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en protubérance. Au total, il se produira deux ondes océaniques situées à l'opposé l’une de l’autre, dans le plan du méridien terrestre passant par la lune, dont le maximum sera sur la droite joignant, dans ce plan, le centre de la Terre au centre de la lune et le minimum à l’un et à l’autre pôle où existera une dépression permanente. Or la lune faisant le tour de la Terre en vingt-quatre heures cinquante minutes, les deux vagues la suivront continuellement et, pendant ces vingt-quatre heures cinquante minutes, chaque lieu de l'équateur terrestre et du méridien correspondant subira le passage de deux ondes dont chacune sera par conséquent séparée de l’autre par un intervalle de douze heures vingt-cmq minutes. Il y aura donc, pendant cet intervalle de temps, pour chaque lieu, une pleine mer, un jusant, une basse mer et un flux, la même série se continuant indéfiniment.

G.-H. Darwin base l'explication qu'il donne des marées sur la force centrifuge développée par la rotation d’un système composé de la Terre et de la lune tournant autour d’un point situé sur la droite joignant les deux astres, centre de rotation et centre de gravité du système, fonction des masses si différentes de la Terre et de la lune et par conséquent beaucoup plus près de la Terre que de la lune. L’attraction ou force centripète produirait sur la Terre la vague de marée au point faisant face à la lune et la force centrifuge le gonflement de l'océan ou seconde vague de marée du côté diamétralement opposé. En revanche une dépression se manifesterait dans les deux sens, autour des deux pôles. La théorie de Darwin et celle de Laplace se complètent l’une l’autre.

Quelle que soit l'explication admise, la lune n’a pas seule une influence sur la Terre, le soleil exerce aussi son action et, par conséquent, provoque dans les eaux de l’océan sa double onde de marée, fonction de sa masse beaucoup plus considérable que celles de la lune et de la Terre et de sa distance beaucoup plus considérable, elle aussi, que celle qui sépare la lune de la Terre. Au total, la marée solaire plus faible que la marée lunaire, aura lieu non plus par périodes de douze heures vingt-cinq minutes, mais exactement de douze heures, puisque le soleil accomplit sa révolution autour du

globe en vingt-quatre heures. Il se produira une interférence des deux marées solaire et lunaire. Alors que la lune et le soleil seront tous deux exactement en ligne avec la terre, soit du même côté, soit dans des positions diamétralement opposées, c’est-à-dire aux époques des syzygies ou, en d’autres termes, de la pleine lune et de la nouvelle lune, l’interférence des deux ondes accumulera les intensités respectives en une intensité totale plus grande de sorte que l’onde résultante constatée sur la mer sera plus grande. Lorsque la lune et le soleil seront au contraire en quadratures, c'est-à-dire aux premier et troisième quartiers, leurs actions se contrarieront et la marée totale offrira son minimum d'intensité. On aura donc une inégalité mensuelle se traduisant par des marées de vive eau et des marées de morte eau.

Le soleil et la lune n’agissent pas seuls mais bien l’ensemble de tous les corps célestes. Leur influence est faible quoique suffisante pour donner de nouvelles marées, de nouvelles interférences et par suite des variations correspondantes dans l'intensité de la marée réelle. |

Les causes de perturbation du phénomène, excessivement simple tant qu'il n’était question que de la lune, vont devenir de plus en plus nombreuses.

Tout d’abord il n’est pas vrai que la lune demeure toujours dans le plan de l'équateur terrestre, ainsi qu’on l’a supposé au début pour plus de simplicité. Elle se meut tantôt au nord et tantôt au sud, d’où résulte une variation dans la marche constatée de la marée. C’est l'inégalité diurne.

Il en est de même du soleil qui, pendant le cours d’une année, décrit son orbite non dans le plan de l'équateur terrestre, mais dans celui de l’écliptique qui lui est oblique, autre cause de variation donnant l'inégalité annuelle.

Ni la lune ni le soleil ne restent à la même distance de la Terre dont ils s’éloignent et se rapprochent alternativement. Chacune de leurs positions provoque une variation dans la puissance d’attraction exercée sur l’océan ; c’est l'inégalité parallactique.

L'eau, en conséquence de son inertie, n’obéit pas à l'attraction

au moment même où celle-ci se fait sentir, c’est-à-dire à l'instant précis du passage de l’astre. Elle éprouve un certain retard qui, combiné avec d’autres actions spéciales à chaque port, notamment la configuration géographique de la côte et la profondeur de la mer au voisinage, vont donner lieu à l'établissement de ce port qu'on ne peut que déterminer expérimentalement, c’est-à-dire empiriquement en chaque localité.

