-
Physique: le phénomène des 'eaux-mortes' observé pour la première fois en 1893, et décrit expérimentalement en 1904, livre aujourd'hui tous ses secrets!____¤202007
Une étude, dont les résultats intitulés «The dual nature of the dead-water phenomenology: Nansen versus Ekman wave-making drags» ont été publiés dans la revue PNAS, a permis d'expliquer complètement le phénomène des 'eaux-mortes', observé pour la première fois en 1893, et décrit expérimentalement en 1904, sans avoir livré tous ses secrets.
Concrètement, «en 1893, l'explorateur norvégien Fridtjof Nansen fut le témoin d'un étrange phénomène alors qu’il naviguait au nord de la Sibérie: son bateau fut freiné par une force mystérieuse et il eut beau faire des tours et des détours, il ne retrouva pas sa vitesse normale». Par la suite «en 1904, l’océanographe et physicien suédois Vagn Walfrid Ekman a montré, en laboratoire, que des vagues, formées sous la surface, à l’interface entre la couche d’eau salée et la couche d’eau douce constituant la partie supérieure de cette zone de l’océan arctique, interagissaient avec le bateau, jusqu’à le freiner».
En fait, le phénomène, dit d’ 'eaux mortes', qui «peut s’observer dans toutes les mers et océans où se mélangent des eaux de différentes densités (à cause de la salinité ou de la température)», désigne «deux phénomènes de résistance observés par les scientifiques»: d'une part, le «phénomène de résistance d'ondes internes à la Nansen», qul amène «à une vitesse constante, même si anormalement basse, du bateau» et, d'autre part, le «phénomène de résistance d'ondes internes à la Ekman», qui «est caractérisé par des oscillations de la vitesse du bateau piégé, dont l'origine restait obscure».
Dans ce contexte, l'étude ici présentée a entrepris «de résoudre ce mystère, notamment grâce à une classification mathématique de différentes ondes internes et une analyse des images expérimentales sous l'échelle du pixel, une première». Elle a ainsi révélé «que ces variations de vitesse sont dues à la génération d’ondes spécifiques qui agissent comme un tapis roulant bosselé sur lequel le navire se déplace d'avant en arrière». Elle réconcilie, en outre, «les deux observations de Nansen et Ekman», puisqu'il a été prouvé «que le régime oscillant d’Ekman n'est que temporaire» de sorte que «le navire finit par s’en échapper, pour atteindre la vitesse constante de Nansen».
En réalité, ce travail s’inscrit «dans un vaste projet cherchant à comprendre pourquoi, lors de la bataille d’Actium (31 avant J.-C.) les gros bateaux de Cléopâtre ont perdu face aux frêles navires d’Octave». Deux hypothèses sont aujourd'hui en concurrence: soit la baie d’Actium, qui présente toutes les caractéristiques d’un fjord, a «pu piéger les bateaux de la reine d’Égypte dans des eaux-mortes», soit, comme le veut une légende, cette défaite est due à l'action des rémoras, des 'poissons-ventouses' collés à la coque des navires.
Tags : Physique, 2020, PNAS, navires, eaux-mortes, Actium, Octave, Cléopâtre, bateaux, rémoras, Égypte, densité, salinité, oscillations, vagues, légendes
-
Commentaires