leçon 20 - Les mouvements de la mer

Les mouvements de la mer
Ces mouvements sont de 3 ordres : la marée, la houle et le courant marin. Ils peuvent en outre
s’additionner ou s’interférer….
La marée
- Même si l’on ne s’en aperçoit pas, elle existe aussi en Méditerranée occidentale. Le marnage
(différence entre la haute et la basse mer) moyen y est d’environ 10 cm avec des amplitudes de
30cm en vives eaux au niveau de la Baie d’Aiguës mortes et 60 cm au niveau de Toulon.
- Sans entrer dans les détails il s’agit de l’attraction du Soleil, de la Lune et des astres proches
de la Terre sur la mer. Quant à la périodicité des marées, elle est due à la rotation de la Terre.
Partout sur Terre dès lors il y a marée, même théorique. C’est ainsi que le vers dit « Planaire » que
vous rencontrerez parfois en mer, se positionne en hauteur dans l’eau en fonction de la marée,
même si celle-ci est théorique comme cela a été observé dans un aquarium des laboratoires de
l’Université de … Strasbourg !
- La force génératrice des marées tend au déplacement des masses d’eau à la verticale de l’astre (la
Lune), parce que la plus proche. Si en pleine mer la marée nous intéresse peu, elle a une incidence
certaine sur l’évolution des étages humides des biotopes côtiers. Ainsi les marées les plus
importantes sont au moment de la Pleine Lune ou de la nouvelle Lune, et plus faibles lorsque cette
dernière se présente par quartiers. Les plus fortes marées sont observées au moment des
équinoxes, période de ce fait particulièrement violente…
- Sans entrer dans les chiffres, les marées ont été affublées par calcul d’un coefficient qui permet
de calculer leur hauteur. Il existe des marées de vives eaux (coefficient 95 à 120), des marées
moyennes (coefficient autour de 70) et des marées de basses eaux (coefficient de 45 à 20).
L’alternance Vives Eaux et Mortes Eaux étant toutes les 2 semaines (1/2 mois), on voit là que le
Soleil aussi influe sur la marée et encore plus au moment des Equinoxes.
Par définition le niveau des cartes françaises correspond au niveau de la basse mer (BM) la
plus basse, celle de coefficient zéro ;
En France, on associe un coefficient de marée à l'amplitude de l'oscillation de la marée semidiurne. Ce coefficient de marée est calculé pour le port de Brest. La marée, sur les côtes de la
Manche et de l'Atlantique, est dominée par une marée de type semi-diurne, d'où la possible
généralisation des coefficients de marées dans ces zones maritimes.
Calcul du coefficient de marée
Le coefficient de marée est calculé pour une pleine mer. On le calcule en faisant le quotient du
marnage semi-diurne, par la valeur moyenne du marnage pour les marées de vive-eau d'équinoxe,
admise à 6.1 mètres à Brest.
La formule exacte est la suivante :
C = (H – No) / U
H: la hauteur d'eau de pleine mer ; ·
No: niveau moyen (à Brest, 4,13m) ;·
U: unité de hauteur propre à la localité (à Brest 3,05m)
1
L'unité de hauteur correspond à "la valeur moyenne de l'amplitude de la plus grande marée
qui suit d'un jour et demi environ l'instant de la pleine ou de la nouvelle lune, lors de
l'équinoxe." Il s'agit de la valeur moyenne du marnage pour les marées de vive-eau d'équinoxe.
Le résultat est un nombre sans dimension compris entre 20 et 120 et qui varie peu d'un jour sur
l'autre. Par convention, le coefficient de marées 100 est attribué au marnage semi-diurne moyen
des marées de vives eaux voisines des équinoxes (21 mars et septembre).
petite remarque : en 1995 la lune est nulle dans la nuit du 1er au 2 Janvier ---------- la 1er quart
est entre le 8 et le 9 janvier ------ la pleine lune est le 16 janvier ---- le dernier quart, le 24 janvier
… les coefficients de marées sont plus importants par absence de lune ou à la pleine lune -----et
plus faibles par quartier …
Nous pouvons dès lors calculer facilement la hauteur de la marée haute (PM) à partir du
coefficient de marée à Brest
C = (H-No) / U <=> H = (C*U ) + No
Le 01.01.1995 à Brest : C = 98 à 101 (2 marées)
U = 3.05m et No = 4.15m
H = C (101*3.05/100) + 4.15 = 7.21m
et l’on se reporte alors à la table des marées pour constater que notre calcul semble proche
Attention : No le niveau moyen est différent pour les autres ports !
