vers ces bourrelets. Laplace explique aussi le décalage observé entre le passage de la Lune et le moment de la marée haute, phénomène connu sous le nom d'« âge » de la marée. Ce modèle dynamique prend en compte des facteurs comme l'inertie des océans, la vitesse de propagation des vagues, et la profondeur des océans pour expliquer la complexité du cycle des marées.

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🌍 Les effets globaux et régionaux des forces de marée

Le troisième paragraphe se concentre sur les différences régionales des marées à travers le monde. Il explique que la forme des côtes, la profondeur des océans et la résistance des fonds marins influencent l'amplitude des marées. Des exemples spécifiques sont donnés, comme l'amplification des marées dans la baie d’Ungava au Canada et dans le canal du Mozambique. Le texte souligne également que certaines régions connaissent des marées semi-diurnes (deux par jour) tandis que d'autres, comme certaines parties de l'Australie et de l'Indonésie, connaissent des marées diurnes (une par jour).

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🏞️ Pourquoi les lacs et petites mers ne subissent pas de grandes marées

Ce paragraphe final explore pourquoi les lacs et les petites mers, comme la mer Méditerranée, ne connaissent pas de marées importantes. À l'aide d'une analogie avec deux aquariums, l'auteur explique que les petits volumes d'eau ne sont pas aussi affectés par les forces de marée, car il y a moins de masse en mouvement pour créer de grandes vagues. Cependant, des marées existent dans certaines parties de la Méditerranée, notamment à Venise. Le paragraphe se termine par une explication de la manière dont la configuration géographique du détroit de Gibraltar limite l'entrée des vagues de l'Atlantique dans la Méditerranée.

Keywords

💡Marée

Les marées sont des variations périodiques du niveau des océans causées par les forces gravitationnelles de la Lune et du Soleil sur la Terre. Dans la vidéo, elles sont expliquées en termes de forces horizontales qui déplacent l'eau des océans, provoquant des vagues qui montent et descendent le long des côtes, créant ainsi les marées hautes et basses.

💡Attraction gravitationnelle

L'attraction gravitationnelle est la force qui attire deux masses l'une vers l'autre. Ici, elle se réfère principalement à celle de la Lune et du Soleil qui, bien que faible, agit sur la Terre en créant des déformations à sa surface, ce qui est à l'origine des marées. L'exemple donné est la différence d'attraction entre le centre et la surface de la Terre.

💡Force de marée

Les forces de marée sont des forces différentielles dues à l'attraction gravitationnelle de la Lune et du Soleil. Ces forces provoquent des mouvements horizontaux des océans, à l'origine des marées. Elles sont tangentes à la surface terrestre, nuls aux pôles, et maximales aux latitudes intermédiaires.

💡Modèle dynamique de Laplace

Le modèle dynamique de Laplace explique les marées par des anneaux de forces qui poussent l'eau vers des sommets, créant un décalage temporel entre le passage de la Lune et le moment de la marée haute. Ce modèle inclut les mouvements horizontaux des océans et tient compte de la rotation de la Terre.

💡Modèle statique de Newton

Le modèle statique de Newton propose que deux bourrelets se forment sur la Terre sous l’effet de la Lune, allongeant la Terre mais sans provoquer une élévation du niveau de la mer par rapport aux côtes. Ce modèle est simplifié et ne prend pas en compte la dynamique des océans comme le modèle de Laplace.

💡Anneaux de forces

Les anneaux de forces, dans le modèle de Laplace, sont des bandes où les forces de marée horizontales tirent l'eau des océans. Ces anneaux créent des mouvements circulaires de l'eau qui sont responsables des marées. Ils se déplacent autour de la Terre en fonction de la position de la Lune et du Soleil.

💡Vives-eaux

Les marées de vives-eaux se produisent lorsque la Lune et le Soleil sont alignés (nouvelle lune ou pleine lune), ce qui amplifie les forces de marée. Les anneaux de forces se superposent, provoquant des marées plus importantes.

💡Mortes-eaux

Les marées de mortes-eaux surviennent lorsque la Lune et le Soleil sont en quadrature, leurs forces de marée s'opposant partiellement, ce qui réduit l'amplitude des marées. Ce phénomène se produit lors des premier et dernier quartiers de la Lune.

