Publié le 11 janvier 2024 – Mis à jour le 5 novembre 2024

Guichet des Sciences - Une réponse de Louis d'Eramo et Vincent Morenas.

Les marées sont un phénomène répétitif et visible partout dans le monde. Dès l’Antiquité, certains Grecs, Romains et Arabes ont cherché l’origine de ce phénomène parmi les astres. Il faut attendre les premières théories sur la gravitation pour comprendre que la Lune exerce une force d’attraction sur la Terre, et donc sur les mers et océans. Cet effet est maximal au point le plus proche entre la Terre et la Lune, augmentant localement la masse d’eau présente. En raison du mouvement de la Lune autour de la Terre, cette position change avec le temps, créant l'effet bien connu de flux et reflux des marées. De plus, la Lune a une période de rotation de 25h environ ne pouvant expliquer qu’une marée haute par jour.

Pour comprendre pourquoi une deuxième marée peut être observée, il est nécessaire de prendre en compte l'effet centrifuge[1] créé par le mouvement de la Lune, repoussant la masse d'eau de l'autre côté de la Terre.


Cependant, un observateur aguerri remarquera plusieurs limites à cette explication. Les marées ne se manifestent pas à des heures fixes, leur "force" varie et parfois il n'y a qu'une seule marée par jour. C'est parce que d'autres facteurs entrent en jeu : l'influence du soleil, les courants marins, et même la forme des côtes ajoutent à la complexité de l'explication.
 

[1] Force agissant sur un corps lui faisant suivre une trajectoire située à l'extérieur d’une courbe. Par exemple, une voiture qui prend un virage à gauche projettera ses passagers sur le côté droit de l’habitacle.
Pour aller plus loin

L'eau des mers et des océans est soumise à trois actions différentes :

  • l'attraction de la Terre dirigée vers son centre qui maintient l'eau sur notre planète
  • l'attraction de la Lune, dirigée vers le centre de la Lune, qui tend à attirer l'eau vers elle et qui est plus ou moins forte selon le côté de la Terre où l’on se trouve
  • une force d’inertie d’entraînement (centrifuge) due à la trajectoire non rectiligne de la Terre autour du Soleil, qui est identique en tout point de la Terre et qui s'oppose à l'attraction lunaire.

Ce sont ces deux dernières actions qui sont responsables du phénomène des marées : du côté de la Lune, l'attraction lunaire (flèches rouges) l'emporte et crée une marée haute alors que, du côté opposé, la force d'inertie (flèches vertes) l'emporte et crée une autre marée haute.
 


La superposition de ces deux actions est représentée sur la figure suivante : les flèches indiquent le sens de la force de marée qui s’exerce sur les différents points de la surface de la Terre et permettent de visualiser les deux marées hautes orientées selon l’axe Terre-Lune.
 


Si l'on rajoute le fait que la Terre fait un tour complet sur elle-même par jour, alors un point de sa surface va traverser chaque bourrelet d’eau une fois, pour un axe Terre-Lune donné, d’où l’observation de deux cycles de marées en moyenne par jour.
 


 

Pour affiner l’étude, il faudrait prendre en compte, par exemple, le mouvement de la Lune autour de la Terre et l'action gravitationnelle du Soleil.