Le phénomène des marées

Secondaire 4

Le phénomène des marées correspond à la variation quotidienne du niveau des eaux.

Les marées sont causées par les effets combinés des deux forces suivantes :

  • la force gravitationnelle exercée par la Lune et le Soleil sur la Terre;

  • la force centrifuge engendrée par la rotation de la Terre et de la Lune, l’une autour de l’autre.

L’effet de la force gravitationnelle

La gravitation universelle est une force d’attraction qui s’exerce mutuellement entre deux corps. Elle dépend de la masse des corps et de la distance qui les sépare.

La partie supérieure de l’image présente deux sphères alignées horizontalement de même taille et de même couleur. Chaque sphère présente à sa surface une flèche qui est dirigée vers l’autre sphère. Les deux flèches sont identiques, mais de sens opposés.  La partie inférieure de l’image présente deux sphères alignées horizontalement de couleurs et de tailles différentes. L’une des sphères est de même taille que les sphères de l’image supérieure, alors que la deuxième a un diamètre plus grand. Chaque sphère p

 Plus les masses des corps sont grandes, plus la force d’attraction est forte.

Les parties supérieure et inférieur de l’image présentent chacune deux sphères alignées horizontalement de même taille et de même couleur. Chaque sphère présente à sa surface une flèche qui est dirigée vers l’autre sphère. Les deux sphères de la partie supérieure de l’image sont plus rapprochées que les deux sphères dans la partie inférieure de l’image. Les flèches de la partie supérieure de l’image sont plus grosses que les flèches de la partie inférieure.  Description : Plus la distance entre deux corps e

Plus la distance entre deux corps est grande, plus la force d’attraction est faible.

La Lune et le Soleil exercent une force d’attraction gravitationnelle à la surface de la Terre. 

Cette attraction provoque le gonflement des eaux.

Important!

Le phénomène des marées est principalement causé par la force d’attraction de la Lune. 

Il est vrai que le Soleil est beaucoup plus massif que la Lune (environ 27 millions de fois plus massif). Toutefois, la proximité de la Lune fait en sorte que la force d’attraction qu’elle exerce sur la Terre est environ deux fois plus grande que celle exercée par le Soleil. 

Les eaux qui font face à la Lune sont attirées, ce qui entraine l’augmentation du niveau des eaux. C’est la marée haute

Simultanément, une autre marée haute se produit du côté de la Terre qui est opposé à la Lune. Celle-ci est causée par l’effet de la force centrifuge.

On remarque aussi que le niveau des eaux perpendiculaires à la marée haute est plus bas. C’est la marée basse.

L’alternance des marées est due à la rotation de la Terre sur elle-même. Au cours d’une journée, une même région subit deux marées hautes et deux marées basses.
 

Une représentation schématique de la Terre et de la Lune sur un fond noir, illustrant les marées hautes et basses. La Terre est montrée vue de dessus et son axe de rotation est indiqué. La Lune est plus petite et située à droite de la Terre. Deux zones de marée haute sont indiquées où la surface de la Terre est alignée avec la Lune. Des marées basses sont indiquées dans les deux zones perpendiculaires à la direction des marées hautes.

Les types de marées

La position de la Lune et du Soleil par rapport à la Terre influence l’amplitude des marées. 

Les marées de vive-eau

Lorsque la Terre est alignée avec la Lune et le Soleil, les forces d’attraction gravitationnelles des deux astres sont elles aussi alignées. 

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. Ces marées sont appelées marées de vive-eau ou grandes marées. Cet alignement se produit lors de la nouvelle lune et lors de la pleine lune

Deux schémas montrent l'alignement Terre-Lune-Soleil lors des marées de vive-eau. En haut, la nouvelle lune est alignée entre la Terre et le Soleil. En bas, la Terre est entre le Soleil et la pleine lune. Des flèches indiquent les forces gravitationnelles de la Lune et du Soleil. Des marées hautes plus élevées que la moyenne sont représentées aux deux surfaces de la Terre alignées avec la Lune et le Soleil.

Les marées de morte-eau

Lorsque les alignements de la Lune et du Soleil avec la Terre sont perpendiculaires, l’effet de la force d’attraction de la Lune sur les eaux de la Terre est réduit. 

Dans ces conditions, les marées hautes atteignent des niveaux plus bas que la moyenne et les marées basses atteignent des niveaux plus hauts que la moyenne. Les marées provoquées par cet alignement sont appelées des marées de morte-eau

Cet alignement se produit lors du premier et du dernier quartier de lune.

Deux schémas illustrent l'alignement Terre-Lune-Soleil vu de dessus lors des marées de morte-eau. Les deux schémas montrent un alignement Terre-Lune perpendiculaire à l’alignement Terre-Soleil. Le schéma du haut, intitulé Alignement lors du premier quartier de lune, montre la Lune en haut de la Terre et le Soleil à droite de la Terre. Le schéma du bas, intitulé Alignement lors du dernier quartier de lune, montre la Lune en bas de la Terre et le Soleil à droite de la Terre.

Des marées extrêmes!

En savoir plus : L’effet de la force centrifuge

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. Cependant, comme la Terre est beaucoup plus massive que la Lune, le barycentre se trouve tout près du centre de la Terre.

La rotation de la Terre et de la Lune autour du barycentre forme le système Terre-Lune.
 

Des ellipses en traits pointillés et de couleurs différentes illustrent les orbites de la Terre et de la Lune. Le barycentre est indiqué par un point jaune situé au centre commun des deux ellipses.

La rotation de la Terre autour du barycentre crée une force centrifuge qui fait augmenter le niveau des eaux du côté opposé à la Lune.

Ainsi, il y a toujours deux marées hautes qui se déroulent en même temps sur Terre, une face à la Lune et l'autre du côté opposé.
 

Des ellipses en traits pointillés et de couleurs différentes illustrent les orbites de la Terre et de la Lune. Le barycentre est indiqué par un point jaune situé au centre commun des deux ellipses. Une marée haute due à l’attraction de la Lune est schématisée du côté de la Terre qui fait face à la Lune. Une marée haute due à la force centrifuge est illustrée du côté de la Terre qui est opposé à la Lune.