CHAPITRE Vni Les Marées

Nous venons, an conrs des pages qui précèdent, d'étndier des mouvements « rythmiques;» de la mer. Les ODS, comme la boule et les va^es, ont une période de quelques secondes; d'autres, comme les seiches, ont uue période de plusienrs minutes. Nous allons maintenutt aborder l'étude d'uD mouvement périodique qui affecte les eaux de l'océan, mais dont la période beaucoup plus longue est de l'ordre de grandeur d'une (Jemijonroée ou d'une journée : nous voulons parler du gitiênomëue des maréet.

La marée est l'une des manifestations les plus grandioses, les plus majestueuses de la vie du globe terrestre ; par elle ee montre, de façon matérielle, le lien étroit entre les mouvements dont la terre est le ùëge et Ica forces qui animent l'univers. Mais, avant d'en rechercher les causes génératrices ou modificatrices, nous rappellerons briëvem,ent les « apparences » sous lesquelles co beau phénomène se présente à nos yeux.

Il suffit d'avoir passé 48 heures au bord de la mer, dans UD de nos ports de Bretagne ou de Normandie pour avoir pu se rendre compte, même par une ' observation euperfîcietle, des caractéristiques principales de la marée.

i()2 LES PROBLàUES DE l'oCÉAN

A un ffloment donné, on TOit le niresu de la mer s'élever lentement. Puis, la vitesse de son ascension s'acceatue [>eu à peu et la mer, cessant un instant de monter, atteint son niveau maximum : elle est étale. Après quai le niveau de l'eau s'abaisse, pour atteindre, quelques heures plus tard, un niveau minimum; ensuite, le phénomène recommence, avec tons les caractères d'une piJriodicité régulière.

Or, si l'on note avec soin, sur une montre, les heures des plus hantes mers et des plus basses mers, OD constate qu'en 34 heures et 50 minutes, il se produit exactement deux pleines mers et deux basses mers ; deux pleines mers consécutives Sont séparées l'une de l'autre par un intervalle de 24 h. &0 minutes.

11 n'est pas besoin d'être ^astronome pour apercevoir de suite une corrélation entre la périodicité de ce phénomène « terrestre » et celle d'un phénomène « céleste » familier : deux passages de la lune au Méridien sont séparés, également, l'un de l'autre par un intervalle de 24 h. 50 minutes. Il était doue naturel, étant donné l'identité de la période des deux phénomènes, de rechercher entre eux une relation de cause à effet.

Cependant, la théorie exacte de la marée est arrivée bien Lard dans la suite des découvertes. Il est vrai que les Grecs, qui ont été les fondateurs de la Géométrie et ceux de l'Astronomie n'ont pas eu à s'en préoccuper, vu qu'il n'y a en Méditerranée et dans la mer Egée, qoe des marées insignifiantes.

A diSfaut des Grecs, la marée a beaucoup préoccupé l'imagination des peuples du Nord, les Scandinaves, qui avaient à compter avec elle au cours de leurs randonnées maritimes. Mais, chez ces peuples primitif, la science tenait peu de place à câté des croyances de leur mythologie spéciale. L'explication des marées, iis l'avaient trouvé aisément dans les puissances de leurs Olympes nébuleux. Le dieu Thor, armé d'une conque gigantesque, la plongeait dans la mer, et, d'un sursaut,

LES HABiBS 163

le sa v&ate poitrioe, aspirait l'eau : il produis&il aingi la narée desceodante, le « reBuz »; quand, fatigué de 'opération précédente, il rendait l'air & aea poumoas, .1 laissait du même coup, remoater l'eau à son niveau premier, c'était la marée montante, ou le « Qux ».

La première explication scientifique de la marée Tut donnée par Newton, comme une conséquence de la loi de la gravitation universelle que son génie avait su discerner dans les complications des choses de la Nature.

Tout le monde connaît cette loi, admirable de précision et de simplicité, qui règle les mouvements des corps célestes. Elle se formule ainsi :

Quand, deux corps queUonguet lont en prétenee l'uyi. de l'autre, tout ce paise comme H c«3 deux corps s'attiraient jiroportionnellement à leurs masses et en raison inverte du carré de la distance qui les sépare.

Ainsi, deux corps voisins, deux cailloux, par exemple, posés sur une même table, s'attirent l'un l'autre; si nous ne les voyons pas se précipiter l'un sur l'autre, c'est que le « frottement » causé par leur poids sur la surface de la table, engendre une force suffisante pour paralyser leur action att^ctive. Mais s'ils sont libres de leurs mouvements, si, surtout, leurs masses i^ont grandes comme le sont celles des corps célestes, les forces mises en jeu deviennent énormes. Le poids des corps, lui-même, n'est que la manifestation joumalit^re de l'attraction exercée par la masse de la terre splié- Toldale sur les objets voisins de sa surface et qui août ainsi sollicités par une force, dirigée vers le centre de la terre, et appelée la pesanteur.

