Comprendre la dynamique des marées : Mécanismes, mesures et influences environnementales

La marée désigne le mouvement montant puis descendant des océans et des mers. Ce phénomène naturel, aussi passionnant que mystérieux, rythme la vie littorale et influence profondément les écosystèmes marins. Ce qui semble parfois évident pour les uns ne l'est pas pour tout le monde. Chacun sait que l'océan est soumis aux marées, sous l'influence de la lune, son niveau varie plusieurs fois au cours de la journée. C’est le mouvement continu et quotidien de la masse des eaux dont le niveau monte et descend alternativement dans un même lieu. Ce mouvement perpétuel est provoqué par l’attraction du soleil, de la lune et de la masse des eaux sur le globe. Les masses s’attirent entre elles plus ou moins en fonction de la position respective des 3 astres.

Schéma explicatif des forces gravitationnelles de la Lune et du Soleil sur les océans terrestres

Les fondements gravitationnels du phénomène

La gravitation universelle est une force d’attraction qui s’exerce mutuellement entre deux corps. C’est Isaac Newton qui a découvert, pour la première fois en 1687, ce phénomène d’attraction gravitationnelle des astres sur la Terre. La marée est le phénomène sur Terre le plus visible de l’impact de la lune. Il est vrai que le Soleil est beaucoup plus massif que la Lune (environ 27 millions de fois plus massif). Cependant, la proximité de la Lune avec notre planète en fait le moteur principal des marées.

Lorsque la lune passe au-dessus des terres de notre jolie planète, les effets de sa force d’attraction ne sont pas visibles à l’œil nu (la terre ne se soulève que de quelques centimètres en moyenne). Les eaux qui font face à la Lune sont attirées, ce qui entraîne l’augmentation du niveau des eaux. Simultanément, une autre marée haute se produit du côté de la Terre qui est opposé à la Lune. On remarque aussi que le niveau des eaux perpendiculaires à la marée haute est plus bas.

Il est faux de penser que seule la Lune tourne autour de la Terre. En fait, la Lune et la Terre tournent toutes les deux autour d'un point appelé barycentre. Si la Terre et la Lune avaient la même masse, le barycentre se situerait à mi-chemin entre les deux. Enfin, il ne faut pas oublier l’influence de la rotation de la Terre, qui génère une force centrifuge, poussant l’eau à s’éloigner de son centre. C’est cette force centrifuge qui explique pourquoi il y a deux marées par jour.

Le marnage et les variations de niveaux

On appelle marnage la différence entre le niveau de la marée haute et celui de la marée basse en pleine mer. La compréhension de la notion de marnage est alors essentielle pour comprendre la variation des intensités du courant, d'une journée à l'autre et même au sein de la marée. Par exemple, le marnage de la baie du Mont-Saint-Michel est en moyenne de 10 m, l’un des plus importants d’Europe occidentale.

La marée désigne un mouvement périodique d’oscillation du niveau de la mer. Ce peut être un mouvement ascendant, on parle alors de marée montante (flux) ou au contraire d’un mouvement descendant, on parle alors de marée descendante (reflux, jusant). Il faut parfois marcher plusieurs centaines de mètres pour se tremper les pieds dans l’eau en Bretagne ou sur les plages de Normandie, la mer s’étant retirée au loin. Le marnage ou l’amplitude de marée est la différence de la hauteur d’eau entre la pleine mer et la basse mer.

Timelapse grande marée à Saint Malo

Le coefficient de marée : un indicateur de puissance

En France, on parle de coefficient de marée. Il permet de savoir si la marée du jour a un gros ou un petit marnage. Le coefficient de marée représente l’ampleur de la marée par rapport à sa valeur moyenne. Il varie par convention entre 20 et 120. Plus le coefficient de marée est fort, plus le marnage - c’est-à-dire la différence de hauteur d’eau entre la pleine mer et la basse mer - est important. Cela signifie que la mer monte haut et descend loin. La valeur médiane est située à 70.

Le coefficient résulte d'un calcul qui prend notamment en compte la hauteur de la pleine mer et le niveau moyen de la mer. Historiquement, nous utilisons des coefficients qui sont calculés pour chaque pleine mer. Chaque année, le SHOM (Service Hydrographique et Océanographique de la Marine) publie un calendrier des marées pour les ports de France métropolitaine et d’Outre-Mer. C’est l’outil idéal pour anticiper et planifier ses activités.

Les grandes marées et les mortes eaux

Les grandes marées appelées aussi marées de vive-eau se produisent quand le soleil et la lune sont alignés sur un même axe et que leurs effets se conjuguent. Les marées sont alors de fortes amplitudes. Dans ces conditions, les marées hautes atteignent des niveaux plus élevés que la moyenne et les marées basses atteignent des niveaux plus bas que la moyenne. On parle de grandes marées à partir du coefficient 95.

