Escale 4 : Comment se forment les vagues et la houle ?
Les étages littoraux
Les fonds marins sont constitués de différentes zones en fonction de leur morphologie et de la profondeur. Le plateau continental s’étire progressivement de la surface jusqu’à 200 mètres de profondeur environ. Sa limite inférieure est définie par le changement de pente. Il correspond à l’étage littoral. Cet étage correspond à la zone de pénétration de la lumière et offre une très grande biodiversité.
Il est subdivisé en 4 étages. : le supralittoral, le médiolittoral, l’infralittoral et le circalittoral.
- Durée de l'expérience :
- 5 minutes
- Matériel :
- Une zone rocheuse
- Protocole :
- Aller en bord de mer dans une zone rocheuse
- Observer la couleur des rochers
- Observer la faune et la flore marines
- Observation :
- En observant la couleur des rochers, on distingue aisément la limite entre l’étage supralittoral et l’étage médiolittoral.
L’étage supralittoral correspond à une zone qui n’est jamais immergée, les rochers sont de couleur claire. On rencontre dans cet étage, des espèces animales et végétales capable de tolérer une forte concentration en sel.
L’étage médiolittoral est également appelé la zone de balancement des marées. Les rochers sont de couleur plus sombre car recouverts par des algues microscopiques (Cyanobactéries) et des lichens (association entre une algue et un champignon). On rencontre dans cet étage des espèces capable de supporter des fortes variations de température, de salinité, de lumière ainsi qu’une émersion temporaire.
La houle et le déferlement
Le relief sous-marin a un impact sur la morphologie et la vitesse de déplacement de la houle. Dés que la profondeur est inférieure à la moitié de la longueur d’onde, les particules d’eau sont freinées par frottement avec le sol. La vitesse de propagation de la houle diminue mais la hauteur de la vague augmente jusqu’à atteindre sa courbure limite puis déferler (basculement de l’eau vers l’avant).
- Durée de l'expérience :
- 5 minutes
- Matériel :
- Une carte marine
- Protocole :
- Aller en bord de mer
- Observer la houle
- Prendre des alignements (repères à terre) correspondant à la zone de début de déferlement
- Prendre la carte marine
- Repérer les alignements sur la carte
- Rechercher les lignes de sonde correspondant aux alignements
- Observer la bathymétrie de la zone environnante
- Observation :
- La modification de forme de la houle permet de déterminer le profil du relief sous marin. Une houle régulière qui déferle brusquement permet de déterminer de manière fiable la zone où les fonds remontent.
Cette expérience peut être réalisée en bord de mer ou au cours d’une navigation.
La période de la houle
La houle est une ondulation de la surface des océans relativement régulière en direction et en période.Elle est caractérisée par sa longueur d'onde, son amplitude, sa période et sa célérité.
La longueur d’onde correspond à la distance entre deux vagues (crêtes) successives.
L’amplitude se calcule en divisant la hauteur de la vague (mesurée entre la crête et le creux) par deux.
La période représente l’intervalle de temps en secondes s’écoulant entre le passage de deux crêtes de vagues.
La célérité, ou vitesse de déplacement d’une vague, est le rapport de la longueur d’onde par la période.
- Durée de l'expérience :
- 5 minutes
- Matériel :
- Un chronomètre
- Une digue
- Protocole :
- Aller en bord de mer
- Observer la houle
- Prendre un repère à terre correspondant à la crête des vagues
- Déclencher le chronomètre
- Compter une série de 10 crêtes
- Arrêter le chronomètre
- Observation :
- Pour calculer la période, il faut diviser le résultat obtenu (en secondes) par dix.
Le relief sous-marin a un impact sur la morphologie et la vitesse de déplacement de la houle. Dés que la profondeur est inférieure à la moitié de la longueur d’onde, les particules d’eau sont freinées par frottement avec le sol. La vitesse de propagation de la houle diminue mais la hauteur de la vague augmente jusqu’à atteindre sa courbure limite puis déferler (basculement de l’eau vers l’avant). La longueur d’onde diminue, seule la période reste constante.
L'amplitude de la houle
La houle est une ondulation de la surface des océans relativement régulière en direction et en période.Elle est caractérisée par sa longueur d'onde, son amplitude, sa période et sa célérité.
La longueur d’onde correspond à la distance entre deux vagues (crêtes) successives.
L’amplitude se calcule en divisant la hauteur de la vague (mesurée entre la crête et le creux) par deux.
La période représente l’intervalle de temps en secondes s’écoulant entre le passage de deux crêtes de vagues.
La célérité, ou vitesse de déplacement d’une vague, est le rapport de la longueur d’onde par la période.
- Durée de l'expérience :
- 5 minutes
- Matériel :
- Une digue ou un ponton
- Un décamètre
- Protocole :
- Aller sur une digue (ou un ponton)
- Observer la houle
- Prendre des repères sur la digue correspondant au niveau d’eau le plus haut (crête de la vague) et au niveau d’eau le plus bas (creux de la vague)
- Mesurer la distance entre ces deux repères
- Recommencer l’expérience plusieurs fois de suite
- Observation :
- Le relief sous-marin a un impact sur la morphologie et la vitesse de déplacement de la houle. Dés que la profondeur est inférieure à la moitié de la longueur d’onde, les particules d’eau sont freinées par frottement avec le sol. La vitesse de propagation de la houle diminue mais la hauteur de la vague augmente jusqu’à atteindre sa courbure limite puis déferler (basculement de l’eau vers l’avant). La longueur d’onde diminue, seule la période reste constante.