💡Amplitude des marées

L'amplitude des marées correspond à la différence de niveau entre la marée haute et la marée basse. Cette amplitude dépend de nombreux facteurs comme la configuration des côtes, la profondeur des océans, et les cycles lunaires et solaires. Par exemple, dans la baie d’Ungava au Canada, elle peut atteindre 20 mètres.

💡Marée diurne

Les marées diurnes sont des marées où il n'y a qu'une seule marée haute et une seule marée basse par jour. Ce phénomène se produit dans certaines régions comme l’Australie ou la mer Baltique, où la configuration géographique influence ce cycle.

Highlights

L'attraction de la Lune sur la Terre varie légèrement entre le centre et la surface, créant des forces de marée vers la Lune et dans la direction opposée.

La différence entre les forces d'attraction au centre de la Terre et à sa surface provoque une légère déformation de la planète, mais cela n'est pas la cause directe des marées.

Le Soleil exerce une force similaire à celle de la Lune sur les marées, mais avec une influence deux fois moindre.

La composante horizontale des forces de marée est responsable du déplacement des eaux des océans, créant des vagues qui élèvent le niveau de la mer.

Le modèle dynamique des marées, proposé par Pierre-Simon de Laplace, explique que ces forces horizontales déplacent l'eau et provoquent les marées hautes et basses.

Le modèle statique de Newton, bien que populaire, ne rend pas compte du décalage entre le passage de la Lune au méridien et l'apparition de la marée haute.

Le phénomène de 'l'âge' des marées explique pourquoi la marée haute survient après le passage de la Lune, un aspect expliqué par le modèle de Laplace.

Les forces de marée, bien que faibles, peuvent provoquer des variations significatives dans la hauteur des marées en raison des mouvements de va-et-vient qu'elles induisent.

La profondeur des océans et la configuration des côtes influencent fortement la propagation des vagues de marée et leur amplitude.

Lorsque la Lune et le Soleil sont alignés, les forces combinées créent des marées de vives-eaux plus importantes.

Les marées de mortes-eaux surviennent lorsque la Lune et le Soleil sont en quadrature, annulant partiellement leurs forces.

L'amplitude des marées varie selon la géographie, avec des marées particulièrement importantes le long des côtes ouest de l'Europe et au Canada.

Les petites mers et les lacs, comme la Méditerranée, ont des marées de faible amplitude en raison du faible volume d'eau mis en mouvement.

La baie d'Ungava au Canada connaît la plus grande amplitude de marée au monde, atteignant jusqu'à 20 mètres.

L'effet de la forme des côtes et des fonds marins sur la périodicité et l'amplitude des marées est particulièrement visible dans des zones comme le détroit de Gibraltar.

Transcripts

Bonjour à tous,

Dans la première vidéo de mon cycle consacré aux marées,

nous avons vu que l’attraction exercée par la Lune au centre de la Terre n’était pas tout à fait la même qu’à la surface.

La différence entre les deux fait naître une petite force au sein du globe terrestre,

vers la Lune du côté de la Lune, dans la direction inverse sur la face opposée.

Dans la seconde vidéo, nous avons vu

qu’il se passait le même phénomène pour le Soleil, mais avec une influence deux fois moindre.

En effet, si l’attraction du Soleil sur la Terre est presque 200 fois plus importante que celle de la Lune,

la différence entre l’attraction au centre et l’attraction à la surface

est en revanche deux fois moins importante que pour la Lune.

Ces petites forces diminuent un peu la pression interne de notre planète dans la direction de la Lune,

ce qui allonge très légèrement la Terre dans cette direction.

Cet allongement concerne toute la planète et pas seulement l’eau des océans.

L’eau ne monte pas par rapport aux côtes : elle s’élève en même temps que les côtes.

Ce n’est pas cette déformation qui est à l’origine des marées.

A quoi sont dues les marées alors ? C’est ce que nous allons étudier aujourd’hui.

L’attraction différentielle due à la Lune, que nous allons appeler la force de marée,

existe au sein de toute la planète mais intéressons-nous aux forces de marée à la surface de la Terre.

Pour simplifier l’analyse, nous allons choisir un moment où la Lune est dans le plan équatorial.

Représentons toutes les forces de gravité sur le méridien en face de la Lune.

Elles sont toutes dirigées vers la Lune.