Ce n’est pas tout. La terre subit une nutation, balancement régulier autour de son axe de rotation passant par les pôles, une précession, un retard dû au frottement exercé par la masse d’eau sur le lit océanique ; la pression barométrique tantôt faible, tantôt forte, pèse sur l’eau d’un poids variable qui déprime plus au moins son niveau ; le vent agit parfois dans le sens de la marée dont il augmente l'intensité, parfois inversement et il la diminue; un apport d’eau douce modifie la densité de l’eau, sa masse et par conséquent sa hauteur, d’où résulte l'obligation d’éloigner autant que possible les stations marégraphiques des estuaires de fleuves dont le régime en temps de sécheresse ou de crue apporterait un trouble dans l’économie de la marée. Il en sera de même de la pluie, de la neige et, dans les régions froides, de la formation des glaces ou de leur fonte. Enfin le fond de la mer, en se relevant près des côtes, exerce sur l’onde de marée l'effet qu'il produit sur toute ondulation — une diminution de vitesse pour les molécules liquides profondes et par conséquent une augmentation relative de vitesse pour les molécules superficielles. C’est pour ce motif que les marées sont beaucoup plus fortes sur les côtes qu’au milieu des océans. Autour des îles, les marées sont faibles ; aux îles Sandwich et à Taïti leur hauteur maximum est de 30 à 50 centimètres seulement ; à Sainte-Hélène elle est de 1 mètre à peine tandis que dans le canal de Bristol, elles montent de 10 à 16 mètres, au mont Saint-Michel de 12 à 15 mètres et dans la baie de Fundy, en Nouvelle-Ecosse, l'endroit du monde où elles sont les plus hautes, elles atleignent jusqu’à 21,3 m.

La hauteur réelle de l’eau, en un point de la côte, est la résultante de toutes ces actions, le résultat final de leur commune

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interférence. Si chaque influence particulière prise isolément est aisée à connaître, leur somme dépasse la puissance de l'intelligence humaine. Lorsque toutes les circonstances, non par l'effet du hasard qui n’existe pas dans la nature où tout n’est que loi, mais par celui des éléments trop nombreux pour qu’il soit possible à l’homme d’en prévoir l’ensemble, sont dans le même sens et défavorables, on a ces marées effroyables, sortes de cataclysmes qui submergent des régions entières ou, comme il est arrivé dans les Pays-Bays, transforment les marais bataves en lac Flevo, en Zuyderzee et, s’il faut en croire les traditions, refoulent devant elles les populations qu’elles n’anéantissent pas et provoquent des invasions qui changent l’histoire politique des nations.

Toutes les masses d’eau, petites ou grandes, éprouvent des marées ; celles du lac Michigan'sont de 7 centimètres à Chicago et de 3 centimètres à Milwaukee. La Méditerranée a de faibles marées aussi bien à cause de ses dimensions restreintes que par suite de sa grande profondeur sur la presque totalité de ses côtes. C’est pourquoi elles prennent une importance particulière à l’extrémité des golfes très allongés, comme à Venise, dans l’Adriatique et sur les plages basses des Syrtes en Tunisie où elles arrivent à 2 m. 1 d'amplitude. Les mêmes phénomènes se retrouvent pour la Méditerranée américaine, mer des Caraïbes et golfe du Mexique, à Vera-Cruz où elles ont au maximum 60 centimètres et pour la Méditerranée d’Australasie, mers de Chine, de Soulou, de Célèbes, de Banda, de Java, où elles ne dépassent guère 2 mètres. Les interférences dues à la combinaison de tant d’ondes diverses — en laissant de côté les influences irrégulières telles que la pression barométrique, le vent ou la densité de l’eau — vont produire des résultats en apparence très surprenants el pourtant très simples à comprendre. Dans certains parages comme dans le golfe du Mexique et le golfe du Tonkin, il ne se produit qu'une marée unique par jour. À Taïti, en un point de la mer de Java et à Courtown en Irlande, les marées ne semblent être réglées que par le soleil et, tous les jours, le flux a lieu à la même heure. En revanche, sur le fleuve Tay à Stirling, en Écosse, il y a par jour, trois

pleines mers, quatre à l'embouchure de l'Amazone. De même que les cordes vibrantes rendant une note déterminée, produisent des battements, l'océan éprouve de petites ondes ayant une période variant entre cinq et quatre-vingt-dix minutes et une hauteur comprise entre 5 et 150 centimètres. Nulle part mieux que dans le phénomène des marées, on ne voit combien toutes les forces de la nature, en addition algébrique de termes positifs et négatifs et chacune individuellement variable selon les circonstances, agissent simultanément pour créer un phénomène unique manifesté par les quelques pas en plus ou en moins, que fait sur le sable un baigneur pour aller se plonger dans la mer.

