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M A

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R E

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On observe tous quotidiennement des phénomènes naturels sans trop savoir de quoi il est question et comment fonctionne la planète. L’eau monte et descend. Des villes sont submergées, des « îles » se forment pour ensuite se raccrocher au rivage. Quand on est jeune, on va à la plage, on construit des châteaux de sable et la mer les emporte. On se demande pourquoi et l’on se fait répondre : « Parce que c’est comme ça ! »


LES MYTHES

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SUR UN JOUR

SUR UN MOIS

LE RYTHME DES MARÉES ET L’ASTRONOMIE

LES INVENTIONS QU’ONT PERMISES LES MARÉES

L’HISTOIRE

Ta b l e des matiè 10


res 18 20

DÉFINITION

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LA FORMATION DE L’ESTRAN

TROIS TYPES DE MARÉES

LA FORCE DES MARÉES ET LA GÉOGRAPHIE

LES PLUS GROSSES MARÉES

SUR UN AN

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Les mythes Plusieurs croyances circulaient quant à l’origine des marées avant qu’on comprenne le phénomène ! Non, elles ne sont pas produites par des vents solaires et elles ne proviennent pas de réservoirs sous-marins. L’eau ne bouge pas parce que l’univers respire ou que le coeur de la terre bat ! Et, ce n’est pas non plus un phénomène thermique créée par la lune et le soleil qui chaufferais les eaux.

MARÉE  n.f.  Oscillation quotidienne de la mer dont le niveau monte et descend alternativement.

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« marée haute, Marée basse, cette alternance est à l’image de ma vie, de tout vie peut-être. La vie s’éloigne mais elle revient.

— Jean-Bertrand Pontalis

»


«

Les mythes

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»

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MARÉE  n.f.  Oscillation quotidienne de la mer dont le niveau monte et descend alternativement.

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L’histoire

4E SIÈCLE AV. J.-C. Le Marseillais Pythéas,

reconnu comme le plus grand navigateur de tous les temps, est le premier à observer et comprendre le lien entre les marées et les phases lunaires. C’est le point de départ de la théorie sur les marées. MOYEN ÂGE Les connaissances acquises partent dans l’oublie, mais la découverte de textes grecs ou romains à la renaissance permet à quelques scientifiques de comprendre comment fonctionne le système solaire et par conséquent les marées. Nicolas Copernic exprime, entre autres, l’idée que la terre tourne autour du soleil. Johannes Kepler l’appuie et avance l’idée que les marées pourraient être créées à cause d’un champ magnétique entre la terre, la lune et le soleil. 1687 Isaac Newton présente la théorie statique des marées selon laquelle une marée est définie, par les déplacements d’astres perturbateurs sois le soleil et la lune. Cette théorie explique le phénomène dans les grandes lignes, mais des questions quant à certaines particularités n’ont toujours pas de réponses, comme le retard des marées ou pourquoi elles sont parfois plus hautes que prévues. 1799 Pierre Simon Laplace introduit la théorie dynamique. Elle présente la notion d’ondes des marées et permet d’expliquer le retard des marées et leurs amplitudes variables. Laplace trouve comment prédire les marées. 1872 Lord Kelvin invente le «Tide prédicat» un appareil conçu pour prédire les marées à l’aide d’un système de poulies qui traces mécaniquement les courbes des marées des principaux ports. AUJOURD’HUI Les marées sont calculées grâce aux satellites qui surveillent les océans en tout temps. Le premier, lancé en 1992, se nomme Topex-Poséidon et le deuxième Jason est lancé en 2001.

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Les inventions qu’ont permises les marées

LES PÊCHERIES Les pêcheries ont été développées dès le 11e siècle. Elles permettaient de pêcher le poisson sans bateau. Les pêcheurs construisaient au niveau de la mi-marée des clayonnages ( supports de pieux en branchage ) qui s’étendaient sur environ 300 mètres de long en formant un V vers le large. À la pointe, il y avait un filet de pêche qui emprisonnait les poissons. Les pêcheurs n’avaient qu’à aller le vider à la basse mer.

L’EXTRACTION DU GRANITE Les Égyptiens ont trouvé un moyen à la fois astucieux, économique et moins fatigant de récolter ce type de roche sur le bord des rives. À la marée basse, ils plantaient des morceaux de bois secs entre les pierres. Pendant le flux, le bois se gonflait d’eau et finissait par se rompre ce qui faisait éclater le granite. Il suffisait ensuite d’attacher les blocs à un tonneau vide et de les faire voguer jusqu’au port le plus prêt.

