Vous êtes au bord de l'eau, observant un lagon turquoise puis, un peu plus loin, vous voyez une mer presque noire au pied d'une falaise. Pourquoi l'océan prend-il ces teintes si différentes, du bleu sombre et profond aux verts émeraude, voire aux bruns ? Entre lumière, molécules d'eau et vie marine, voici l'explication de ce spectacle coloré.
La couleur de la mer dépend d'abord de la manière dont l'eau absorbe et diffuse la lumière solaire. Les longueurs d'onde rouges et jaunes sont absorbées en quelques mètres, tandis que le bleu pénètre plus profondément et se réfléchit vers nos yeux. Plus l'eau est pure et profonde, plus le bleu se renforce. C'est pourquoi, dans les zones océaniques loin des côtes, on observe ce bleu sombre et intense.
Mais dès que l'on s'approche des rivages, d'autres facteurs entrent en jeu. Les sédiments charriés par les rivières ou remués par les vagues rendent l'eau plus trouble: la diffusion de la lumière se fait sur des particules minérales, ce qui tend vers des tons verts ou bruns. Par exemple, après une forte pluie, l'Amazone déverse tant de limon dans l'Atlantique que la mer prend une couleur café au lait sur plusieurs dizaines de kilomètres.
La présence de phytoplancton influe aussi sur la teinte. Ces micro-organismes riches en chlorophylle absorbent la lumière bleue pour la photosynthèse et renvoient un vert caractéristique. Les “zones de bloom” de phytoplancton peuvent ainsi transformer une mer normalement bleue en une vaste nappe verte, particulièrement visible depuis les satellites.
Les algues et autres microorganismes marins (bactéries, diatomées) peuvent quant à eux provoquer des marées rouges ou brunes, en raison de pigments particuliers qu'ils contiennent. Ces phénomènes, synonyme parfois de toxicité, sont plus fréquents dans les eaux chaudes et peu profondes où la température et les nutriments favorisent leur prolifération.
Point de rencontre entre les océans Atlantique et Pacifique au Canal de Beagle, Terre de Feu, Chili.
Crédit: DEA/GIANNI OLIVA
Enfin, la structure du fond marin influence la couleur perçue. Un sable blanc ou un récif corallien clair renvoient davantage de lumière, accentuant les tons turquoise, tandis qu'un fonds rocheux sombre ou couvert d'algues profondes davantage la lumière, assombrissant la couleur.
Ainsi, quatre grands facteurs déterminent la palette de couleurs de la mer:
- l'absorption sélective des longueurs d'onde par l'eau,
- la présence de particules et de sédiments,
- la vie marine (phytoplancton, algues, bactéries),
- la nature du fond.
Ces éléments combinés expliquent qu'une même étendue d'eau puisse passer du bleu limpide au vert émeraude voire au brun profond selon la saison.