Comme cette dernière est très loin, les forces sont quasiment parallèles,

l’angle entre la force à l’équateur et les forces aux pôles ne dépasse pas un degré.

Comme on l’a vu, pour calculer les forces de marées,

il faut soustraire à chacune de ces forces la force d’attraction existant au centre de la Terre.

A l’équateur, le résultat est une petite force dirigée vers la Lune.

Au pôle Nord, la force d’attraction est presque égale à celle du centre mais légèrement orientée en biais.

La soustraction donne alors une petite force vers le bas.

Aux latitudes intermédiaires, en se dirigeant vers l’équateur,

la force de marée se redresse progressivement en direction de la Lune.

A l’équateur, la force est parfaitement dirigée vers la Lune comme on vient de le voir.

Dans l’hémisphère sud, la situation est symétrique.

Sur le méridien opposé de la Terre, la force d’attraction de la Lune est moins importante qu’au centre.

Lorsqu’on retranche la force d’attraction au centre, on obtient une force « négative »,

c’est-à-dire dirigée en s’éloignant de la Lune, une force de répulsion en quelque sorte.

Sur l’ensemble du grand cercle formé par les deux méridiens, on peut visualiser le changement d’orientation des forces de marée.

Aux pôles, elles pointent vers le centre de la Terre.

En allant vers l’équateur, elles se redressent progressivement dans la direction de la Lune.

Ça, c’est la description vue de l’espace.

Mais comment nous, sur Terre, voyons-nous ces forces de marée ?

En n’importe quel point sur Terre, la verticale est donnée par le rayon du globe terrestre.

Au pôle Nord, la force de marée est verticale et s’enfonce dans le sol, vers le bas.

A l’équateur, la force de marée est également verticale, mais cette fois-ci elle est dirigée vers le haut.

Pour passer de cette orientation verticale vers le haut à la direction verticale vers le bas,

la force de marée fait ainsi un demi-tour complet entre l’équateur et le pôle.

Il y a alors une latitude où la force de marée est parfaitement horizontale.

Nous avons vu que la force verticale ne déplaçait pas le liquide : elle ne fait que changer très légèrement la gravité terrestre.

Mais que se passe-t-il avec une force horizontale ?

Un liquide est sensible aux perturbations horizontales.

En exerçant, par exemple, une petite impulsion sur le côté d’un aquarium,

on crée une vague qui se déplace dans le liquide.

Et c’est là que se trouve l’explication des marées :

la composante horizontale de la force de marée déplace les eaux horizontalement, ce qui provoque une vague.

En arrivant sur les côtes, cette vague élève le niveau de la mer, ce qu’on appelle la marée haute.

Lorsque la vague se retire, c’est la marée basse.

Cette explication est le modèle dynamique des marées qui a été proposé par le scientifique Pierre-Simon de Laplace.

Voyons tout ça plus en détails.

Puisque ce sont celles-ci qui nous intéressent,

on va représenter seulement les composantes horizontales des forces de marée,

c’est-à-dire les composantes des forces de marée qui sont tangentes à la surface du globe.

Elles sont nulles aux pôles, augmentent progressivement, atteignent leur maximum aux latitudes intermédiaires

et diminuent ensuite progressivement pour s’annuler complètement à l’équateur.

C’est ce qui se passe sur le cercle méridien passant par les pôles.

Mais le résultat obtenu est valable sur tous les cercles qui passent par l’axe Terre-Lune.

Les forces de marée horizontales capables de faire bouger l’eau des océans

recouvrent ainsi deux larges bandes à la surface de la Terre dans l’axe Terre-Lune.

Elles forment deux larges anneaux de chaque côté de la Terre.

Chaque anneau est constitué de forces qui tirent l’eau vers ce qu’on pourrait appeler leur sommet.

Cette représentation va nous permettre de bien visualiser la différence de nature

entre le modèle dynamique de Laplace et le modèle statique de Newton.

Selon Newton, il y a deux bourrelets qui se forment en direction de la Lune.

Mais nous avons vu que ces bourrelets concernent toute la planète et pas seulement le liquide.

Ces bourrelets ne provoquent pas une élévation du niveau de la mer par rapport à celui des côtes.

Selon Laplace, deux anneaux de forces poussent l’eau en direction de ces bourrelets,

vers la Lune d’un côté de la Terre et à l’opposé de l’autre côté de la Terre.

