Pourquoi la mer est bleue ?

Pourquoi la mer est bleue ? — pour les grands

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La mer est bleue parce qu’elle reflète le ciel ?

C’est la réponse que tout le monde a entendue, et elle n’est pas fausse, seulement très incomplète. Le reflet du ciel joue un rôle, surtout par mer calme et vue de loin sous un angle rasant. Mais la mer reste bleue sous un ciel gris, et l’eau d’une piscine profonde ou d’un lac de montagne est bleue même par temps couvert. Les plongeurs le savent bien : à 10 mètres de fond, tout est bleu, et le ciel n’y est pour rien.

La vraie raison se trouve dans l’eau elle-même. Un verre d’eau paraît transparent parce qu’il est petit. Regardez à travers 3 mètres d’eau pure, et vous verrez une teinte bleutée. À 30 mètres, le bleu est franc. L’eau absorbe la lumière, mais pas toutes les couleurs à la même vitesse.

Pourquoi l’eau absorbe le rouge et pas le bleu ?

La lumière du Soleil contient toutes les couleurs. Quand elle pénètre dans la mer, les molécules d’eau vibrent légèrement en la recevant. Cette vibration consomme de l’énergie surtout dans les grandes longueurs d’onde : le rouge, l’orange, puis le jaune. À 5 mètres de profondeur, la moitié du rouge a déjà disparu. À 15 mètres, il n’en reste presque plus. Le bleu, lui, traverse encore l’eau à 100 mètres de profondeur.

Ce qui reste de la lumière, dominé par le bleu et un peu de vert, se cogne aux molécules d’eau et aux particules en suspension, repart dans tous les sens, et une partie ressort vers la surface. C’est ce bleu renvoyé que vous voyez. Le mécanisme est différent de celui du ciel, où l’air éparpille le bleu sans absorber le rouge, comme expliqué dans Pourquoi le ciel est bleu ?.

La preuve la plus frappante se voit en plongée avec une photo. Une tomate rouge photographiée à 10 mètres de fond sans flash apparaît brune, presque noire. Une blessure saigne du sang qui paraît vert. Allumez une lampe, et le rouge réapparaît instantanément. La couleur n’avait pas disparu, la lumière rouge simplement n’arrivait plus jusque-là.

Pourquoi la mer est parfois verte, grise ou turquoise ?

Le bleu profond est la couleur de l’eau pure et profonde, celle du large. Près des côtes, d’autres ingrédients entrent en jeu. Le principal est le plancton végétal, des algues microscopiques qui contiennent de la chlorophylle. La chlorophylle absorbe le bleu et le rouge, et renvoie le vert. Une mer riche en plancton, comme la Manche au printemps, tire donc vers le vert. Les satellites mesurent d’ailleurs cette couleur pour compter le plancton depuis l’espace.

Le turquoise des lagons vient d’un fond de sable blanc peu profond : la lumière traverse 2 ou 3 mètres d’eau, rebondit sur le sable clair, et revient déjà un peu bleuie mais encore très lumineuse. Le gris des jours d’orage vient du ciel qui, cette fois, se reflète vraiment, et des vagues qui brassent des bulles d’air et du sable. Enfin, certaines rivières chargées de limon, comme le Rhône en crue, colorent la mer en brun sur des kilomètres.

• Bleu foncé : eau profonde et pauvre en plancton, comme le centre de l’Atlantique.
• Vert : eau riche en algues microscopiques, souvent près des côtes tempérées.
• Turquoise : eau peu profonde sur fond de sable clair, comme aux Maldives.
• Brun : sédiments apportés par un fleuve en crue.

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Est-ce que le sel donne sa couleur à la mer ?

Non. Le sel dissous est invisible, et il ne change presque rien à la couleur. Un lac d’eau douce profond, comme le lac d’Annecy ou le lac Baïkal en Sibérie, est aussi bleu qu’une mer. La mer Morte, six fois plus salée que l’océan, n’est pas plus bleue pour autant. L’origine du sel est une autre histoire, racontée dans Pourquoi la mer est salée ?.

En revanche, certains minéraux dissous colorent bel et bien l’eau. Les lacs de montagne alimentés par un glacier reçoivent une poudre de roche très fine, la farine glaciaire, qui diffuse fortement la lumière et donne ce vert laiteux caractéristique. Le lac Louise, au Canada, en est l’exemple le plus photographié.

Et la mer vue de l’espace, elle est de quelle couleur ?

Depuis l’orbite, à 400 kilomètres d’altitude, la Terre apparaît comme une bille bleue. Les océans couvrent 71 % de la surface, et ils sont vus au travers de l’atmosphère, qui ajoute sa propre couche de bleu par-dessus. Les deux effets se cumulent. Les astronautes racontent que le bleu du large est plus sombre, presque marine, tandis que les plateaux coralliens des Bahamas ressortent en turquoise éclatant.

Cette couleur est devenue un outil scientifique. Depuis 1997, des satellites photographient les océans chaque jour dans plusieurs couleurs. Une zone qui verdit signale une poussée de plancton, base de toute la chaîne alimentaire marine. Une zone qui bleuit indique une eau pauvre. En observant simplement la nuance des océans, on suit la respiration de la planète.