Cette loi de Newton va nous servir i. donner, dans ses grandes lignes tout au moins, une première explication du phénomène des marées.

i64 LES P^ÔBLÀMBS DE l'oCÉAN

Nous avons dit la coludd^ice qu'il y avait entre Fin terralie de temps qui sépare deux pleines mers consé eutives et celui qui sépare deux passages successifs de la lune au même Méridieu. Mais, si l'on observe attenti vement le phénomène, on voit que deux marées consécutives n'ont jamais la même intensité, ne correspondent jamais à des ascensions égales du niveau de Peau. L'assension est plus grande aux pleines et aux nouvelles lunes, c'est-à-dire quand le Soleil et la Lune sont ea syzygie; elle est plus faible, au contraire, lors du premier et du dernier quartier, c'est-à-dire quand les deoi astres sont en quadrature. '

La hauteur de la marée ne dépend donc pas de k Lune seule, mais bien des positions relatives de la Terre^ de la Lune et du Soleil.

Etudions d'abord TactioB de la Lune seule.

Considérons (âg. 21) la Terre comme une sphère solide recouverte d'une couche d'eau d'épaisseur uniforme. La Lune, eu raison de la loi de Newton, exerce son attraction sur la Terre ; mais cette attraction varie en raison inverse du carré de la distance. Le point M, figurant la molécule d'eau tournée vers la Lune^ sera donc plus attiré que le point T, centre de la Terre, car la distance de la Lune à la Terre n'étant que de

60 fois le rayon de celle-ci, la différence entre la dis-

tance des points M et T à la Lune est de r^e^. Le

centre T de la Terre, sera lui-même plus attiré que le point M' figurant la molécule d'eau diamétralement opposée à la molécule M. Et, la conséquence de cela, est que la molécule M se trouve, du fait de la différence des attractions, « en avance » sur le centre delà terre T; et celui-ci, de même, se trouvant plus rapproché de la Lune que la molécule M', sera « en avance » sur cette molécule,, qui sera donc « en retard » par rapport du centre T de la Terre.

Cette avance de la molécule M, ce retard de la mole-

LES IIARÉES 165

jale H' 86 tradairont par an double arfluz des eaux qui krmeront ainei deux » extuntescences » liquides, l'une en M, dirigée vers laLuue, l'autre en M', dirigée en sens contraire, cette dernière provenant du « retard >< de l'attraction par rapport au centre de la Terre.

Les extumesceoceB causées pac l'action attractive de lotre satellite, suivront donc le mouvement de celui-ci intour de la Terre : elles se promèneront circulaire-

Fig. SI, — Lu naiita : iciion de la Line Mule.

ment à la surface des mers, en obéissant à la même périodicité qae celle du mouvement de translation de la Lune, et donneront ainsi naissance à deux ondes demarée qui feront le tour de notre globe ea 2i h. 50 minutes. Un même point de la surface des mers subit donc, en un jour, le passage de deux ondes lunaires, l'une est l'onde H et l'autre est l'onde M'.

Tel est le phénomène que ferait naître l'action de la Lune si celle-ci était teule a agir, mais il y a également l'action du Soleil, que nous allons examiner au point devue de l'effet qu'elle produit.

L'intervention de l'attraction solaire modifie celle de lik Lune au point de vue de sa grandeur. La masse du Soleil est beaucoup plus grande que celle de la Lune : alors que celle-ci n'est que la 80* partie de la masse terrestre, la

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masse de notreastre central est 304.000 fois plus grande que celle du globe terreatrie. Hais l'actioa attractive de cette masse énorme est forteioenl diminuée par l'ioterveiition de la distance & laquelle elle se trouve. Tandis quela lune est séparée de û Terre par un intervalle égal à UÛ rayons terrestres, la distance qui nous s^are du soieil est de 23.000 fois le rayon de notre globe. Or, U thi'^orie du potentiel montre que la force qui soulève le HoL par suite de l'attraction d'un astre augmente avec la masse de celui-ci et diminue proportionnellement au cube de la distance. Comme la masse du soleil est 26.864.294 fois plus grande que celle de la Lune et que sa distance & la Terre est 338 fois et demie celle de h Lune, on voit que le rapport des actions exercées respectivement par la Lune et le Soleil sur les eaux de l'Océan sera donné par l'expression

L'action lunaire sera donc en cbilîres ronds 2,2 fois plus ^'rande que l'action solaire.

Si nous supposons les centres de la Terre, de la Lune el du Soleil, en ligue droite (fig. 22 A), les deux a^ties V ajoutent leurs actions sur les eaux de la mer : celles-ci sont donc soulevées avec une force proportionnelle a 2,2 4- 1, c'est-à-dire à, 3,2; il y aura une ascension plus forte : ce sera la marée de vive-eau ou marée de syzygie. Si, au contraire, les deux astres ont leurs centres situés sur les deux cAtés d'un angle droit dont le centre de la Terre occupe le sommet, l/extumescence laiiirale produite par l'action du Soleil se fornnera aus di^pens de celle que doit produire la Lune, et en diminuera l'importance, tout en lui restant inférieure. Ce sera donc Tonde lunaire, mais amoindrie par l'actioD antaganiete du soleil, qui formera fonde de marée;