marée

(de mer)

Marées

Oscillation quotidienne de la mer dont le niveau monte et descend alternativement. (On dit aussi marée océanique.)

ASTRONOMIE ET MARINE

1. Le mécanisme des marées

L'allure et l'amplitude des marées sont liées à la position relative de la Terre, du Soleil et de la Lune dont les forces de gravitation mettent en mouvement les masses liquides comme les océans. Leur caractéristiques, qui se modifient chaque jour, sont aussi dues aux irrégularités du contour et de la profondeur des bassins océaniques.

D'une façon générale, le phénomène, auquel la rotation de la Terre conjuguée au mouvement orbital de la Lune confèrent, en un lieu donné, son caractère périodique, peut être considéré comme la superposition d'un grand nombre d'ondes et présente, selon les endroits, trois caractères possibles :

• diurne (une haute et une basse mer toutes les 24 h 50 min) ;

• semi-diurne (deux hautes mers et deux basses mers en 24 h 50 min) ;

• mixte (inégalités dans la durée des hautes et des basses mers).

Compte tenu des masses relatives de la Lune et du Soleil et de leurs distances à la Terre, l'action de la Lune est 2,17 fois plus forte que celle du Soleil.

2. Force, amplitude et périodicité des marées exceptionnelles

La force génératrice de la marée varie en intensité selon que les attractions de la Lune et du Soleil :

• s'ajoutent (en syzygie), produisant à la pleine lune et à la nouvelle lune, une marée de vive-eau)

• se contrarient (aux quartiers – quadrature,) produisant une marée de morte-eau.

L'amplitude varie ainsi dans le temps : elle est forte en vive-eau, mais faible en morte-eau. Ces changements cycliques du marnage sont exprimés en coefficients de marée. La force agissante règle aussi la périodicité des pleines et basses mers, selon que les composantes principales de l'onde sont de type lunaire ou solaire, diurne (archipels de l'Asie orientale, la mer Rouge et la mer des Antilles), semi-diurne (littoraux de l'Atlantique et l'océan Indien) ou mixte (petit et grand jusant au Viêt Nam, petit et grand flot aux îles Hawaï).

L'amplitude, la période et le parcours de l'onde théorique sont modifiés par la forme des bassins océaniques. Faible au centre des océans, le marnage est amplifié par effet de résonnance dans les bassins larges (principalement sur les rivages) : ainsi l'amplitude atteint souvent plusieurs mètres, et les hauteurs records s'observent dans la baie du Mont-Saint-Michel (16,1 m) et la baie de Fundy au Canada oriental (19,6 m). À l'inverse, le marnage est réduit dans certaines mers marginales, nul ou presque nul dans les mers fermées comme la Méditerranée. En certaines régions, la prépondérance est donnée à une composante ; dans d'autres se forment des ondes hydrauliques qui peuvent altérer plus ou moins sensiblement la sinusoïde : cas du mascaret (haute vague déferlante remontant certains estuaires et fleuve à la marée montante, comme par exemple sur l'Amazone) ou de la tenue du plein au Havre (deux pleines mers se succédant à deux heures d'intervalles seulement).

On observe aussi des ondes semi-mensuelles (marées d'équinoxe), mensuelles, annuelles, et même des ondes de beaucoup plus longues périodes, par exemple celle de la période 18 ans 2/3 qui correspond à la révolution des nœuds de l'orbite lunaire. Ce dernier cycle, connu depuis l'Antiquité, est appelé « période de Saros » et parfois « marées du siècle » (en 1997 et en 2015). Les variations des distances Terre-Lune et Terre-Soleil, introduite par les excentricité des orbites de ces deux astres, sont également à prendre en considération.

3. Les coefficients de marée

Les éphémérides astronomiques publient pour tous les jours de l'année le coefficient théorique (par rapport à une hauteur type) correspondant aux positions relatives des trois astres. Les coefficients varient de 0,26 environ jusqu'à 1,19 dans les cas extrêmes.

En France, notamment à l'attention des marins, on associe un coefficient de marée à l'amplitude de l'oscillation de la marée semi-diurne calculé pour le port de Brest. La formule est (H – N₀)/U (où H est la hauteur de la pleine mer, N₀ est le niveau moyen de la mer et U l'unité de hauteur). Le résultat est un nombre sans dimension compris entre 20 et 120 (120 correspond aux marées extraordinaires de vive-eau d'équinoxe, le marnage à Brest étant admis à 7,32 mètres,).

4. Les courants de marée

Les courants de marée résultent de la dénivellation produite à la surface de la mer par le passage de l'onde de marée.

• Pendant la marée montante règne le courant de flot.

• Pendant la marée descendante s'établit le courant de jusant.

Leur direction varie selon l'heure de la marée. Quand il n'y a pas d'obstacles proches, les vecteurs de courant décrivent un mouvement giratoire ; dans les passages resserrés (détroits, estuaires), le mouvement devient alternatif.

La vitesse du courant, proportionnelle au coefficient de marée, est aussi influencée par le relief sous-marin (accélération dans les zones peu profondes et les goulets côtiers).

Lorsque l'onde est de type stationnaire, le courant le plus fort se produit à mi-montant et à mi-perdant pour s'annuler au moments des étales de niveau (pleines mers, basses mers). Quand l'interférence de deux ondes stationnaires crée une onde progressive, le courant est maximal aux étales de niveau, mais minimal à mi-montant et à mi-perdant. Les courant de marée sont surtout efficaces dans le domaine de la plate-forme continentale (→ continent) et sur les côtes. Ainsi jouent-ils un rôle considérable dans l'équilibre thermohalin, le modelé, la distribution des sédiments, la productivité des eaux et des fonds dans les régions dont les profondeurs sont nettement inférieures à 200 m.