Donc H sera différent
Lieux de marées remarquables
2
Les couleurs indiquent la composante M2 des marées. - Deux lignes cotidales diffèrent d'une
heure. - Les centres sont les points amphidromiques.
- Au Canada, dans la baie d'Ungava le marnage peut atteindre 17 à 20 mètres, et dans la baie de
Fundy jusqu'à 16 mètres. Ces baies sont les deux endroits où les marées les plus importantes au
monde ont lieu. Selon les sources, on attribue à l'une ou à l'autre le record de marnage.
− Le canal de Bristol (Grande-Bretagne) avec 15 mètres de marnage.
− Les plus fortes marées de France (jusqu'à 14 mètres de marnage) se retrouvent dans la baie du
Mont-Saint-Michel, où il est traditionnellement dit que « la mer monte à la vitesse d'un cheval au
galop » et entoure alors le Mont-Saint-Michel. Il est possible d'observer cet important marnage à
Saint-Malo et plus largement le niveau de la mer pour ce site entre autres à partir du site des
réseaux de référence des observations marégraphiques REFMAR
- Dans L'archipel normand de Chausey, on peut y voir 365 îlots à marée basse contre environ 52
îles à marée haute.
− Le Saltstraumen en Norvège, remplit un fjord de 400 millions de mètres cubes.
− Horizontal Falls en Australie-Occidentale, région des Kimberley (10 mètres de marnage
environ).
- Pondichéry et certains ports du Viêt Nam où il n'y a qu'une seule marée par jour.
En France on peut consulter sur Internet le site suivant indiquant les horaires des marées et leurs
coefficients, pour chaque port : www. marine.meteoconsult.fr/meteo-marine/horaires marée
- La marée suit la règle des 12ème : il y a 2 marées par jour, c'est-à-dire 2 cycles de marées hautes
et basses. Les tables des marées donnent pour certains lieux (ports de la Manche) les hauteurs
d’eau à considérer, hauteurs qu’il faut recalculer en fonction de l’heure de la marée
Heure du marnage (montée ou descente)
1ère
2ème
3ème
4ème
5ème
6ème
Ratio à appliquer à la Hauteur d’eau
1/12
2/12
3/12
3/12
2/12
1/12
- Les marées suivent plutôt le jour lunaire et de ce fait retarde de 50 minutes par jour environ ou
25 minutes par cycle semi-diurne.
- Les marées se décalent aussi en fonction de la distance parcourue sur la mer considérée.
C’est ainsi que la marée retarde de 6 heures entre l’entrée de la Manche et sa sortie au Pas de
Calais. Le retard est de 12 heures entre l’entrée et la sortie en Mer Rouge, ce qui signifie qu’elle
est haute au Canal de Suez, lorsqu’au même moment elle est basse à mi-chemin de la corne de
l’Afrique.
- Dans les zones à fortes marées et géographiquement à rivages rapprochés comme la Manche, la
Mer du Nord ou la Mer Rouge, peuvent se créer du fait de la difficulté des déplacements des
masses d’eau par marnage, des « courants de marée » pouvant atteindre facilement les 2 nœuds
(3.7km/h) voire changeant de direction.
3
Où l’on voit d’après ces 2 cartes que le courant des marées ( dit courant périodique)
s’inverse dans la Manche à 6 h d’intervalle soit entre la haute et la basse mer (Ces courants sont
également dits dans ce cas courants alternatifs). Quant à la force de ces courants, on applique
la règle des 1/6° : à l’étale le courant est nul -//- 1 heure après, il atteint 3/6 ème de sa valeur -//- au
bout de 2 heures , il atteint les 5/6° de sa valeur -//- au bout de 3 heures il est total.
