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Pourquoi la mer est-elle bleue ?

La planète Terre n’a pas volé son surnom de planète bleue. Recouverte à 71 % par de l’eau, elle ressemble à une grosse boule bleue vue de loin. On entend souvent dire que la couleur bleue des océans serait due à la réflexion du ciel dans l’eau. Pourtant, vue de l’espace, le ciel n’est pas bleu, mais les océans oui. Alors, qu’est-ce qui explique vraiment la couleur bleue des océans ?

La lumière du Soleil

Oui, comme toute chose sur Terre, c’est la lumière du Soleil qui va déterminer la couleur que notre œil en percevra. Pour cela, il faut expliquer la nature exacte de la lumière du Soleil et de son comportement. Tout d’abord, la lumière du Soleil est une lumière blanche, c’est-à-dire qu’elle contient un large spectre lumineux.

Un spectre lumineux, c’est un ensemble de rayons lumineux avec une longueur d’onde différente. C’est cette longueur d’onde qui, quand elle est perçue par notre œil, va former la couleur. La meilleure illustration du spectre lumineux de la lumière blanche du soleil, c’est un arc-en-ciel. Ces phénomènes apparaissent quand la pluie révèle le spectre lumineux des rayons du Soleil.

Cependant, si la lumière du Soleil contient toutes les couleurs de l’arc-en-ciel, comment fait-elle pour donner une seule couleur à chaque chose ? Tout simplement parce que chaque objet absorbera une partie des rayons qu’il reçoit et qu’il renverra l’autre partie. C’est cette autre partie non absorbée que notre œil percevra et qui déterminera la couleur de l’objet et qui créera la couleur bleue de la mer.

Le phénomène d’absorption de l’eau

Ce phénomène à l’origine de l’existence de la couleur des objets, on l’appelle le phénomène d’absorption. Or, tous les objets absorbent plus ou moins la lumière, même l’eau des mers et des océans. La couleur bleue qu’ils arborent est donc due à ce phénomène d’absorption et non pas à la couleur du ciel, même si, plus le ciel est bleu, plus il y aura de lumière du Soleil à absorber.

Alors, pourquoi la mer est-elle bleue et pas d’une autre couleur ? Tout simplement parce que l’eau, toute transparente qu’elle soit, absorbe davantage les longueurs d’onde de la couleur rouge et de la couleur jaune. Résultat, il ne reste à l’eau plus que la couleur bleue à refléter et notre œil perçoit la mer et les océans comme étant bleus.

Voilà qui explique en partie pourquoi l’eau dans une baignoire n’est pas bleue, mais totalement transparente. Effectivement, il est très rare que la baignoire soit exposée à la lumière du soleil. Or, les lumières artificielles n’ont pas autant de longueurs d’onde que la lumière naturelle. Enfin, la quantité d’eau joue également un rôle important.

Comment expliquer les différences de couleurs de certaines mers ?

Oui, même s’il est communément admis que l’eau des océans est bleue, il faut bien admettre que l’on est parfois sceptique devant la couleur de la mer. Effectivement, si vous êtes au bord de la mer en Bretagne, qu’il n’y a pas un seul nuage dans le ciel et que le soleil brille aussi fort qu’il le peut, vous remarquerez sans doute que l’eau n’est pas vraiment bleue, mais plutôt verte.

En fait, il faut bien comprendre que le phénomène d’absorption se joue à un niveau moléculaire. Résultat, plus il y a de molécules, plus la lumière est fortement absorbée. Elle est d’ailleurs tellement absorbée qu’à partir d’une certaine profondeur, il fait totalement noir. Voilà aussi pourquoi l’eau d’une baignoire est totalement transparente, tout comme celle d’une flaque sur la plage.

Ensuite, si vous ajoutez encore suffisamment d’eau pour augmenter le phénomène d’absorption, c’est la couleur rouge qui sera absorbée parce que c’est celle qui est la plus facilement absorbable par l’eau. Ensuite, c’est le jaune, puis le vert et, enfin, le bleu. À faible profondeur, le jaune et le vert donnent donc une couleur verdâtre à l’eau. Cela explique aussi les taches bleu foncé que vous pouvez voir dans l’océan parfois. Elles signalent un trou profond.

Quels sont les autres phénomènes à l’origine de la couleur de la mer ?

Évidemment, le phénomène d’absorption que nous venons de décrire s’applique à toutes les eaux de la Terre. Pour autant, ce n’est pas le seul phénomène physique qui explique la couleur de l’eau. Il suffit de voir la couleur marron d’un fleuve pour se rendre compte que le contenu de l’eau a un impact majeur sur sa couleur et sa capacité à absorber la lumière.

Les millions d’organismes cellulaires, microcellulaires et les animaux qui peuplent les fonds marins ont un impact sur la couleur de l’eau également. Par exemple, la présence d’organismes chlorophylliens comme le phytoplancton va avoir comme impact d’absorber la couleur bleue et de diffuser la couleur verte.

Or, le phytoplancton se développe plus facilement dans les eaux froides que dans les eaux chaudes. Voilà pourquoi les océans les plus froids ont souvent cette couleur verte, presque grise par endroits, alors que les océans tropicaux vont refléter un bleu particulièrement profond, même indigo par endroits. Enfin, les algues jouent aussi un rôle important.

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