L’«écho» de la mer se rend plus loin qu’on pense

SCIENCE AU QUOTIDIEN / «Nous savons tous que la marée haute se rend jusqu’à Trois-Rivières, alors pourquoi est-ce que l’eau salée, de son côté, s’arrête à peu près à la pointe est de l’île d’Orléans ?», demande Guy Sirois, de Québec.

Le principe général qui détermine jusqu’où l’eau salée remonte est assez simple, explique Daniel Bourgault, professeur d’océanographie physique à l’Université du Québec à Rimouski. «Si on coupait le débit du Saint-Laurent d’un seul coup, dit-il, l’eau salée remonterait non seulement jusqu’à Trois-Rivières, elle se rendrait même jusqu’à Montréal parce que le fond du fleuve à Montréal est plus bas que le niveau moyen des mers. Et il y aurait des marées jusqu’à Montréal aussi. Mais ce n’est pas ce qui se passe en réalité parce que, en gros, le débit d’eau douce du fleuve repousse l’eau salée jusqu’à l’île d’Orléans.»

Fait intéressant, le point d’eau salée n’est pas totalement fixe. «Quand le débit d’eau douce est plus important à cause des crues printanières, alors le point d’eau salé se déplace plus loin vers l’est, et il va remonter plus vers l’amont à la fin de l’été et à l’automne, quand le débit du fleuve est plus faible», illustre M. Bourgault.

De la même manière, la marée a elle aussi ce genre d’effet : à marée haute, le fleuve n’est pas capable de repousser le point salé aussi loin qu’à marée basse. Mais cela ne fait une différence que de «quelques kilomètres», dit notre océanographe — pas de quoi se rendre à Trois-Rivières, et même pas proche de Québec.

Pourquoi cela n’amène pas l’eau salée plus loin ? C’est à cause de la nature des marées, qui sont des ondes, un peu comme des sortes de vagues qui n’auraient qu’environ 20 à 30 cm de haut mais plusieurs milliers de kilomètres de long, et qui arriveraient jusqu’à nous deux fois par jour. L’onde de marée peut être «grossie» dans certaines circonstances, par exemple lorsqu’elle s’engouffre dans des entonnoirs qui les «canalisent» comme dans l’estuaire du Saint-Laurent. Cela explique d’ailleurs pourquoi les marées ont une plus grande amplitude à mesure que l’on remonte le fleuve : en date de ce dimanche, par exemple, les marées hautes et basses font une différence de ± 20 à 30 cm sur le niveau moyen de la mer à Gaspé, ± 60 à 75 cm à Matane et ± 1,5 mètres dans le Vieux-Québec, selon les prédictions de Pêches et Océans Canada.

Maintenant, il y a deux choses à savoir pour finir de répondre à la question de M. Sirois. La première, c’est qu’une onde n’a pas besoin que l’eau soit douce ou salée pour se transmettre, les deux font parfaitement l’affaire. Pour se représenter ce qui se passe, imaginez que l’on colle un petit cube de plastique sur un petit cube de bois, et que l’on cogne sur le premier : cela va créer une petite onde de choc qui va se propager dans le plastique, mais elle ne s’arrêtera pas là où le plastique finit, elle va se transmettre au bois et traverser tout le second bloc, même s’il est fait d’un matériau différent. C’est un peu la même chose qui se passe avec la marée. Elle n’est pas une «onde de choc» à proprement parler, précisons-le, mais elle n’en est pas moins une onde qui peut passer de l’eau salée à l’eau douce de la même manière qu’une onde de choc se transmet d’un matériau à un autre. Voilà pourquoi le point d’eau salée et le point jusqu’où la marée se rend sont deux choses distinctes.

La seconde, c’est que si les entonnoirs comme le Saint-Laurent augmentent l’amplitude des marées, ils offrent aussi une résistance au passage de l’onde, qui va «frotter» contre le fond de l’eau et les berges, ce qui va les ralentir (et éventuellement les arrêter). «La friction est aussi importante dans l'estuaire en aval de Québec, dit M. Bourgault,, mais l'amplification de l'amplitude de la marée par l'effet d'entonnoir l'emporte sur l'effet de friction. Mais en amont de Québec, il n'y a plus vraiment d'effet d'entonnoir pour amplifier la marée car le fleuve reste plus ou moins de la même largeur et il ne reste que la friction pour diminuer la marée.»

C’est pourquoi la «hauteur» des marées diminue assez rapidement passé Québec : toujours pour ce dimanche, elles faisaient une différence de ± 50 à 120 cm à Portneuf, et d’à peine quelques centimètres à Trois-Rivières.

Oh, et tant qu’à y être, ajoutons une dernière chose sur les marées : ce n’est pas vrai qu’on n’en mesure les effets que jusqu’à Trois-Rivières, en réalité leur «influence» s’observe jusqu’à Montréal, précise M. Bourgault. Ce n’est pas la marée «classique», qui revient deux fois par jour, que l’on mesure dans la métropole, mais plutôt un cycle bi-mensuel. Chaque deux semaines, quand la Lune et le Soleil (dont l’action combinée cause les marées) sont assez bien «alignés», leurs attractions gravitationnelles se conjuguent, ce qui provoque des marées plus fortes que la moyenne — les «vives eaux», comme on les appelle. Et ce signal-là se rend jusqu’à Montréal, où il fait une différence de l’ordre de 10 cm aux deux semaines sur le niveau du fleuve.

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