Il existe d’autres modifications du courant des marées, d’autres calculs suivant qu’il s’agit
de vives eaux ou de mortes eaux ou qu’il s’incurve en fonction du relief, par exemple après le
passage d’un cap… ces phénomènes sont à connaître tant pour la navigation que par exemple pour
la pêche ou l’observation d’animaux pélagiques (déplacement en pleine eau)
Les courants apériodiques
Ce sont des courants dus au souffle des vents, lorsque ceux-ci soufflent longtemps et
régulièrement sur une zone. Ce sont les « courants de dérive », différents des « courants de
pente » qui existent près des côtes et qui sont dus à une augmentation de la masse d’eau, une
surélévation du niveau, et des courants géotrophiques liés à la variation de salinité de l’eau de
mer (où l’eau la plus saline, ou la plus vaseuse, part s’enfoncer sous l’eau la plus légère).
Exemple de courant géotrophique au niveau du détroit de Gibraltar – 2 courants sont en sens
contraire : un courant superficiel qui réalimente en eau la Méditerranée suite à sa déperdition par
évaporation, et un courant géotrophique qui bascule vers le fond de l’Atlantique , du à l’eau trop
saline de la Méditerranée, salinité due à l’évaporation …
- On rencontrera facilement des courants géotrophiques liés aux eaux vaseuses des grands fleuves.
C’est ainsi qu’en suivant les sédiments portés par la Tamise et la Seine, on s’est aperçu que ces
deux fleuves se rejoignaient sous la Manche pour ne former qu’un courant de fond vers le Sud…
- En Méditerranée, on rencontrera facilement des courants de dérive, par exemple « aux
Aresquiers », mais aussi aux « Deux frères, au Cap Sicier » ou au « Vero , entre le Planier et les
Iles du Frioule »
- On rencontrera plus facilement des courants géotrophiques au niveau des détroits (Gibraltar,
bouches de Bonifacio) ou des géotrophiques moins intenses au niveau des embouchures telles que
celles du Rhône.
4
Les grands courants océaniques
- Ce sont les courants comme « El Nino » dans le Pacifique ou le « Gulf Stream » dans
l’Atlantique, le « Ligure » dans notre méditerranée occidentale – région PACA etc.
- Ils effectuent des transports de chaleurs dans la partie de la Terre où les eaux sont chaudes, dans
les 2 hémisphères terrestres, et progressent selon les forces de Coriolis dans le sens des aiguilles
d’une montre dans l’hémisphère Nord, et en sens inverse dans l’hémisphère sud. Ces courants sont
délimités par ceux d’eaux froides qui proviennent des pôles. Tout laisse à penser que les
turbulences venteuses sont en partie responsables de leur mode de circulation mais ces
mécanismes sont loin d’êtres les seuls à intervenir puisque ces grands courants se retrouvent
jusqu’à 1000 m de fond…
Le Gulf Stream
Cette image satellite prise à l’Automne 2002, 3 jours après les inondations du Gardon, est
particulièrement intéressante : les alluvions liées à cette importante inondation ont rejoint le
Rhône puis la Méditerranée. Elles ont suivi la côte jusqu’au-delà de la frontière francoespagnole. C’est cette bande jaune claire, certainement de plus de 20 km de large que l’on voit
soulignant la côte, et qui n’apparaît pas à l’Est du Rhône au niveau de Marseille et des Iles du
Frioul ! Mais si ce phénomène est particulièrement révélateur du courant qui existe, pour autant
ce courant est pérenne et est générateur d’un alluvionnement important des fonds.
5
Les vagues et la houle
Il suffit de souffler sur son bol de café pour provoquer des vagues. Et bien la mer n’est rien de
moins qu’un grand bol de café…
Le vent qui souffle provoque des vagues. L’ensemble des vagues porte le nom de houle. Trois
facteurs sont à responsables de la vague : la force du vent, la durée de son action et la distance
(ou fetch) le long de laquelle le vent peut exercer son action sur l’eau.