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Le rythme des marées et l’astronomie Nous allons voir que le phénomène des marées est influencé, entre autres, par la rotation et la révolution de la Terre, sa déclinaison et sa distance vis-à-vis du soleil et de la lune. Mais pour commencer, il faut savoir que le phénomène des marées est créé par la force d’attraction ainsi que la force de gravité entre la terre et un astre ( la lune et le soleil ). La force d’attraction entre la terre et la lune ( nous allons commencer l’explication en parlant seulement d’un astre ) crée une déformation des plans d’eau qui « s’étire » vers celle-ci et à son opposer, pour que la planète garde son équilibre. Il se crée ainsi deux bourrelets, de chaque côté de la planète, qui prend la forme d’un ballon de football ( figure 1 ). Comme la terre tourne sur elle même, les eaux bougent aussi en fonction du fond des océans. Par conséquent, aux marées qui s’élèvent verticalement vers la lune s’ajoutent un mouvement horizontal due aux courants marins.

Ça semble simple, mais les marées sont toutefois contenues par les continents ! Elles ne se déplacent donc pas exactement selon le principe mentionner plus haut. Leurs amplitudes, la période de temps qu’elles prennent pour compléter un cycle et leurs phases varie d’un endroit du monde à l’autre. Je vous expliquerai le phénomène général sans tenir compte des continents, mais sachez, comme je l’expliquerai un peu plus loin, que la géographie joue aussi un rôle important lorsqu’on veut calculer leurs hauteurs.

1

T = TERRE L = LUNE

T=terre l=lune 12


«

Le temps et la marée n’attendent personne.

— Proverbe anglais

»


Le rythme des marées et l’astronomie Nous allons voir que le phénomène des marées est influencé, entre autres, par la rotation et la révolution de la Terre, sa déclinaison et sa distance vis-à-vis du soleil et de la lune. Mais pour commencer, il faut savoir que le phénomène des marées est créé par la force d’attraction ainsi que la force de gravité entre la terre et un astre ( la lune et le soleil ). La force d’attraction entre la terre et la lune ( nous allons commencer l’explication en parlant seulement d’un astre ) crée une déformation des plans d’eau qui « s’étire » vers celle-ci et à son opposer, pour que la planète garde son équilibre. Il se crée ainsi deux bourrelets, de chaque côté de la planète, qui prend la forme d’un ballon de football ( figure 1 ). Comme la terre tourne sur elle même, les eaux bougent aussi en fonction du fond des océans. Par conséquent, aux marées qui s’élèvent verticalement vers la lune s’ajoutent un mouvement horizontal due aux courants marins.

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contenues par les continents ! Elles ne se déplacent donc pas exactement selon le principe mentionner plus haut. Leurs amplitudes, la période de temps qu’elles prennent pour compléter un cycle et leurs phases varie d’un endroit du monde à l’autre. Je vous expliquerai le phénomène général sans tenir compte des continents, mais sachez, comme je l’expliquerai un peu plus loin, que la géographie joue aussi un rôle important lorsqu’on veut calculer leurs hauteurs.

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T = TERRE L = LUNE

T=terre l=lune 14


SUR UN JOUR Vingt-quatre heures, c’est le temps que prend la terre pour faire le tour sur elle-même.

On sait que des bourrelets sont présents vis-à-vis de la lune et à son opposé. Il s’agit de la marée haute ( haute mer ). Pendant ce temps, aux deux autres extrémités de la terre, il y a moins d’eau, ce qu’on appelle la marée basse ( basse mer ) ( figure 2 ). Comme la terre tourne, un endroit fixe connaît donc successivement des hautes mers et des basses mers. Ça prend environ six heures pour qu’en restant à un même endroit on visualise le niveau le plus haut de la mer et le plus bas. Il y a deux marées hautes par jour et deux basses, une aux douze heures environ ( figure 3 ). En réalité, un peu plus de 24 heures sont nécessaires pour visualiser deux cycles complets à cause de la rotation de la lune autour de la terre.

MARÉE BASE

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MARÉE HAUTE

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MH

mh = marée haute nm = niveau moyen mb = marée basse

NM

MB 0

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HEURE

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SUR UN MOIS Vingt-neuf jours et demi, c’est le temps que prend la lune pour faire le tour de la terre.

