Introduction
Les marées constituent l'un des phénomènes naturels les plus visibles et réguliers sur Terre, rythmant la vie des littoraux et des écosystèmes marins. Ce mouvement oscillatoire des masses d'eau océaniques est une conséquence directe des forces gravitationnelles exercées par les corps célestes, principalement la Lune et, dans une moindre mesure, le Soleil. La compréhension des marées a été cruciale pour la navigation, l'exploitation des ressources côtières et le développement de l'astronomie et de la physique.
Description
Le phénomène de marée est généré par la force d'attraction gravitationnelle différentielle, ou force de marée, exercée par la Lune et le Soleil sur les océans. La Lune, étant l'astre le plus proche, a l'influence prédominante (environ deux fois plus forte que celle du Soleil). Cette attraction crée un renflement des eaux du côté de la Terre faisant face à la Lune (marée directe) et, paradoxalement, un second renflement du côté opposé (marée opposée), dû à l'inertie et à la force centrifuge du système Terre-Lune en rotation autour de leur centre de gravité commun. La Terre tournant sur elle-même, un point donné passe successivement par ces deux renflements, ce qui produit généralement deux marées hautes et deux marées basses par jour lunaire (24h50). La configuration relative du Soleil et de la Lune module l'amplitude : lors des syzygies (Nouvelle Lune et Pleine Lune), les forces s'additionnent, provoquant des 'marées de vives-eaux' (amplitude maximale). Lors des quadratures (premier et dernier quartiers), les forces se contrarient, donnant des 'marées de mortes-eaux' (amplitude minimale).
Histoire
L'observation des marées remonte à l'Antiquité. Pythéas, explorateur grec du IVe siècle av. J.-C., fut le premier à faire le lien entre les marées et la Lune. Pendant des siècles, les explications sont restées spéculatives. Au XVIIe siècle, Galilée attribua à tort les marées à la rotation de la Terre, rejetant l'influence lunaire. La percée décisive vint d'Isaac Newton qui, avec sa théorie de la gravitation universelle (1687), fournit la première explication mathématique satisfaisante des forces de marée. Par la suite, Pierre-Simon de Laplace (XVIIIe-XIXe siècle) développa la théorie dynamique des marées, tenant compte de la forme des bassins océaniques, de la rotation terrestre et des frottements, modélisant la propagation des ondes de marée comme un phénomène ondulatoire complexe. Ces travaux fondent l'hydrodynamique moderne et la prédiction précise des marées via les 'annuaires des marées'.
Caracteristiques
Les marées présentent plusieurs caractéristiques clés. Le 'marnage' est la différence de hauteur d'eau entre une pleine mer et une basse mer consécutives. Il est extrême dans certaines baies ou estuaires en forme d'entonnoir où l'onde de marée est amplifiée (ex: baie du Mont-Saint-Michel, France, jusqu'à 15 m ; baie de Fundy, Canada, jusqu'à 16 m). Le 'coefficient de marée' est un nombre sans unité (de 20 à 120) indiquant l'amplitude relative d'une marée par rapport à une valeur de référence. Le 'délai' ou 'établissement du port' est le décalage horaire entre le passage de la Lune au méridien et la pleine mer observée. Le phénomène de 'masse d'eau' désigne le courant horizontal généré par le mouvement des marées, crucial pour la navigation. On distingue aussi les marées semi-diurnes (2 cycles par jour, dominantes en Atlantique), diurnes (1 cycle par jour, comme en mer de Chine) et mixtes.
Importance
L'importance des marées est écologique, économique et scientifique. Écologiquement, la zone de balancement des marées (estran) est un écosystème riche et unique, adapté à des conditions changeantes. Les marées assurent le renouvellement des eaux dans les estuaires, le mélange des nutriments et la migration de nombreuses espèces. Économiquement, la pêche, l'aquaculture et la navigation dépendent de la connaissance des marées. L'énergie marémotrice, exploitée dans des usines comme celle de la Rance (France), est une source d'énergie renouvelable. Scientifiquement, l'étude des marées a permis des avancées en astronomie, géophysique (elles ralentissent la rotation terrestre) et océanographie. Enfin, elles influencent la stabilité des côtes et la gestion du risque de submersion.