•
La force des vents
Echelle de Beaufort
Aspect de la mer Echelle de
Permet déduire Beaufort
force du vent
Miroir
0
Rides
1
Termes
descriptifs
Vitesse
moyenne
en nœuds
<1
1-3
Terme descriptif
Calme
Calme(ridée)
Hauteur
probable des
vagues en m
0
0 – 0.1 m
4-6
7-10
11-16
Belle
Peu agitée
Agitée
0.1 – 0.5 m
0.5 à 1.25 m
1.25 à 2.5 m
2
3
4
Calme
Très légère
brise
Légère brise
Petite brise
Jolie brise
5
Bonne brise
17-21
Forte
2.5 à 4 m
6
Vent frais
22-27
Très forte
4à6m
7
Grand frais
28-33
Grosse
6–9m
8
Coup de vent
34-40
Très grosse
9 à 14 m
9
Fort coup de
vent
41-47
Enorme
14 m
10
11
Tempête
Violente
tempête
ouragan
48-55
56-63
«
«
«
«
>64
«
«
Vaguelettes
Moutons
Petites vagues et
moutons
Vagues modérées,
moutons &
embruns
Lames, crêtes
d’écume blanche
& embruns
Lames déferlantes
Trainées d’écume
Tourbillon
d’écume à la crête
des lames &
trainées d’écume
Lames déferlantes
grosses à
énormes, visibilité
réduite par les
embruns
id
id
id
12
Attention la plus grande hauteur des vagues est donnée pour une navigation au large, à plus de 50
km des côtes !
Vitesse en km/h = (vitesse en nœuds * 2 ) – 10%
Vitesse du vent en fonction de la force annoncée (jusqu’à 8 Beauforts) = 5 fois (la force –1) en
nœuds
En pratique, sur la Méditerranée française, nous avons plus d’un jour sur deux de vent de force 6 à
plus, l’endroit le plus calme étant la baie d’Aiguës Mortes, qui pour les plongeurs offre peu
d’intérêt.
6
mer calme , vent de force 0 – mer d’huile -
mer calme ridée, vent de force 1
mer belle, vent de force 2
mer agitée, vent de force 4
mer forte, vent de force 5
mer très forte, vent de force 6
mer grosse, vent de force 7
mer très grosse, vent de force 8
mer énorme, vent de force 9 à plus
7
force 0
force 1
force 2
force 3
force 4
force 5
force 6
force 7
force 8
force 9
8
force 11
force 10
force 12
• La durée du vent
L’état de la mer agitée, en clair la force du vent, n’influe pas immédiatement sur l’amplitude
des vagues. Ainsi un état de « grand frais » soit un vent de force 7, ne donnera des vagues de 10
m de haut en pleine mer seulement au bout de 24 heures – C’est l’effet « durée » Durée du coup de vent force 7
Hauteur des vagues
3h
1m
6h
2m
12 h
4m
20 h
8m
24 h
10 m
• L’influence du fetch sur la houle :
Nous avons dit que plus le vent soufflait de loin, plus la houle se formait. C’est ce qui explique
qu’en Méditerranée nous ayons une houle courte et hachée. En exagérant la modélisation, Alger
n’est qu’à 400 nautiques(720 km) de Marseille, alors qu’en Atlantique, la houle est longue et que
la côte Est des USA est à plus de 5000 km, et que pour le Pacifique les 2 rives de cet océan sont
encore plus éloignées…
•
Pour autant la plupart du temps, et ce n’est pas contradictoire, plus on s’éloigne d’une
dépression (source du vent ) et plus le vent molli, et plus la houle diminue. Il est donc à
noter que la distance entre la dépression responsable de la tempête et la hauteur de la houle
comme de sa périodicité sont étroitement liés.
Distance par
Hauteur de la houle
périodicité
Temps de transit
rapport au centre
de la tempête
(force 7)
0
10 m
9s
0
500 km
6m
11s
20 h
1000 km
4m
12 s
35 h
2000 km
3m
14 s
60 h
5000 km
1.5 m
20 s
120 h
9
- Règle mathématique : la décroissance progressive de l’amplitude de la houle est inversement
proportionnelle à la racine carrée de la distance (entre la cause génératrice et l’endroit observé).
