Marée

Définition

La marée correspond au changement périodique du niveau de l'eau dans les grandes étendues d'eau (mer, océan, lac), qui intervient sur Terre à la suite de la gravité de la Lune et, dans une moindre mesure, du soleil. L'explication du phénomène a été donnée pour la première fois en 1687 par Isaac Newton.

Une marée avec abaissement du niveau de l'eau :

La marée basse fait suite à la marée haute : les bateaux à l'amarrage se retrouvent en cale après le jusant, debout sur le substrat découvert et sans eau.

Explications

Une marée, en bathymétrie, est une variation périodique du niveau de la mer qui découvre une zone du littoral dite zone de balancement des marées. La marée des mers et océans, mais aussi de certains Grands Lacs, consiste en une montée des eaux (marée haute) et la baisse du niveau des eaux (marée basse) causées, notamment, par la gravité de la Lune et d'autres facteurs.

⭐ Voir aussi les marées vertes et les marées rouges, la marée de périgée et/ou solstice (marée de solstice), la marée astronomique, et le zéro hydrographique avec le zéro des cartes marines pour la mesure des niveaux de la mer avec un marégraphe.

Quelques principes et termes sur les marées

Les marées sont l'ascension et la chute du niveau de la mer causée par les effets combinés de forces gravitationnelles exercées par la Lune, le Soleil, et la rotation de la Terre induisant les courants de marée. La marée est souvent diurne ou semi-diurne.

Certains rivages connaissent deux marées hautes en vive-eau et basses en morte-eau presque égales chaque jour, appelées marées semi-diurnes. Certains endroits éprouvent une seule marée haute et une seule marée basse chaque jour, appelée marée diurne. Certains endroits connaissent deux marées inégales par jour, ou parfois un haut et un bas chaque jour; cela s'appelle une marée mixte.

La durée et l'amplitude des marées en un lieu donné sont influencées par l'alignement du Soleil et de la Lune, par le modèle de marées dans l'océan profond (et l'océan Mondial), par les systèmes amphidromiques des océans, et la forme de la côte et la bathymétrie près du rivage (ce qui explique certaines submersions en grandes marées hautes).

Les marées varient sur des échelles de temps allant de quelques heures à des années en raison de nombreuses influences. Pour faire des dossiers précis, des marégraphes dans des stations fixes mesurent le niveau de l'eau au fil du temps. Les jauges ignorent les variations causées par les vagues avec des périodes plus courtes que la minute. Ces données sont comparées à la référence du niveau généralement appelé niveau moyen de la mer.

Bien que les marées sont généralement la principale source de fluctuations à court terme de niveau de la mer, celui-ci est également soumis à des forces telles que les vents et les changements de pression barométrique, résultant en des ondes de tempête, en particulier dans les mers peu profondes et près des côtes.

La marée basse permet de pratiquer certaines activités interdites à marée haute :

Les rivages découverts à marée basse permettent certaines activités anthropiques comme la pêche à pied : le sable mis à nu, ou presque, autorise la chasse aux invertébrés manuellement.

✅ Les phénomènes de marée ne sont pas limités aux océans, mais peuvent intervenir dans d'autres systèmes chaque fois qu'un champ gravitationnel, qui varie dans le temps et l'espace, est présent. Par exemple, la partie solide de la Terre est affectée par les marées, même... si ce n'est pas aussi facile à voir que les mouvements de masse d'eau des marées marines.

⭐ La période de montée des eaux est appelée marée montante pour aboutir au point culminant de marée haute (niveau maximal), celle du reflux ou de la marée descendante finissant à la marée basse (niveau minimal).

Lorsque les forces de marée du Soleil et de la Lune ont la même direction et se renforcent mutuellement, l'amplitude de la marée est la plus grande; c'est ce qu'on appelle la marée de vives-eaux.

Lorsque les forces de marée mentionnées sont en opposition et s'affaiblissent, la différence entre hautes et basses eaux est la plus petite et on parle de marée de mortes-eaux.

✅ Dans un mois synodique de 29 jours, 12 heures et 44 minutes, le Soleil, la Terre et la Lune sont alignés deux fois - à la nouvelle lune et à la pleine lune. Les forces de marée de la Lune et du Soleil se renforcent mutuellement et il en résulte des niveaux d'eau plus élevés et plus bas. C'est la marée de vives-eaux.

