Certaines résonances des bassins
océaniques modifient parfois de façon importante l’amplitude relative des ondes d’un même groupe et introduisent d’autres singularités dans l’allure de la marée. Le rapport des deux principales ondes semi-diurnes, qui vaut en théorie 2,17, peut ainsi s’élever jusqu’à 7 (littoral sud-est de l’Argentine, où il y a alors peu de différence entre vive-eau et morte-eau), ou s’abaisser jusqu’à 1,5 (golfe de Gabès, marées de morte-eau très faibles), ou bien l’onde solaire moyenne devient très faible et l’amplitude présente un rythme mensuel dû à l’onde elliptique lunaire (Port-Lyttel-ton en Nouvelle-Zélande).
L’amplitude des marées est très variable. Presque nulle dans les mers fermées, sauf lorsqu’il se produit des résonances locales (2 m à Gabès, 1 m à Venise), elle reste faible au milieu des océans, mais elle peut être considérablement amplifiée en se propageant sur un socle continental et en rencontrant des rivages découpés. Les plus grandes marées du globe sont semi-diurnes (17 m en baie de Fundy au Canada, 15,5 m dans la baie du Mont-Saint-Michel). La plus grande marée diurne (11,5 m) a lieu à l’extrême nord de la mer d’Okhotsk.
Aspect synthétique des marées
Les ondes prépondérantes qui donnent à la marée totale son caractère essentiel sont l’onde lunaire moyenne pour la marée semi-diurne, l’onde déclinationnelle luni-solaire pour la marée diurne.
On caractérise alors le mouvement oscillatoire de la surface de l’eau par deux réseaux de courbes, groupant, le premier, les lignes le long desquelles l’oscillation conserve la même amplitude et, le second, les lignes dont tous les points sont simultanément dans la même phase. Ces dernières sont appelées lignes cotidales ; l’heure de la pleine mer, invariable sur chacune de ces lignes, sert à les identifier, et leur réseau donne par suite l’allure de la propagation de la marée. Celle-ci a souvent le caractère d’une onde progressive simple. Quelques bassins sont le siège d’ondes stationnaires avec des lignes nodales sur lesquelles l’amplitude est nulle. Dans d’autres, la force de Coriolis due à la rotation de la Terre provoque la formation de points nodaux isolés où concourent les lignes cotidales, de sorte que la marée paraît se propager autour d’eux par rotation, d’où leur nom de points amphidro-miques (rotation du nord vers l’ouest dans l’hémisphère Nord, en sens inverse dans l’hémisphère Sud).
Courants de marée
Les particules liquides sont mises en mouvement par l’onde-marée et elles décrivent des orbites fermées contenues dans des plans verticaux. Le dé-
placement vertical constitue la marée, le déplacement horizontal, beaucoup plus important, est le courant de
marée, qui intéresse toute la profondeur de l’eau. Au large, où la marée peut être assimilée à une onde progressive simple, le courant n’a qu’une faible vitesse et il est alternatif, dirigé dans le sens de la propagation quand la surface liquide est au-dessus du niveau moyen, et inversement. Près des côtes, le caractère des courants est profondé-
ment perturbé et, dans certains cas, leur vitesse peut s’élever jusqu’à 5 m/s.
Énergie des marées
Comme la houle, l’onde-marée possède l’énergie potentielle nécessaire pour déformer la surface de la mer et l’énergie cinétique nécessaire pour imprimer aux particules leur mouvement orbital.
L’énergie totale de l’onde est considé-
rable, mais elle se dissipe rapidement par frottement sur le fond lorsque l’onde se propage par des profondeurs relativement faibles : on attribue à ce frottement le très léger ralentissement constaté dans la vitesse de rotation de la Terre, partant, le très faible accroissement de la durée du jour.