En se déplaçant, l’eau finit par s’accumuler… là où Newton dit qu’il y a des bourrelets !

C’est pour cela que l’on continue à expliquer les marées

avec le modèle statique de Newton, la description étant finalement assez proche.

Mais y a quand même une grosse différence.

Selon le modèle de Newton, la marée haute devrait avoir lieu au moment où la Lune est au-dessus du lieu.

Or, ce n’est pas ce qu’on observe.

Il y a en général un décalage entre le passage de la Lune au méridien et la marée haute.

C’est ce qu’on appelle « l’âge » de la marée.

Le modèle de Laplace explique très bien l’âge des marées.

En attirant les océans, les anneaux créent un courant qui converge vers le sommet.

Cette vague met un certain temps à arriver.

Entretemps, la Terre a tourné sur elle-même et le maximum est atteint après le passage de la Lune au méridien.

Si l’explication de Laplace est finalement assez simple,

le cycle des marées devient rapidement complexe à étudier car beaucoup de facteurs sont à prendre en compte.

Voyons tout d’abord comment une force aussi faible que la force de marée peut déplacer autant de liquide.

Prenons un aquarium rempli d’eau.

En l’absence de perturbation, la surface est horizontale, l’eau étant attirée verticalement par la force de gravité.

Une petite force horizontale comme la force de marée fait très légèrement dévier la force de gravité sur le côté.

La surface d’équilibre de l’eau n’est plus horizontale, mais très légèrement inclinée.

Elle reste perpendiculaire à la force de gravité qui n’est plus parfaitement verticale.

On voit que le niveau change sur les côtés : marée haute d’un côté et marée basse de l’autre.

Notons qu’on peut aussi simuler l’inclinaison de la force de gravité

en inclinant l’aquarium plutôt que la force de gravité comme on le fait ici dans notre simulation informatique.

La Terre étant sphérique, est-ce que le raisonnement de l’aquarium s’applique ?

Oui, la surface de l’eau reste perpendiculaire à la direction de la gravité.

Elle est donc sphérique en l’absence de perturbations

et subit une légère déviation sous l’effet des forces de marée, une déviation équivalente à l’inclinaison d’un aquarium.

Est-ce que cet effet est sensible ?

Un dix millionième de variation d’inclinaison de la surface représente 10 cm pour 1 000 km.

Sur la largeur de l’océan Atlantique par exemple, c’est ainsi une vague de quelques dizaines de cm qui va se former.

Ce n’est pas énorme a priori. Mais reprenons notre aquarium.

Si on incline doucement la force de gravité, il y a seulement une petite variation de hauteur de chaque côté.

Si on l’incline brusquement, une vague se forme et la différence de hauteur sur les côtés est plus importante.

La vague fait quelques va-et-vient avant de se stabiliser.

Mais on peut entretenir ces mouvements en inclinant alternativement la gravité d’un côté et de l’autre.

La vitesse de basculement ainsi que la longueur de l’aquarium

vont influer sur l’ampleur des vagues et donc sur l’amplitude des marées de chaque côté.

On constate ainsi que même si l’inclinaison est faible, c’est-à-dire si la force de marée qu’on simule est petite,

on peut obtenir une hauteur de marée assez importante en l’appliquant en un va et vient suffisamment rapide.

Et c’est ce qui se passe avec les océans.

Les anneaux de marées défilent suffisamment vite pour créer cet effet amplificateur.

La vitesse de propagation des vagues dépend de plusieurs paramètres comme

la profondeur des océans ou la résistance des fonds marins.

Mais cette vitesse est inférieure à la rotation de la Terre.

Il ne faut pas imaginer que c’est seulement

une petite couche d’eau de quelques centimètres qui se déplace.

C’est l’ensemble de la hauteur des océans qui s’incline en quelque sorte sous l’influence des forces de marée.

Les fonds marins sont moins profonds à proximité des côtes.

Cette remontée du fond de l’océan face à la vague

constitue un obstacle qui ralentit la propagation du mouvement de l’océan.

Mais entraîné par son inertie, une partie du liquide continue son mouvement

et, soulevé par l’élévation du terrain, voit sa hauteur augmenter.

La configuration des côtes et des fonds marins influe ainsi sur la hauteur des marées.

Le profil des côtes joue également un rôle.

