ondes océaniques (suite)

• En intensité. Elle est maximale (c’est la vive-eau) lorsque les actions de la Lune et du Soleil se conjuguent ; elle est minimale (c’est la morte-eau) lorsqu’elles se retranchent. En un point quelconque de l’océan se succèdent des ondes d’amplitude (ou marnage) plus ou moins forte : pendant une vive-eau, l’eau monte et descend davantage, tandis qu’en morte-eau son mouvement vertical est atténué. De la morte-eau à la vive-eau, on est en période de revif ; le retour à la morte-eau est la période de déchet. Ces variations cycliques sont exprimées par le coefficient de marée, qui peut varier entre 20 (ou 0,20) pour les plus faibles et 120 (ou 1,20) pour les plus fortes amplitudes.

• En périodicité. La force génératrice de la marée se renouvelle :
— au rythme du « jour de l’astre » (ou intervalle de temps séparant deux passages successifs de l’astre au méridien), qui vaut 24 heures pour le Soleil et 24 h 50 mn pour la Lune ; la force peut donc avoir une « composante » ou solaire ou lunaire ;
— à raison d’une ou de deux fois par « jour de l’astre » ; la force peut également avoir une « composante » diurne, semi-diurne ou mixte (fig. 9).

Entre ces deux périodicités, toutes les combinaisons sont possibles : il peut exister une composante lunaire semi-diurne (P = 12 h 25 mn), une composante solaire diurne (P = 24 h), etc.

L’effet

Toutes ces sollicitations engendrent une sorte de « bourrelet » qui se déplace selon le jeu des forces responsables. C’est une onde longue (plusieurs milliers de kilomètres) et rapide (plusieurs centaines de kilomètres à l’heure), qui est sensiblement modifiée selon la forme des bassins océaniques qu’elle parcourt.

• Elle est modifiée dans ses caractéristiques, car la sinusoïde que les marégraphes inscrivent n’est pas la copie conforme de la force génératrice agissant localement. Tout comme un son, l’onde réelle présente une amplitude et une période modifiées, modulées par le phénomène de la résonance.

Le marnage, qui est faible dans les bassins du large, s’accroît sensiblement sur les plates-formes continentales et principalement dans les golfes étendus (fig. 10). Inversement, d’autres mers (comme les mers marginales) agissent en réduisant le marnage : par exemple, celui-ci reste inférieure à 1 m (et parfois même 0,25 m) sur les rivages des méditerranées eurafricaine et américaine ainsi qu’en mer Rouge.

Toutes les composantes sont représentées dans l’onde réelle, mais le rapport largeur-profondeur d’un bassin océanique peut favoriser certaines d’entre elles, qui se mettent en résonance et sont amplifiées jusqu’à devenir prépondérantes. Dans l’Atlantique*, la composante semi-diurne lunaire devient l’onde principale, sauf sur certains rivages d’Amérique du Nord. Par ailleurs, en certaines régions prennent naissance des ondes nouvelles (que l’on dit « hydrauliques »), dont la périodicité n’est plus asservie au mouvement des astres et qui décrivent alors des sinusoïdes sensiblement déformées. C’est ainsi qu’au Havre on observe deux pleines mers qui se succèdent à deux heures d’intervalle en donnant lieu au phénomène connu sous le nom de tenue du plein (v. Atlantique [océan]).

• Elle est également modifiée dans sa propagation : sous l’influence de la rotation terrestre, elle subit un mouvement de translation horizontale dont on peut reconstituer approximativement le parcours en joignant tous les points de l’océan où la pleine mer survient au même moment. On trace ainsi des lignes isochrones (ou lignes cotidales) dont les heures (du jour de l’astre) sont chiffrées en caractères romains (fig. 10). L’onde progresse plus ou moins rapidement selon la largeur du bassin. Lorsque celui-ci est suffisamment évasé, l’onde décrit un circuit autour d’un point amphidromique vers lequel les lignes cotidales viennent concourir comme des rayons d’une roue. En pénétrant en des mers épicontinentales, elle se décompose en plusieurs branches, dont l’antagonisme suscite leur enroulement autour de plusieurs points amphidromiques locaux, comme les quatre situés autour des îles Britanniques, reportés sur la figure 10.

Le courant

En produisant une pente de la surface de la mer, l’oscillation verticale de l’onde donne naissance à un mouvement horizontal affectant toute la masse d’eau. On dit que les courants de marée sont des courants de masse dont la vitesse superficielle est proportionnelle à l’amplitude de l’onde (donc au coefficient de marée) et à l’importance plus ou moins grande des obstacles placés sur son chemin (relèvement du fond, resserrements des passages). Les courants de marée sont donc surtout importants sur les plates-formes continentales, principalement dans les régions côtières, où ils peuvent dépasser plusieurs nœuds ; en certains goulets des côtes bretonnes, ils atteignent en très grandes vives-eaux 10 et même 15 nœuds (respectivement 18 et 28 km/h). Plus au large, à cause de leur faiblesse, ils doivent s’effacer devant les courants produits par le vent ou les différences de densité (v. courants océaniques).

Avant le passage du sommet de l’onde se produit un remplissage, ou « montant », matérialisé par le courant de flot qui s’écoule de la région où le niveau de la mer est soulevé vers celle qui n’est pas encore atteinte par l’onde. Le maximum de vitesse est mesuré lors du « mi-montant » (fig. 11). Après le passage de l’onde se produit le « perdant », qui assure la vidange effectuée par le courant de jusant qui porte vers les régions où le niveau de l’eau s’abaisse ; les vitesses maximales sont atteintes à mi-perdant (fig. 11). Lors de la pleine mer et de la basse mer, le mouvement se ralentit et s’inverse : c’est la « renverse » de courants. Donc, aux « étales » de niveau correspondent des « étales » de courant. Normalement, les courants sont donc alternatifs, comme on le constate dans tous les passages resserrés (couloirs entre les roches, estuaires par exemple). Cependant, lorsque l’onde se propage sans entrave, divers facteurs (réflexion, rotation terrestre) interviennent alors pour donner aux courants un tracé giratoire (vers la droite dans notre hémisphère). Il existe cependant des régions qui échappent à ces règles : lorsque le cadre morphologique l’impose, la renverse peut être absente (le courant est alors à sens unique) ; elle peut se produire avant les étales de niveau (comme dans le cas des ondes progressives, reporté sur la figure 11) ; parfois même, la configuration du fond est telle que la rotation des courants s’effectue en sens inverse (comme dans le nord de la baie de la Vilaine) ou bien se décompose en plusieurs tourbillons.