À l’inverse, lorsque le soleil et la lune forment un angle droit par rapport à la Terre, l'effet de leurs attractions se soustrait. Les marées seront alors de très faibles amplitudes, c'est ce que l'on nomme les mortes eaux. À l’inverse des équinoxes qui produisent de grandes marées, les solstices produisent de faibles marées puisque l’axe de la Terre est incliné par rapport au soleil. Le troisième rythme se produit au moment de l’équinoxe tous les 6 mois. L’équinoxe de printemps se produit généralement en mars, l’équinoxe d’automne en septembre. Le 21 mars 2015, la « marée du siècle » s’est produite avec un coefficient à 119. Ce phénomène a lieu tous les 18 ans du fait de l’alignement des astres et de l’équinoxe de printemps dans l’hémisphère Nord.

Diversité géographique et spécificités locales

L’intensité des marées dépend de plusieurs facteurs : la taille de la mer, l’endroit du globe où elle se trouve, sa profondeur, la forme des côtes et d’autres éléments météorologiques. C’est un phénomène naturel que l’on observe principalement sur les côtes avec plus ou moins d’intensité.

C’est au Canada qu'il faut aller pour trouver le plus grand marnage du monde. Dans la baie de Fundy exactement, vaste bras de mer de 270 kilomètres qui sépare le Nouveau-Brunswick de la Nouvelle-Écosse. Des grandes marées spectaculaires peuvent aussi être observées en France. À Saint-Malo, le marnage atteint, par exemple, plus de 12 mètres en moyenne du fait de sa situation géographique.

En Méditerranée, les marées existent aussi, mais elles sont faibles, de l'ordre d'une quarantaine de centimètres. Cela est dû au fait qu'il s'agit d'une mer quasi-intérieure, très profonde, ce qui ne favorise pas les déplacements de grandes masses d'eau. Dans le détroit de Gibraltar, la configuration empêche l’onde de marée de passer, réduisant de fait considérablement la force des marées sur le littoral méditerranéen.

Carte mondiale mettant en évidence les zones de marnage élevé et faible

Les cycles de marées et leur impact biologique

Sur notre littoral européen, les marées sont « semi-diurnes », il y a 4 extremums par jour, nos fameuses 2 marées hautes et 2 marées basses quotidiennes. Ce premier rythme est dû à la rotation de la Terre sur elle-même en 24 h et au déplacement de la lune autour de la Terre en 24 h 50 mn. Attention, il ne s’agit que d’un repère car dans la réalité ce laps de temps n’est jamais de 6 heures pile. Non, la marée monte et descend par palier, son mouvement est irrégulier. En effet sur notre littoral les hauteurs d’eau ne sont pas toujours les mêmes.

Il existe des marées dites « diurnes » avec 1 seule marée haute et 1 seule marée basse par jour. Les marées semi-diurnes à inégalité diurnes, quant à elles, présentent deux marées hautes et deux marées basses qui peuvent être très différentes les unes des autres.

La vie marine s'adapte à ces cycles. Lorsque la mer descend, les poissons gagnent le large pour rester dans l’eau. Mais certaines espèces, comme la sole, s’enfouissent complètement dans le sable humide et attendent patiemment que la mer remonte. Les bigorneaux, les moules ou encore les huîtres referment leur coquille en gardant un peu d’eau emprisonnée à l’intérieur.

Courants marins et activités humaines

Ainsi, si le volume d'eau déplacé varie au cours de la marée, l'intensité du courant aussi. Un courant marin est un mouvement d’eau de mer régulier, continu et cyclique. Il est créé par l’action combinée des vents permanents qui poussent les eaux de surface, de la marée, et également par la force de Coriolis qui modifie la direction des courants selon l’hémisphère. Pour rappel, le principe de Coriolis est un effet qui permet de dévier la trajectoire d’un objet en mouvement à la surface de la Terre.

Le bar est un poisson qui aime le courant et d'une manière générale le courant est bénéfique à la pêche, car il apporte de la nourriture ou la met en suspension. Certains postes vont être productifs au jusant, d'autres au flot, certains en début de marée et d'autres au moment où le courant est le plus fort. Avant de prendre la mer, il est nécessaire de tenir compte des courants de marée. Toutefois, les prédictions ne tiennent pas compte de la météo qui aura un impact finalement. La prochaine fois que tu feras un château de sable ou que tu te baigneras dans la mer, amuse-toi à repérer la lune ou le soleil et observer le niveau de la marée.

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