Science et technologie s1076

Le système Terre-Lune et les marées

​La marée est le mouvement de montée et de descente du niveau des eaux causé par l’effet conjugué des forces de gravitation de la Lune et du Soleil.

La gravité de la Terre s'exerce sur la Lune, ce qui la maintient en orbite autour de notre planète. Cependant, la Lune exerce aussi une force d'attraction sur la Terre. Puisque la gravité de la Lune est moins importante que celle de la Terre, elle n'influence pas la trajectoire de la Terre dans l'espace. Elle fait plutôt bouger les océans, ce qui génère le phénomène des marées. 

Lorsque la masse d’eau augmente en un point donné sur la Terre, le niveau de l'eau s'élève. On dit alors que la marée est haute (pleine mer). Lorsque la masse d’eau diminue en un point donné sur la Terre, on dit que la marée est basse (basse mer). Il s'agit d'un phénomène facilement observable sur les côtes océaniques. Le marnage mesure l'amplitude entre la zone de basse marée et la zone de haute marée.

Marée haute (à gauche) et basse (à droite) dans la Baie de Fundy, Nouveau-Brunswick

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Action de la Lune - marées hautes et basses

Les marées ont généralement lieu environ toutes les 12 heures (dans le cas des marées semi-diurnes). En fait, le rythme des marées coïncide avec la rotation apparente de la Lune autour de la Terre. En effet, la Lune semble prendre 24 heures 50 minutes pour en effectuer le tour. Mais attention! Cette rotation apparente s'explique plutôt par la rotation de la Terre sur elle-même. Ainsi, les côtés de la Terre se situant en ligne avec la Lune sont en période de marée haute alors que les zones perpendiculaires à la Lune sont en période de marée basse. Lorsque la Terre aura effectué un quart de sa rotation, les zones de marées basse et haute seront inversées.


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On pourrait penser que la marée ne se fait ressentir que du côté de la Terre qui est le plus proche de la Lune, mais ce n’est pas le cas. Puisque la Terre tourne autour du Soleil et que la Lune tourne autour de la Terre, il y a la force centrifuge qui entre en jeu. L’effet de cette force est dû aux mouvements de rotation de la Terre et se traduit par une tendance à éloigner les corps du centre de rotation. On peut comparer les effets à ce qui se produit lors du cycle de l’essorage dans une laveuse. Le système de la laveuse est alors en rotation et les corps (l’eau et les vêtements) cherchent à s’éloigner du centre de rotation. Donc, la force qui déforme les masses d’eau résulte de la conjugaison de la force d’attraction de la Lune et de la force centrifuge.

Action de la Lune et du Soleil - marées de vive-eau et de morte-eau

La principale force responsable des marées est l'attraction de la Lune. Toutefois, le Soleil agit aussi sur l'importance des marées. Il est à noter que la Lune étant beaucoup plus proche de la Terre que le Soleil, sa force d’attraction sur la Terre est 2,2 fois plus grande que la force d’attraction du Soleil. L'action combinée de la Lune et du Soleil peut provoquer deux types de marées sur la Terre.


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(A) Lorsque le Soleil (1), la Lune (3) et la Terre (2) sont alignés, les forces d’attraction (4 et 5) se renforcent mutuellement et provoquent alors des périodes de fortes marées, que l'on nomme marées de vives-eaux. On observe ce phénomène en période de nouvelle Lune et de pleine Lune.
(B) Lorsque le Soleil (1), la Lune (3) et la Terre (2) forment un angle droit, les forces d’attraction (4 et 5) s’atténuent et provoquent alors des périodes de faibles marées, nommées marées de mortes-eaux. On observe ce phénomène lors du premier et du dernier quartier de Lune. 

Il y a quatre principaux types de marées:

  • Lorsqu’on observe une pleine mer et une basse mer par jour, on dit alors que la marée est de type diurne.
  • Lorsqu’on observe deux pleines mers et deux basses mers par jour, la marée est alors de type semi-diurne.
  • Lorsqu’on observe deux pleines mers et deux basses mers par jour et que les hauteurs des marées sont très différentes, la marée est de type semi-diurne à inégalité diurne.
  • Finalement, quand la Lune à l’équateur provoque deux pleines mers et deux basses mers par jour et que lorsque la déclinaison de la Lune est à son maximum, il n’y a qu’une pleine mer et une basse mer par jour et bien on dit que la marée est de type mixte.

Les marées de la baie de Fundy (Nouveau-Brunswick, Canada) atteignent jusqu’à 16 mètres par endroits. Ce sont les plus hautes marées au monde. Les marées au Mont St-Michel (France) peuvent atteindre 12,3 mètres. Par contre, les marées de la mer Méditerranée ne sont que de quelques dizaines de centimètres. Pourtant la force d’attraction de la Lune est la même pour tous ces endroits. Il y a donc beaucoup de facteurs non astronomiques qui jouent un rôle très important au niveau du marnage (la hauteur des marées) et de l’intervalle entre les marées basse et haute. La configuration de la côte, la profondeur de l’eau, la topographie de l’océan, la forme, la taille et la profondeur de certains estuaires ou de certaines baies, l’inertie des masses d’eau, le vent sont des facteurs qui influencent grandement les marées.

Il y a plusieurs autres phénomènes rattachés aux marées. On peut observer exceptionnellement la propagation de l’onde de marée dans certains fleuves et certains estuaires lors des grandes marées. Ce phénomène est appelé le mascaret.

Les «chutes réversibles» sont aussi un phénomène relié aux marées. Lors de la marée haute, le flot marin s’élève au-dessus des chutes, le contre-courant remonte le fleuve et on a alors l’apparence d’un courant inversé. Il y a trois chutes réversibles au Canada : Rivière-Saint-Jean (baie de Fundy, Nouveau-Brunswick), Wager Bay (Ford Lake, Nunavut) et Barrier Inlet (détroit d’Hudson, Nunavut).

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