La connaissance anticipée du mouvement des marées est du plus grand intérêt pour la navigation car leur hauteur, à une date et à une heure quelconques, permettra ou interdira à un bâtiment d’entrer dans un port ou d’en sortir, de franchir une barre ou de remonter un fleuve. Il importait donc de dresser à l’avance pour tous les jours de l’année, le tableau des mouvements du niveau de l’eau en une localité déterminée. On y était approximativement parvenu d’une manière empirique dès le commencement du siècle dernier par la comparaison de ce que l’on appellerait volontiers l’état astronomique avec les renseignements recueillis pendant une période suffisamment prolongée par le marégraphe. Depuis cette époque, de perfectionnement en perfectionnement, grâce à l'appui mutuel que se sont prêté l'analyse mathématique et la mécanique, la prévision exacte des marées rendue de plus en plus nécessaire par suite du développement pris par la navigation, a réalisé d’immenses progrès.

Pour calculer mathématiquement les marées futures d’une localité particulière, on commence par ne considérer que l’action unique de la lune, ce qui n'offre aucune difficulté et permet une première approximation. Afin de tenir compte des perturbations apportées par les divers éléments qui ont été cités et dont l’ensemble constitue en quelque sorte une lune irrégulière, on assimile successivement chacun d’eux à un certain nombre de satellites imaginaires de marche différente, se mouvant dans des plans dif-

férents et exerçant en conséquence une action spéciale mais régulière sur l'océan. On calcule l'effet produit par chacun d’eux ; on en fait la somme algébrique qui servira de terme de correction à la première valeur trouvée et fournira le chiffre du phénomène réel indiquant ce que sera la marée à une date ultérieure quelconque. Une observation sur place exécutée en notant la différence entre l'heure prévue et l'heure constatée d’une phase déterminée de la marée, permettra de fixer la constante résumant l’ensemble des influences locales dont on tiendra compte une fois pour toutes afin que le résultat final des calculs concorde bien avec la réalité.

On a imaginé des instruments nécessairement assez délicats et compliqués dont les divers mouvements réglés, chacun isolément, d’après l'influence régulière calculée qu’il représente mécaniquement, mais agissant simultanément, obligent un crayon actionné par la résultante de tracer la courbe qui représente parfois une année à l’avance ce que donnera le marégraphe de la localité. Tel est, par exemple, l’appareil de sir William Thomson maintenant en usage dans l’Inde où il prédit la marée pour 37 ports de l’océan Indien. Il somme 24 marées élémentaires et, après un réglage spécial pour chaque port, en quatre heures, il trace tous les diagrammes pour une année à l’avance. |

Le mathématicien anglais Whewell a dressé des cartes indiquant par des lignes dites cotidales les localités par lesquelles passe simultanément la crête d’une onde de marée. Ces cartes sont loin de posséder l'intérêt qu’on leur avait d’abord attribué; trop de variable ont à être représentées. Si l’on pouvait prendre une photographie instantanée de l’onde.de marée à l’état où elle se trouve sur le globe entier, ce qui constituerait une excellente carte par lignes cotidales, cette image ne serait vraie que pour le moment même où elle aurait été faite et jamais plus, dans l’avenir, elle ne se retrouverait exacte.

Il ne reste qu'un mot à dire des courants de marées. La marée étant une ondulation, doit se produire sans déplacement horizontal des molécules liquides. Elle est une lame de houle et non une vague forcée. Mais il n'en est ainsi que si la masse d’eau est

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supposée infinie en profondeur et en étendue ou, pour rester dans les conditions pratiques, que si elle est très profonde et très vaste. Lorsque le fond se rapproche de la surface, ce qui est le cas au voisinage des côtes, la trajectoire de chaque molécule cesse d’être circulaire et devient de plus en plus elliptique. Il en résulte un déplacement horizontal de cette molécule coïncidant avec les moments où l’eau est au plus haut point et au plus bas point de sa course, c’est-à-dire quand elle passe à l'extrême crête et à l'extrême creux de l’ondulation, à l’étale de pleine mer et à l’étale de basse mer. Alors se manifestera un courant appelé de marée qui, par interférence des diverses ondes, se transforme en courant tournant d'intensité variable selon la façon dont s’accomplissent ces interférences.

Enfin la marée produit une autre espèce de courants. Lorsque la marée venant de l’océan pénètre dans une petite mer ou golfe à entrée étroite, celle-ci laisse passer moins d’eau qu'il n’en arrive et il se fait une dénivellation qui augmente prodigieusement la rapidité du courant franchissant le g'oulet de l'extérieur vers l’intérieur. Le contraire a lieu en marée basse. Tel est le cas pour les violents courants de l'entrée du Morbihan, pour n’en citer qu’un exemple.

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