En 1967 a été achevée, dans l’es-
tuaire de la Rance, la première installation industrielle de captation de l’énergie des marées. L’estuaire est coupé par un barrage-usine équipé de turbo-alternateurs pouvant fonctionner dans les deux sens, suivant que le niveau aval est plus bas ou plus haut que celui du bief amont. L’électricité produite, 0,5 GWh en moyenne annuelle, est injectée dans le réseau régional d’interconnexion sous une tension de 225 kV.
Marées dans les fleuves
La marée qui règne devant une côte se propage dans les fleuves sous la forme d’une onde dérivée progressant vers l’amont avec une périodicité identique à celle de l’onde génératrice, mais la dissipation d’énergie réduit peu à peu l’amplitude de l’onde, et la marée finit par ne plus se faire sentir, c’est la limite de la partie maritime du fleuve (160 km pour la Gironde et la Dordogne, plus de 1 000 km pour l’Amazone). Dans l’estuaire et plus encore dans le fleuve, la montée du niveau en un point est nettement plus brève que la baissée ; il peut même arriver que la montée soit à peu
près instantanée, c’est le phénomène du mascaret, lame brisante barrant tout le lit du fleuve et remontant rapidement vers l’amont.
Les marées
des parties solides
Marées terrestres
Sous l’action de la force génératrice des marées, le globe terrestre, qui possède une certaine élasticité, éprouve une déformation statique pouvant
atteindre au plus un mètre d’amplitude ; il est donc allongé de quelques décimètres en direction de la Lune et à l’opposé, ce double allongement étant moindre pour le Soleil. Constamment variable en un point donné, cette déformation constitue la marée terrestre ; sa hauteur n’est pas mesurable, faute de repères fixes.
La marée terrestre se manifeste indirectement par quelques phénomènes dont bien peu sont immédiatement
accessibles, comme les variations du niveau dans certaines mines inondées ; d’autres, plus fins, variation des latitudes, marées océaniques à longue pé-
riode, variation de la tension d’un fil tendu entre deux repères, permettent une première approche. Les mesures downloadModeText.vue.download 6 sur 575
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les plus précises concernent d’une part l’intensité de la pesanteur, qui éprouve une marée gravimétrique étudiée à l’aide de gravimètres spéciaux, d’autre part la direction de la pesanteur, qui subit une marée clinométrique observée au moyen de pendules horizontaux très sensibles ; les premières mesures montrent que l’amplitude théorique est multipliée par 1,2, les secondes peuvent fournir des indications sur la constitution de la croûte terrestre.
Marées de la Lune
La Terre exerce sur la Lune une action génératrice de marées 35 fois plus forte que celle qu’elle subit de la part
de son satellite. L’action du Soleil sur la Lune est négligeable à côté de celle de la Terre. Ne sachant à peu près rien de l’élasticité du globe lunaire, on ne peut évaluer l’ampleur de la déformation engendrée par la Terre. Comme la Lune tourne toujours la même face vers la Terre, il est vraisemblable que cette marée allonge légèrement cette face et aussi la face cachée, avec de faibles variations dues à l’ellipticité de l’orbite lunaire et au phénomène de la libration.
A. G.
F Ondes océaniques.
P. J. Melchior, les Marées terrestres (Impr.
Louis, Ixelles, 1955). / J. Rouch, les Marées (Payot, 1961). / R. Gibrat, l’Énergie des marées (P. U. F., 1966).
La zone des marées
La zone des marées, ou plus exactement la zone de battement des marées — on dit aussi estran ou zone intertidale —, est la portion de côte comprise entre hautes et basses mers.
Son étendue dépend essentiellement de deux facteurs : l’amplitude des marées et la morphologie littorale.
L’AMPLITUDE DES MARÉES
Elle varie dans l’espace et le temps.
y Dans l’espace. Il existe des mers à faibles marées (exemple : côtes françaises de Mé-
diterranée), où cette amplitude atteint au plus quelques dizaines de centimètres, des mers à fortes marées (exemple : côtes fran-