Si la vague de marée arrive dans une baie, l’eau ne peut pas s’échapper et le niveau monte.

Si elle arrive sur une côte en pointe,

l’eau peut s’échapper de chaque côté et ce n’est pas là où les marées seront les plus hautes.

La rotation des deux anneaux de marées autour de la Terre change en permanence l’orientation de la gravité.

Si on regarde ce qui se passe pour l’océan atlantique nord, on voit que la force de marée change alternativement

de direction d’Est en Ouest puis d’Ouest en Est en passant par une direction vers le Sud.

Cela provoque un mouvement de rotation dans le sens des aiguilles d’une montre.

On peut visualiser le mouvement de l’océan qui résulte de cette agitation cyclique.

On arrive à distinguer un mouvement circulaire où la vague s’élève le long des côtes de l’Amérique du Nord,

traverse vers l’Est pour atteindre les côtes européennes puis repart vers l’Ouest pour entamer un nouveau cycle.

Attention, l’amplitude de la hauteur des marées est très largement exagérée dans cette représentation.

Pour les spécialistes, je représente ici le constituant M2 des marées.

Nous avons étudié seulement l’attraction de la Lune et seulement lorsqu’elle était dans le plan équatorial.

Le Soleil crée lui aussi deux anneaux de marées, avec des forces deux fois moindres comme on l’a vu.

Par ailleurs, les orbites relatives du Soleil et la Lune sont inclinées par rapport au plan de l’équateur.

Selon un cycle d’environ un mois pour la Lune et d’une année pour le Soleil,

chacun passe alternativement du côté de l’hémisphère nord à celui de l’hémisphère sud,

ce qui incline les anneaux des forces de marées.

Ces mouvements cycliques influent sur l’amplitude des marées tout au long de l’année.

Lorsque la Lune et le Soleil sont alignés, c’est-à-dire lors de la nouvelle Lune ou de la pleine Lune,

les anneaux sont confondus et tirent l’eau des océans dans la même direction.

Cela donne des marées plus importantes, ce qu’on appelle les marées de vives-eaux.

Elle se produisent quelques jours après l’alignement des deux astres.

Cet effet est un peu amplifié lorsque le Soleil est exactement dans le même axe que la Lune,

c’est-à-dire lorsque la Lune et le Soleil sont tous les deux sur la droite d’intersection entre leurs plans orbitaux.

Lorsque la Lune et le Soleil sont en quadrature, c’est-à-dire lors du premier et du dernier quartier,

les anneaux du Soleil et de la Lune exercent des forces dans des directions contraires.

Leurs effets s’annulent au lieu de s’ajouter. Ce sont les marées de mortes-eaux.

L’influence de la Lune et du Soleil est donc finalement assez complexe à décrire.

A cette complexité se rajoute celle de la forme des côtes,

de la taille des océans et des mers, de la profondeur des fonds marins,

des conditions météorologiques et même de la pression atmosphérique.

D’ailleurs, l’atmosphère elle aussi subit l’effet de marée.

Notre aquarium qui nous a permis d’expliquer les marées se complique.

Il n’a pas une seule dimension mais deux.

Ses contours ne sont pas réguliers, l’agitation change de direction et d’intensité en permanence,

elle dépend des endroits et la profondeur de l’aquarium n’est pas la même partout.

Tout cela fait que les marées se produisent différemment selon les endroits sur Terre.

Elles sont particulièrement importantes le long des côtes ouest de l’Europe.

On voit notamment comment le phénomène s’amplifie

lorsque la vague de marée passe dans les passages étroits entre la France et l’Angleterre ou entre l’Angleterre et l’Irlande.

De l’autre côté de l’Atlantique, les marées sont très importantes au Nord, sur les côtes canadiennes.

Là encore, on voit comment le phénomène des marées est amplifié par la configuration des côtes.

C’est d’ailleurs au Canada dans la baie d’Ungava

que l’on rencontre la plus grande amplitude de marée qui peut atteindre 20 mètres.

La configuration de l’Atlantique sud est différente et les marées y sont moins importantes.

Elles sont assez faibles le long des côtes d’Afrique.

Elles ne sont pas non plus très importantes le long des côtes de l’Amérique du Sud,

sauf un peu au nord du Brésil et bien sûr tout au Sud

où la pointe du Cap Horn crée une configuration qui amplifie l’amplitude des marées.

