Couleur de la mer
Couleur de la mer : La mer reflète la lumière incidente, à l’exception des rayonnements qu’elle absorbe. Nous la voyons bleue parce que le rayonnement « rouge » est absorbé, laissant à nos yeux principalement les rayonnements verts et bleus. Voilà aussi pourquoi les paysages sous-marins sont teintés de bleu. La lumière en provenance du soleil est atténuée par l'atmosphère avant d'atteindre la surface de l'eau ; sous l'eau on constate que l'atténuation est considérable, les infrarouges sont absorbés dans le premier mètre et peu de lumière atteint les 100 mètres. Au delà de 1000 mètres c'est l’obscurité totale.
L'atténuation de la lumière sous l'eau est essentiellement due à l'absorption, la diffusion ayant une moindre importance. Cette atténuation est fonction de la longueur d'onde et des caractéristiques physiques et chimiques de l'eau de mer. Cette propriété optique apparente de l'eau de mer permet de la caractériser et donne des informations sur la densité, les concentrations des matières en suspension et la productivité biologique (biomasse).
La dispersion de la lumière dans l’eau de mer dépend de plusieurs facteurs dont les plus importants sont :
l'angle d'incidence (supposé zénithal en cas de prise de vue par satellites) mais il faut postuler quand même que le Soleil et les satellites ne sont pas tous les deux au zénith par rapport à la surface de l’eau. De plus, des prises de vues aériennes obliques peuvent apporter des détails souvent très intéressants. L’état de la mer est aussi une variable à prendre en considération : la mer reflète le ciel, mais aussi les nuages. Si d’une part, les nuages sont lourds et gris, la mer tendra à paraître verdâtre ; d’autre part, les vagues et autres tourbillons vont être chargées de matières en suspension, et refléter la lumière incidente dans plusieurs directions différentes.
le contenu en matières en suspension : Si les matières en suspension sont en faible quantité en pleine mer, ce n’est plus pareil sur le plateau continental, et bien évidemment au large des estuaires !
la chlorophylle : la chlorophylle fait partie du phytoplancton : il y en a partout ; mais en plus, dès que l’observateur se rapproche du littoral, il faut alors y rajouter les algues et autres végétaux : cet apport n’est pas négligeable.
la profondeur de l'eau : on distingue les zones euphotique (0 – 50 m), zone où tous les végétaux peuvent trouver assez de lumière pour assurer leur développement ; zone oligophotique (50 – 500 m), où les algues brunes et rouges peuvent encore trouver assez de lumière pour vivre ; et aphotique, au delà de 500 m de profondeur. Les algues ont besoin d’éclairage pour vivre : les algues vertes disparaissent les premières, puis les brunes, enfin les rouges. Mais au delà, dans la zone abyssale, les êtres vivants peuvent encore vivre, au prix de développements extraordinaires des organes récepteurs. Peu de lumière parvient au delà de 100 m, et vers 1000 m, l’obscurité (pour nos yeux) est totale, même au large des côtes. Le long du littoral, avec les apports des estuaires et d’autres rejets anthropiques, l’obscurité peut être totale vers 100 m.
|
Profondeur
|
Coefficient d’atténuation verticale « k » (m-1)
|
Atténuation
|
|||
|
|
0,02
|
0,2
|
2
|
Eau de mer très pure
|
Eau côtière turbide
|
|
0
|
l0 = 100 %
|
100 %
|
100 %
|
100 %
|
100 %
|
|
1
|
lz = 98
|
82
|
14
|
45
|
18
|
|
2
|
96
|
67
|
2
|
39
|
8
|
|
10
|
82
|
14
|
0
|
22
|
0
|
|
50
|
37
|
0
|
0
|
5
|
0
|
|
100
|
14
|
0
|
0
|
0,5
|
0
|
(D’après Pickard, 1964)
En résumé : la couleur de la mer s'étend du bleu au vert. Le bleu indigo caractérise les mers tropicales et équatoriales, lorsqu'il y a peu de production biologique. A des latitudes plus élevées, la mer est bleu-vert voir verte dans les régions polaires. Les eaux côtières sont en général verdâtres.
Il y a deux facteurs contribuant à la couleur bleu de l'océan aux faibles latitudes, lorsqu'il y a peu de production biologique. En eau profonde, lorsque l'on regarde sous l'eau, la lumière que l'on voit est celle diffusée par les molécules d'eau. La diffusion étant plus importante pour les petites longueurs d'onde (bleu) que pour les grandes longueurs d'onde, l'eau parait bleue. De plus les composantes rouges et jaunes de la lumière solaire sont absorbées en quelques mètres, la seule composante susceptible d'être diffusée est donc le bleu.
Dans les régions où la productivité biologique est importante, la chlorophylle contenue dans le phytoplancton absorbe la composante bleue et la lumière se décale vers le vert [1].(ν)
|
|
Indigo
|
bleu
|
vert
|
jaune
|
orange
|
rouge
|
|
λ (en nm)
|
400
|
450
|
500
|
550
|
600
|
700
|
|
Absorption dans l’eau de mer (valeurs indicatives)
|
500
|
500
|
250
|
250
|
100
|
25
|
[1] Note : le nom des couleurs est relié à ce que l’œil humain est capable de voir. A ce sujet, voir aussi Vision des couleurs
Corrélats
Voir aussi "vision des couleurs"
© Ifremer 2012
Mise à jour : 14/10/2008
