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A la recherche de la couleur de l'eau


Des eaux émeraude du lac Moraine au Canada au bleu turquoise des lagons de l’île Maurice en passant par le bleu marine de la pleine mer des Caraïbes, la palette de couleurs de la planète bleue est d’une infinie richesse. Au fait, ici ou là-bas, pourquoi l’eau est-elle plus ou moins bleue ?


La planète bleue

Vue de l’espace, la Terre est bleue, à cause des 71 % d’eau qui la recouvrent. Si l’eau est bleue, c’est en partie à cause du ciel, dont la couleur est réfléchie, mais pas seulement! En effet, les plans d'eau souterrains montrent la même couleur. De plus, en profondeur, là où la lumière du jour ne pénètre pas, l'eau apparaît encore bleue sous une lampe. L'eau n'est donc pas si transparente que cela.

Ce sont les molécules d'eau les responsables. La lumière blanche, qui vient du Soleil, est constituée en réalité d'ondes de longueurs différentes d'onde représentant toutes les couleurs du spectre lumineux que l'on retrouve dans les couleurs de l'arc-en-ciel. Lorsque cette lumière arrive à la surface de l'eau, les molécules d'eau absorbent une partie précise de cette lumière et ce à des vitesses différentes suivant la profondeur du fond : la profondeur va filtrer les couleurs.



Ainsi, les ondes rouges et les ondes jaunes sont absorbées en premier, et disparaissent dans les premiers mètres de profondeur. Si elles ne touchent pas le fond, elles ne seront pas réfléchies, et n’apparaitrons pas dans la couleur que l’on voit. Par contre, lorsqu’il y a peu de profondeur, l’eau est transparente, sans être spécialement bleu car le spectre des couleurs est plus large. Vert et bleu suivent ensuite : les eaux profondes sont toujours plus bleues, de plus en plus foncées. En effet, le vert va s’estomper vers les 60 mètres de profondeur. Mais pour le bleu il s’agit de 90 mètres. Cela explique donc que le bleu subsiste et donne sa couleur aux étendues qui ne disposent même pas de la lumière du jour et qui ne peuvent profiter de la couleur du ciel.



Ainsi près des côtes, en raison de la faible profondeur, l'eau paraît transparente car la lumière du Soleil est peu absorbée. Au large, l'épaisseur de la couche d'eau absorbe beaucoup les rayons solaires.


Mer bleue ou mer verte

Au-delà de la physique, des phénomènes biologiques sont responsables de la couleur de l’eau. En effet, celle-ci s’explique surtout par des organismes minuscules appelés phytoplanctons. Généralement plus petites qu’une tête d’épingle, ces algues unicellulaires utilisent des pigments de chlorophylle verte pour capter l’énergie du soleil (photosynthèse) et transformer l’eau et le dioxyde de carbone en composants organiques. Grâce à la photosynthèse, les phytoplanctons seraient responsables de la production de la moitié de l’oxygène que nous respirons. Ces minuscules organismes végétaux absorbent le rayonnement électromagnétique dans les parties rouges et bleues du spectre de la lumière visible. En revanche, ils reflètent le vert, ce qui explique pourquoi les mers dans lesquelles ils vivent semblent plus vertes. Exemple ci-dessous près de New York.



La température de l’eau joue également sur l’absorption des rayons : les eaux qui entourent les glaciers du pôle nord n’ont pas le même bleu en raison également de leur différence de salinité que les eaux qui entourent les îles des Caraïbes.



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