Au cours du premier et du dernier trimestre, les forces de marée se sont affaiblies et il y a moins de hauts niveaux d'eau et de bas niveaux d'eau : c'est la marée de mortes-eaux.

Le jour de marée définit la période entre deux marées hautes consécutives en un endroit déterminé, dont la moyenne est de 24 h 51 min (24,84 h).

Un phénomène océanique

La simple observation des variations du niveau de la mer, de la zone de balancement des marées, le long d'un quai ou d'une digue, révèle immédiatement son caractère cyclique et, à plus long terme, permet d'apprécier les modulations de son rythme. La marée intègre en effet trois ensembles de variations.

La première, dite "semi-diurne régulière" rend compte du phénomène observé quotidiennement. Deux fois par jour, la mer monter à l'assaut du rivage, se stabilise à un niveau déterminé (c'est l'étale de pleine mer) puis commencer à refluer.

D'abord lent, le mouvement s'accélère peu à peu, devient particulièrement spectaculaire 3–4 heures après la pleine mer, puis se ralentit lorsque la mer atteint son niveau le plus bas. Le retrait des eaux entraîne, le long du rivage, des courants plus ou moins violents (courant de jusant) qui s'apaisent à l'approche de l'étale de basse mer.

La "renverse" des courants littoraux donne le signal d'une nouvelle montée des eaux qui s'effectue dans des conditions très comparables à celles de leur retrait. Les courants de "flot" emplissent à nouveau chenaux, golfes et abers jusqu'à ce que la mer ait retrouvé son niveau initial.

Un peu plus d'une demi-journée (12h20 environ), sépare les deux étales de pleine mer. Ainsi, de jour en jour, l'heure des marées se décale, conditionnant de ce fait toutes les activités littorales.

La durée des deux cycles (24h45) est celle du "jour lunaire", c'est-à-dire du temps nécessaire à la lune pour retrouver dans le ciel une position identique à celle de la veille. Les Anciens avaient remarqué cette coïncidence, ils attribuaient déjà à la lune un rôle déterminant dans le phénomène des marées.

C'est elle, en effet, qui exerce sur les masses océaniques une attraction qui fait naître ce que les océanographes appellent la "force génératrice des marées" et qui insuffle aux océans le rythme de leurs palpitations quotidiennes.

La seconde composante du rythme des marées est peu sensible d'un jour à l'autre. Une observation attentive révèle cependant que le niveau atteint par deux marées consécutives n'est pas exactement le même, le décalage étant maximum au bout d'une semaine environ.

Des marées, dites de "vive-eau", au cours desquelles l'amplitude de chaque oscillation est particulièrement grande, alternent donc, de semaine en semaine, avec les marées de "morte-eau" caractérisées par de faibles oscillations du niveau de la mer.

Là encore, la coïncidence entre le phénomène et les phases de la lune n'avait pas échappé aux Anciens : les marées de vives-eaux surviennent au moment de la pleine lune et de la nouvelle lune, les marées de mortes-eaux s'intercalent pendant les premiers et derniers quartiers du cycle lunaire.

L'explication cosmique est simple : le soleil exerce également une influence sur les marées, mais elle est plus discrète que l'influence lunaire.

Suivant les positions respectives des deux astres par rapport à la Terre, leurs actions se contrarient et le phénomène des marées est alors atténué. C'est précisément ce qui se passe lors du premier ou du dernier quartier de Lune.

⭐ Les marées de vives-eaux manifestent, au moment des équinoxes, une ampleur exceptionnelle et qui présente, d'une saison à l'autre, des nuances sensibles. Ces variations sont également le fruit de conjonctures cosmiques favorables liées, notamment, au rapprochement temporaire de la Terre par rapport au Soleil au moment des équinoxes.

Types de marée

Les composantes les plus importantes des forces de marée sont les composantes d'un jour et de deux jours. Ce qui produit le mouvement d'eau le plus puissant dans une mer dépend des forces de ces composants et des fréquences de résonance de cette mer.

Les forces des composants sont déterminées par la largeur géographique. Les fréquences de résonance de la mer sont déterminées par la forme de cette mer.