- Ainsi également l’amplitude de la vague, à l’inverse, nous indique la distance à la source
- Conséquence, un vieil adage des navigateurs à la voile et qui cherchent le vent: « Vent de terre,
navigue proche de la terre ; vent de mer, navigue à la mer… »
• Une analyse de la houle nous montre également que contrairement à l’impression, les masses
d’eau ne se déplacent pas dans le sens horizontal, mais vertical ! Chaque particule décrit une
trajectoire qui a la forme d’une orbite circulaire sans déplacement notable dans un sens ou un
autre
C’est en regardant ce schéma que l’on comprend comment
la houle se transmet sur certains fonds, sensation que l’on
ressent parfois, nous autres en plongeant. Cette houle de
fond est moins forte que celle de surface, mais tout aussi
déstabilisante. Ainsi une houle de 150 m de longueur
d’onde (entre 2 vagues) aura une amplitude 8 fois moindre
à 50 m de fond ! Grosso-modo, la houle agite la mer
jusqu’à une profondeur égale à sa longueur d’onde.
•
Rapport entre la longueur d’onde et la vitesse de propagation
Rappels : la longueur d’onde est égale à la distance
entre 2 crêtes ou 2 creux, dans une houle sinusoïdale .
La hauteur ou élévation, c’est la distance entre la crête
et le creux maximal de la houle. De fait, l’amplitude est
égale à la ½ hauteur. La période, c’est le temps entre 2
vagues
Plus les vagues sont de longueur d’onde courte moins la houle semble rapide. Une longueur
d’onde égale à un voilier de plaisance de 8 m n’excède pas les 8 nœuds…
Période des vagues
1s
2s
5s
10 s
250 s
•
Longueurs d’onde
1.6 m
6m
40 m
160 m
625 m
Vitesse de propagation
1.6 m/s ou 3.1 nœuds
3 m/s ou 5.8nœuds
8 m/s ou 15.5 nœuds
16m/s ou 31.1 nœuds
31 m/s ou 60.2 nœuds
Mais c’est mésestimer les effets « obstacles ou effets littoraux» : lors d’un Mistral, l’eau
est protégée au pied d’une falaise, du moins au plus proche. L’effet « obstacle » est à
connaître en fonction de sa direction cardinale.
10
De même en présence d’une houle océanique la mer est sensiblement plus agitée devant un cap
ou un promontoire et au contraire plus calme dans un estuaire et surtout dans une baie.
Pour autant la simple réfraction de la houle sur les bords de la baie provoque une accélération de
la houle en son centre. --- Donc dans l’exemple ci-contre, en dehors du fait que les déferlantes
sont liées à des petits fonds, il vaut mieux plonger sur les bords de la baie…
Dans cet autre exemple, on observe parfaitement les modifications de la houle par rapport aux
hauts fonds que représentent cette île : déferlante au vent et sur les côtés, atténuation sous le vent.
Ceci paraît une évidence et pourtant … Il est dès lors évident que l’on peut plonger en aval de l’Ile
mais…
Voici en fait ci-dessous modélisé le phénomène de diffraction des vagues. Le
champ de houle choisi a une amplitude initiale de 1 m (donc une hauteur de 2 m) et une
périodicité de 20 secondes
La forme de la surface est modifiée par la présence de l'île et les vagues se propagent un peu dans
la zone d'ombre. La hauteur des vagues est fortement réduite en aval de l'île, mais elle n'est pas
nulle. En pratique les effets de diffraction sont très faibles sur une topographie naturelle car la
profondeur varie de façon continue et la réfraction est importante. De plus les interférences sont
annulées en moyenne pour un état de mer naturel.
11
 Dans cet exemple, le tourbillon est dû à la présence d’un haut fond ! Il y a accélération de la
houle vers les profondeurs plus importantes, et c’est ce qui a généré ce tourbillon. Cette règle de
l’accélération vaut également pour les baies qui sont plus profondes en leurs zones médianes.
Conséquence pour le plongeur : avoir une idée des fonds avant de s’aventurer pour
l’exploration d’un tombant, en pleine eau
• Frottement sur le fond
Par petits fonds, une partie importante de l'énergie des vagues peut être dissipée à cause du
frottement sur le fond avec une réduction de la hauteur des vagues pouvant atteindre un facteur
4. Cette forte dissipation est liée à la formation de rides de sable (ripple-marks) par le
mouvement oscillant induit par la houle près du fond. (ce que l’on comprend mieux en
associant les 2 dessins ci-dessous)
La dissipation des vagues est encore plus importante sur des fonds vaseux en particulier dès
que la houle est assez forte pour liquéfier la vase. C'est un phénomène bien connu du littoral de la
Guyane ou il n'y a quasiment pas de houle sur la côte.