Cette dernière bouge aussi d’environ treize degrés par jour. C’est ce mouvement qui crée le décalage des marées parce que la terre doit faire un tour de 360 plus 13 degrés pour qu’un point quelconque vis-à-vis de l’astre face une rotation complète pour revenir ce positionner devant la lune ( figure 4 ). Ce qui fait que l’intervalle entre deux hautes mers ou basse mer n’est pas de douze heures, mais de douze heures vingt-cinq.

Comme mentionné précédemment, le soleil influe aussi sur le cycle des marées de la même manière que le fait la lune. La combinaison de la force d’attraction des deux astres crée les marées d’eau vive et d’eau morte. Quand le soleil, la terre et la lune sont alignés, c’est-à-dire lors de la nouvelle lune ou de la pleine lune ( aussi appelé syzygies ), les forces génératrices des deux astres s’additionnent. Cela crée un renflement de l’eau encore plus accentué ( eau vive ). La mer monte beaucoup et par conséquent descend beaucoup ( eau morte ). Quand les astres et la terre forment un ange droit, au premier et dernier quartier de lune ( aussi appelé quadratures ), chacun des astres exerce une attraction vis-à-vis la terre donc le mouvement de la marée montante ou descendante ne varie pas autant ( figure 6 ). Par contre, l’attraction émise par la lune est deux fois plus grande que celle créée par le soleil en raison de sa proximité avec la planète ce qui fait quand même monter un peu le niveau d’eau.

Ceci, c’est une moyenne. Ce raisonnement fonctionnerait si l’orbite de la lune autour de la terre était circulaire. Or, c’est une ellipse et la terre occupe l’un des deux foyers. La lune n’est, par conséquent, pas toujours à la même distance de la terre ( figure 5 ). Selon la loi des aires de Kepler, la vitesse de rotation de la lune dépend de la distance entre celle-ci et la terre. Plus elle est proche de notre planète, plus sa progression est rapide et la longueur totale de son déplacement est supérieure à treize degrés par jour. L’inverse se produit quand l’astre et la planète sont éloignés.

On comprend donc que le marnage (  niveau entre la pleine mer et la basse mer) augmente plus l’on approche du syzygie et diminue plus on approche de la quadrature. Après chaque cycle lunaire, la marée recommence un cycle sensiblement identique ( figure 7 ). La pleine mer qui arrive après la pleine lune ou nouvelle lune n’est pas nécessairement la plus forte. On doit attendre trois ou quatre marées plutard pour l’observer. On appelle ce décalage l’âge de la marée.

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13˚

rotation de la terre

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MH

NM

MB 0

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JOURS

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SUR UN AN Trois cent soixante-cinq jours, c’est environ le temps que prend la terre pour faire le tour du soleil.

Pour comprendre le phénomène sur une année solaire, on doit tenir compte de la déclinaison du soleil et de la distance entre la terre et celui-ci. La déclinaison du soleil est nulle à l’équinoxe ( mars et septembre ) et maximale au solstice ( juin et décembre ). L’action du soleil sur les marées est plus forte moins l’inclinaison du soleil est élevée. La différence de hauteur entre la haute mer de l’équinoxe et celle du solstice est d’environ quinze pour cent. Aussi, chaque année, la terre est au plus proche du soleil le trois janvier et au plus loin le trois juillet. Comme on sait que plus un astre est proche de la terre plus il aura de force d’attraction sur les marées, on peut en déduire qu’en janvier, les mortes eaux seront affaiblies et les vives eaux renforcées. Le contraire se produit aux environs du trois juillet chaque année.