Une distinction est faite entre trois types :

• Marée double : lorsque la marée est double, il y a des hautes eaux deux fois par jour et des basses eaux deux fois par jour, où les deux niveaux de hautes eaux sont plus ou moins égaux, et les deux basses eaux sont à peu près égales. La marée de printemps intervient à des intervalles de 14 3/4 jours, soit environ deux jours après la pleine ou la nouvelle lune. Les temps de marée haute et basse tombent chaque jour environ une heure plus tard que le jour précédent. Lorsque la marée a traversé un demi-cycle de la lune, les eaux hautes et basses retombent à peu près au même moment qu'à la fin du demi-cycle précédent. Les hauts niveaux d'eau le jour de la marée de printemps tombent donc toujours pour cet endroit vers des heures fixes. La marée de la mort tombe 7 jours après la marée de printemps. La marée à deux vitesses existe dans l'océan Indien, l'océan Atlantique, à l'exception du golfe du Mexique, de la Nouvelle-Zélande, de la côte est de l'Australie, de grandes parties de la côte ouest de l'Amérique centrale et du Sud et de quelques autres régions dispersées.
• Marée unique : en marée unique (simple), il y a beaucoup d'eau une fois par jour et peu d'eau une fois par jour. La marée unique existe dans le golfe du Mexique, la mer d'Ochotsk, la mer de Chine méridionale, la partie nord-ouest du golfe de Thaïlande et dans la mer de Java.
• Marée mixte : avec des marées mixtes, il y a une grande différence entre les hauteurs des deux marées hautes et celles des deux marées basses presque tous les jours. Certains jours, la marée a le caractère d'une marée d'un jour, mais en général, il y a deux hautes eaux par jour. Ce type de marée existe principalement dans l'océan Pacifique.

Le cycle de marée calcule la durée d'une séquence de marées donnée, par exemple un mois lunaire ou un jour de marée. Voir marée lunaire.

Marée de petits fonds

Une marée de petits fonds dessine le lieu de production d'une marée en eau peu profonde modifiée par des phénomènes hydrodynamiques.

Différences mondiales

Étant donné que la marée à un endroit est déterminée par de nombreux facteurs, notamment la distance entre cet endroit et l'équateur, la profondeur de l'eau, la présence et la forme des masses continentales, il existe de grandes différences d'un endroit à l'autre.

Les formes de marée sont grossièrement subdivisées en marées doubles, marées simples et marées mixtes. Le niveau d'eau réellement atteint est également déterminé non seulement par la marée mais également par les conditions météorologiques telles que la pression atmosphérique et le vent.

Mais le jeu des forces cosmiques n'est pas seul en cause; sinon il déterminerait sur toute la planète, des marées à peu près identiques.

Or, il est d'observation courante que les marées en Gironde ne sont pas comparables à celles de la Manche ou de la baie de Seine. En période des vives-eaux moyennes par exemple, l'amplitude de la marée à Concarneau ne dépasse guère 4,40 m; elle atteint presque 8 m à Roscoff, et celle de la baie du Mont Saint-Michel est fameuse pour ses records dont on connaît peu d'équivalents dans le monde (les plus grandes marées connues ont été enregistrées dans la baie de Fundy au Canada - 17 m - et au Mont Saint-Michel - 15,50 m -).

L'onde de Marée, en provenance de l'Atlantique, aborde la façade maritime de la France presque simultanément entre la côte sud de la Bretagne et le pays Basque où elle se propage lentement et de façon à peu près uniforme.

Au cours de la pénétration dans la Manche, elle est perturbée par le resserrement progressif des rivages cornouaillais et bretons, se heurte aux fonds tourmentés du socle armoricain, vient buter enfin contre la barrière du Cotentin, qu'elle aura quelques difficultés à contourner.

Ces divers obstacles à la progression de la marée dans la Manche entraînent un certain nombre d'anomalies locales et, notamment un accroissement très sensible de l'amplitude le long des côtes septentrionales de la Bretagne, au fur et à mesure qu'elle chemine vers l'est, 6 m à Ouessant en vive-eau moyenne, 7,80 m à Roscoff, 8,60 m à Bréhat, 10,70 m à Saint-Malo... et plus de 12 mètres au Mont Saint-Michel.

En rapport avec "marée"

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• annuaire des marées

  

  Un annuaire des marées est un recueil publié annuellement et contenant les prédictions de la hauteur des marées par rapport au zéro hydrographique du port...

• balancement des marées

  

  La zone de balancement des marées est la portion du littoral tidal subissant l'alternance des émersions et des immersions consécutives aux marées.

• coefficient de marée

  

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