L’océan Pacifique est plus grand que l’océan Atlantique.

Il y a trois endroits où les marées sont importantes. Tout d’abord sur les côtes ouest de l’Amérique centrale.

Si l’amplitude des marées n’est pas très importante sur les côtes ouest des Etats-Unis,

elles reprennent de l’ampleur au Nord, sur les côtes canadiennes.

Il faut traverser le Pacifique jusqu’en Nouvelle Zélande pour trouver le troisième lieu avec des marées de grande amplitude.

C’est en quelque sorte comme si les vagues rebondissaient entre l’Ouest de la Nouvelle Zélande et l’Australie.

Un dernier lieu remarquable avec le canal du Mozambique entre l’Afrique et Madagascar.

La position de cette île immense en face des côtes africaines amplifie les marées sur l’Ouest de l’île et sur les côtes est de l’Afrique.

La configuration géographique est ainsi très importante pour l’amplitude des marées.

Mais elle joue aussi sur la périodicité des marées.

On dit souvent qu’il y a deux marées par jour.

Ce n’est pas vrai partout et il y a des endroits où ce n’est pas vrai tout le temps.

Ainsi, en Australie, il y a deux zones où il n’y a qu’une seule marée par jour.

C’est le cas également dans les îles indonésiennes.

Au nord de l’Europe, dans la mer Baltique, l’amplitude des marées est faible et il n’y en a qu’une par jour.

C’est ce qu’on appelle les « marées diurnes ».

On trouve encore des marées diurnes au Venezuela et dans la baie du Mexique.

Lorsqu’il y a deux marées par jour, on parle de « marées semi-diurnes ».

Entre ces deux cycles, il existe des cycles mixtes où, selon la période de l’année,

il y a une ou deux marées par jour, parfois avec des amplitudes inégales.

Il nous reste une dernière question à traiter : pourquoi n’y a-t-il pas de marées dans les lacs

ou les petites mers fermées, par exemple en mer Méditerranée ?

Reprenons notre aquarium avec lequel nous avons simulé des marées en changeant la direction de la gravité.

Comparons avec un second aquarium plus petit et moins haut qui subit la même variation de la gravité.

Bien évidemment, des marées apparaissent sur les bords, mais leur amplitude est faible comparée à celle du grand aquarium.

Les agitations exercées sur un grand volume d’eau mettent en mouvement une masse d’eau importante.

Lorsque l’avant de la vague s’écrase sur le bord, il y a encore beaucoup de masse en mouvement derrière.

Sous l’effet de cette énorme masse qui la pousse contre le bord,

le volume d’eau se déforme perpendiculairement à la pression, un peu comme de la pâte à modeler qu’on écrase.

Lorsque le volume d’eau est petit, il y a moins d’eau qui est mise en mouvement

et donc moins d’eau qui est emportée vers les côtes et cet effet est moins puissant.

On peut comparer ce phénomène à un éboulement.

S’il y a beaucoup de billes sur le plan incliné,

les dernières emportées par leur élan vont monter au-dessus des premières en arrivant au bas de la pente.

S’il y a moins de billes sur la pente, et bien que cette dernière ait la même inclinaison,

la hauteur de l’éboulement va être plus petite.

Le volume d’eau en mer Méditerranée est beaucoup moins important que pour les océans.

Les marées sont peu sensibles mais elles existent, notamment à Venise au bout de la mer Adriatique.

L’amplitude peut atteindre 1 mètre,

ce qui contribue aux inondations régulières de la ville durant les périodes de hautes eaux.

Si on visualise les marées dans le détroit de Gibraltar, là où la mer Méditerranée communique avec l’océan Atlantique,

on voit le niveau des eaux de l’Atlantique monter le long des côtes de l’Espagne et du Maroc.

L’étroitesse du détroit ne permet pas à toute la vague d’entrer dans la Méditerranée.

J’espère que cette vidéo vous aura permis de mieux comprendre les marées.

C’est un domaine riche où beaucoup de phénomènes physiques sont à prendre en compte.

J’en ai oublié, volontairement pour certains et involontairement pour d’autres.

En fonction des questions qui seront posées ou des erreurs que j’aurai pu commettre,

je ferai peut-être une autre vidéo sur le sujet.

A bientôt