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COEFFICIENT DE LA MARÉE On se sert du coefficient de la marée pour déterminer l’amplitude de celles-ci. Il se situe entre vingt et 120 centimètres. Une basse mer ayant un coefficient de 120 est la plus basse possible. En tenant compte de ce coefficient, on peut, entre autres, fixer la hauteur des quais pour éviter qu’ils soient submergés. Le coefficient permet de connaître rapidement l’état de la marée, mais les navigateurs doivent prendre d’autres éléments en compte lorsqu’ils sortent en mer, car le coefficient tient compte seulement de la force des marées selon le plan astronomique. 120

marées extraordinaires de vive-eau d’équinoxe

100

marées de vive-eau d’équinoxe

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marées de vive-eau moyennes

70

marées moyennes

45

marées de mortes-eau moyennes

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marées de morte-eau les plus faibles

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Les plus grosses marées La baie de Fundy LOCATION

LE NIVEAU DE LA MER MOYEN

1

PLUS HAUTE MARÉE JAMAIS OBSERVÉE

Hopewell Cape, Nouveau-Brunswick, Canada 10 à 14 mètres 16 mètres

Le mont-Saint-Michel

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LOCATION LE NIVEAU DE LA MER MOYEN PLUS HAUTE MARÉE JAMAIS OBSERVÉE

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Mont-Saint-Michel, France 11 à 12 mètres 13 mètres


« Naviguer sur une mer fermée est une chose, n’aviguer sur l’océan qui n’a ni fin ni limites en est une autre.

— Jules César

»


Les plus grosses marées La baie de Fundy LOCATION

«

LE NIVEAU DE LA MER MOYEN PLUS HAUTE

1

Hopewell Cape, Nouveau-Brunswick, Canada 10 à 14 mètres 16 mètres

rem enMARÉE u ruJAMAIS s reugivaN OBSERVÉE ,esohc enu tse eémref naéco’l rus reugiva’n setimil in nif in a’n iuq .ertua enu tse ne

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2

LOCATION LE NIVEAU DE LA MER MOYEN PLUS HAUTE MARÉE JAMAIS OBSERVÉE

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Mont-Saint-Michel, France 11 à 12 mètres 13 mètres


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La force des marées et la géographie On ne peut toutefois pas se fier seulement sur l’astronomie pour calculer l’amplitude des marées. Elle nous permet de comprendre le principe, la cause du phénomène, mais on doit aussi tenir compte des facteurs géographiques lorsqu’on veut calculer leur hauteur. S’il n’y avait pas de continents, l’eau circulerait comme il a été expliqué précédemment. Mais, les continents créent une barrière qui empêche l’eau de circuler selon les astres. Par conséquent, les bassins océaniques agissent presque séparément les uns des autres. Ils peuvent agir ainsi parce que, dans chaque océan, il y a un endroit ou la marée est nulle. C’est le point de départ des ondes des marées. On l’appelle le point amphidromique. Deux particularités géographiques influent sur la hauteur des marées.

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La forme de la côte Quand une onde de marée passe de chaque côté d’une pointe rocheuse, il n’y a aucun changement sur la hauteur de la marée. Elle continue son chemin de chaque côté. Par contre, quand elle rencontre une côte similaire à une baie qui lui obstrue le passage, elle s’enfonce vers celle-ci et est amplifiée.

La profondeur Moins un océan est profond, plus ses marées sont grosses. Il est de mise que lorsqu’il y a des eaux peu profondes, proches des côtes, il y est aussi un plateau continental. Les ondes qui caractérisent les marées sont libres dans le milieu de l’océan. Rien ne les retient. Mais quand elles approchent des côtes et que le fond s’élève, elles sont soudainement freinées dans leur course et leur amplitude augmente. On peut donc dire inversement que plus un océan est profond, moins les marées sont hautes. niveau d’eau régulier

onde

fond marin

niveau d’eau régulier

onde fond marin

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Trois types de marées

Comme mentionnées précédemment, les marées évoluent séparément les unes des autres à cause des barrières que créent les continents. Selon notre position, on peut observer différents types de marée :

Semi-diurnes

1

C’est quand il y a deux pleines mers et deux basses mers par jour. ( le modèle démontré précédemment ) Elles couvrent majoritairement les côtes de l’océan Atlantique. C’est le type de marée la plus courante.

Diurnes

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C’est quand il y a une pleine mer et une basse mer par jour. Ce type de marée est plutôt rare. On peut observer ce phénomène à Copenhague ou encore dans le golf du Mexique.

Mixtes C’est quand on peut distinguer deux marées basses et deux hautes par jour, mais leur rythme n’est pas constant contrairement aux marées semi-diurnes.

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« Vous ne pouvez pas plus retenir un éclat de rire que vous ne pouvez retenir la marée. Les deux sont une force de la nature.