12
Le déferlement
Pour des vagues régulières qui se propagent, le déferlement résulte de l’instabilité obtenue lorsque
les particules de la crête approchent la vitesse de phase de l’onde. Sans rentrer dans les détails 2
formules mathématiques nous sont proposées par Miche :
- en eau profonde la hauteur de la déferlante
H = 0.14 * L (la longueur d’onde)
- par petits fonds la hauteur de la déferlante
H = 0.80 * D (la profondeur)
Ce qui n’est pas sans intérêt pour la reconnaissance de hauts fonds comme par exemple à port
Camargue, où une langue de sable s’est formée au bout de la digue Sud, et qui représente un
danger pour la navigation. Cette langue est à 1.6m de profondeur dans une zone de 3 à 6 m de
fond…
En conclusion, voici quelques principes issus de cette étude et qui sont à respecter pour les
plongeurs :
- Eviter de plonger dans les courants, surtout les courants apériodiques de dérive.
- Les courants dits « océaniques » peuvent atteindre une vitesse de 2 nœuds – en tenir
compte par exemple dans le cas de celui issu du Rhône, lorsque l’on plonge sur l’Italien ou
le Suédois
- Les marées génèrent des courants mais sont peu remarquables en Méditerranée.
- Attention aux courants traitres à l’abord des tombants, surtout si ceux-ci sont
perpendiculaires à la houle, il y a risque de turbulences
- Les sorties par Force 7 reviennent à sortir par tempête – Plus le vent vient de loin (fetch)
et plus la houle se renforce. Ou encore Plus le vent dure et plus la houle grossit.
- Dans ce cas trouver un abri qui étalera la mer sous le vent
- Lorsque la houle forcit, la houle de fond se propage jusqu’à une profondeur égale à sa
longueur d’onde (D = L)
- Les déferlantes nous inquiètent si nous sommes par petits fonds (H=0.8 D )
- Les ripple-marks rencontrés nous indiquent une faible profondeur et l’approche d’une
plage.
13
Les mouvements exceptionnels
• le tsunami ou raz-de-marée est une onde provoquée par un mouvement rapide d'un grand
volume d'eau (océan ou mer). Ce mouvement est en général du à un séisme, une éruption
volcanique sous-marine de type explosif ou bien un glissement de terrain sous-marin ou aérien
(type rock-slide) de grande ampleur. Un impact météoritique peut aussi en être la cause, de même
qu'une explosion atomique sous-marine.
Bien que les tsunamis puissent atteindre une vitesse de 800 km/h quand le fond de l'océan est
profond, ils sont imperceptibles au large, car leur amplitude y dépasse rarement le mètre pour une
période (temps entre deux vagues successives) de plusieurs minutes à plusieurs heures. Ils peuvent
toutefois provoquer d'énormes dégâts sur les cotes ou ils se manifestent par :
• Une baisse du niveau de l'eau et un recul de la mer dans les quelques minutes qui les
précédent;
• Et/ou une élévation rapide du niveau des eaux pouvant atteindre 60 m. provoquant un
courant puissant capable de pénétrer profondément à l'intérieur des terres lorsque le relief est
adéquat (plat).
Dans certains cas assez rares, le tsunami peut prendre la forme d'une vague déferlante ou, sur un
fleuve, d'un mascaret. 75 % des tsunamis se produisent dans l'océan Pacifique et la plupart des
autres sont observés dans l’océan Indien, en raison de la forte activité tectonique sur le pourtour
de ces deux océans.