— William Rothsler

»


relshtoR mailliW —

Trois types de marées

Comme mentionnées précédemment, les marées évoluent séparément les unes des autres à cause des barrières que créent les continents. Selon notre position, on peut observer différents types de marée :

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C’est quand il y a une pleine mer et une basse mer par jour. Ce type de marée est plutôt rare. On peut observer ce phénomène à Copenhague ou encore dans le golf du Mexique.

Mixtes C’est quand on peut distinguer deux marées basses et deux hautes par jour, mais leur rythme n’est pas constant contrairement aux marées semi-diurnes.

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La formation de l’estran MARÉE HAUTE marnage MARÉE BASE

estran plage

océan

L’érosion des continents est causée par le mouvement des vagues qui en les frappant créent des falaises. Celles frappées par les mers sans marées sont celles qui s’érodent le moins, car les vagues frappent toujours à la même hauteur. Par contre, les parois touchées par des mers à marées sont creusées à plusieurs hauteurs par les vagues. Ce phénomène est dû au fait que le niveau d’eau s’attarde un peu plus longtemps à la haute-mer et à la base-mer qu’entre les deux. Il se forme alors deux indentations, une à la hauteur de la pleine-mer moyenne et l’autre à la hauteur de la basse-mer moyenne. L’érosion des parois touche toutefois toute la hauteur de celles-ci et est beaucoup plus violente que dans les mers sans marées. Dépendamment du type de roches frappé par les vagues, il se forme des grottes, des fissures, etc. Certaines falaises vont s’éroder plus vite que d’autres à cause de leurs compositions sédimentaires. Par exemple, celles en calcaire vont s’effriter plus vite, car il s’agit d’un type de sédiment friable.

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Bouteille à la mer Pas moins d’une quinzaine de bouteilles par an pouvaient être recueillies sur les plages des côtes françaises. Ces bouteilles ont permis de démontrer, grâce à l’influence du vent et des courants marins, qu’il existe des courants de transport naturel dans l’Atlantique. Les bouteilles pouvaient voyager entre 1  000 et 2  000 milles pour se rendre d’une côte à l’autre. Elles pouvaient voguer de 100 à 1 200 jours avant que quelqu’un les trouve et avançaient à une vitesse de cinq milles par jour. Ces découvertes ont été possibles à cause du mouvement de l’eau dans les estrans qui laissaient les bouteilles sur les plages.

Après un certain nombre d’années, tous les matériaux qui seront tombés de la falaise formeront une sorte de plateforme inclinée qui protégera la falaise contre les marées tel un bouclier. Il s’agit des grèves et des plages. Dans les mers avec marées, on nomme ces plages estran. C’est la partie que couvre la marée haute jusqu’à la marée basse. Chaque estran à une constitution différente dépendamment des matériaux tombé de sa falaise. Il peut s’agir de granite, des grès, de schistes, de calcaire, etc. En plus, on doit ajouter les matériaux que la mer transporte jusqu’à la rive. Les matériaux sont classés par grosseur : rochers, galets, graviers, sables, vases. En règle générale, les rochers sont les plus éloignés du niveau de la marée basse. Plus l’on descend vers celle-ci, plus il y a de graviers ou de sable.

LES AUTRES DÉPÔTS L’estran est aussi porteur de dépôts animaux et végétaux. Comme il s’agit de matière moins lourde que les sédiments, ce type de dépôt est plus facilement transportable pour les marées. On peut y retrouver des coquillages, des algues ou encore des moules. Plusieurs espèces marines telles les mollusques vivent aussi dans l’estran. Tantôt sur la terre ( basse-mer ) tantôt dans la mer ( haute-mer ).

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Définition ÂGE DE LA MARÉE Temps entre le syzygie et la plus forte marée pendant un cycle lunaire. AMPHIDROMIQUE Se dit d’un point de l’océan où la marée est nulle. ESTRAN Zone découverte et couverte par la marée alternativement. FLOT, FLUX Désigne le niveau de la mer qui augmente. OU MONTANT MARÉE BASSE La marée à son point le plus bas. OU BASSE MER MARÉE HAUTE La marée à son point le plus élevé. OU HAUTE MER MARNAGE C’est la différence de niveau entre OU AMPLITUDE la marée basse et la marée haute. QUADRATURE Désigne le premier et le dernier quartier de lune. REFLUX, JUSANT Désigne le niveau de la mer qui descend. OU PERDANT SYZYGIE Désigne la nouvelle lune ou la pleine lune.

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Mise en page les marées  
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