1) état normal de la mer … 2) tremblement de terre (6.3 minimum)
3) propagation du
tsunami
mouvement de grande longueur d’onde (quelques centaines de km)
et de grande période (de quelques secondes à plusieurs dizaines de seconde)
4) retrait de la mer avant la vague
5) déferlante sur la côte
Ce n'est pas la hauteur du tsunami qui fait sa force destructrice, mais la durée de l'élévation du
niveau de l'eau et la quantité d'eau déplacée à son passage
En pleine mer, le tsunami se comporte comme la houle : c'est une onde a propagation elliptique,
c'est-à-dire que les particules d'eau sont animées d'un mouvement elliptique à son passage. Il n'y a
(presque) pas de déplacement global de l'eau, une particule retrouve sa position initiale après le
passage du tsunami. Mais, contrairement à la houle, le tsunami provoque une oscillation de l'eau
aussi bien en surface qu'en profondeur (rappel : la houle agite la mer jusqu’à une profondeur
égale à sa longueur d’onde). Or la grande longueur
d'onde du tsunami est typiquement de quelques centaines de km, ce qui est très supérieure à la
profondeur de l'océan - une dizaine de km. tout au plus. Il en résulte que la quantité d'eau mise en
mouvement est bien supérieure à ce que la houle produit ; aussi le tsunami transporte-t-il
beaucoup plus d'énergie que la houle.
14
• Le Tsunami peut être parfois confondu avec une onde de tempête ou surcote. Cette
dernière est cependant due à l'effet des vents associés à la dépression d'une tempête. Par
exemple, le passage d'un cyclone tropical élève le niveau de l'eau d'un à plusieurs m. et
provoque des inondations similaires au raz-de marée comme avec l'ouragan Katrina à la NouvelleOrléans.
• Certaines baies ou certains ports ayant une configuration particulière peuvent aussi réagir
au passage d'une onde générée par une « marche barométrique »: cette onde, ou meteotsunami
(Rissaga en Catalan) entraine des phénomènes de résonances dans certains ports, qui vont alors se
vider et/ou se remplir rapidement du fait de l'oscillation de résonance, phénomène assez fréquent
en Méditerranée (Baléares, mer Adriatique) et qui peut entrainer des dégâts.
• Les vagues scélérates sont des vagues océaniques très hautes, considérées comme très
rares, même si aujourd’hui l’on sait qu’elles apparaissent pratiquement au cours de toutes les
tempêtes d’une certaine importance.
Les vagues scélérates font partie de trains d’ondes et ont à peu près la même longueur
d’onde que leurs voisines, mais au profil beaucoup plus abrupt que celui des autres vagues.
L’état de la mer étant irrégulier, des vagues de grande hauteur sont toujours possibles, mais plus
elles sont hautes (par rapport à la hauteur des autres vagues), moins elles sont probables. On
parle de vague scélérate pour des hauteurs du creux à la crête de plus de 2,1 fois la hauteur
significative des vagues Hs.
Les vagues scélérates se forment sans raison évidente. Elles sont décrites comme un mur
d’eau qui vient heurter le navire, contrairement aux vagues normales qui montent en pente
relativement douce, permettant aux navires de passer par-dessus. Des vagues scélérates ont été
observées dans tous les océans du monde, qu’il y ait ou non des courants importants en surface.
Les vagues scélérates peuvent atteindre des hauteurs crête à creux de plus de 30 m. et des
pressions phénoménales. Ainsi, une vague normale de 3 m de haut exerce une pression de 6
tonnes/m2. Une vague de tempête de 10 mètres de haut peut exercer une pression de 12
tonnes/m2. Une vague scélérate de 30 mètres de haut peut exercer une pression allant jusqu'à 100
tonnes/m2.
On rapporte qu’une vague scélérate à atteint la hauteur de 400m en Alaska. Elle n’a
cependant pas été constatée de visu, mais à postériori suivant les dégâts entrainés sur la côte.
Il existe aussi le phénomène des « trois sœurs », phénomène qui est commun pour une
houle ordinaire. Il s’agit de trois vagues scélérates successives, et donc d’autant plus dangereuses
pour la navigation, d’autant que la longueur d’onde des 3 vagues scélérates reste la même…
Dans un train de houle, la vague scélérate apparait en empruntant l’énergie contenue dans
ses voisines, avant de la leur rendre en disparaissant ou de la perdre en déferlant. On parle de
modulation d’amplitude.
On note aussi que dans le cas de propagation de vagues dans des directions différentes, il
semblerait que certaines circonstances encore mal définies puissent provoquer non pas la
diminution, mais l’accumulation des ondes de houle, provoquant une vague scélérate…
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