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Eaux-mortes

Le phénomène des eaux-mortes

Les eaux mortes (’dead-water’ en anglais) est un terme nautique désignant la situation étrange où un bateau manoeuvre difficilement et se voit freiné voire arrêté alors que la surface de l’eau est calme.
Ce phénomène connu des marins fut décrit avec soin pour la première fois par Fridtjof Nansen, un explorateur et scientifique norvégien.
Il le rencontra lors d’une expédition épique pour atteindre le pôle nord en 1892 [1].
Il remarqua notamment que l’effet a lieu quand la partie supérieure de l’océan est constituée d’une couche d’eau douce au dessus d’une couche d’eau salée, et qui ne se mélangent pas.

Des travaux de recherche furent réalisés par V.W. Ekman en 1904 durant sa thèse [2] en Suède pour comprendre le phénomène.
Il expliqua qu’une partie de l’énergie du bateau est transmise à des vagues se formant sous la surface, à l’interface entre les couches de densités différentes.
L’énergie restante pour la locomotion du bateau s’en trouve fortement diminuée, ainsi que la vitesse du bateau.

Projet développé lors de ma thèse à l’ENS Lyon

L’étude de ce phénomène au laboratoire de Physique de l’Ecole Normale Supérieure de Lyon a débuté à la suite de discussions avec Pr. Leo Maas (voir lien ci-dessous) lors de conférences internationales.
Nous avons réalisé qu’il existait un manque d’information sur ce sujet original, tant au niveau de la communauté scientifique qu’auprès du grand public.
C’est dans ce but que nous avons mis en place des expériences simples dans le cadre des travaux pratiques pour les étudiants dans un premier temps, puis développé des ressources pédagogiques sous une forme numérique par la suite.
Par ailleurs, notre connaissance sur le sujet a progressé grâce à l’utilisation de techniques expérimentales modernes (en comparaison avec celles dont disposait Ekman) notamment, nous incitant à diffuser nos résultats au monde de la recherche.

Ci-dessous une liste de nos communications récentes concernant ce projet.

Destiné aux élèves et enseignants :

  • Phénomène d’eaux mortes, article dédié au secondaire (lycée, classes préparatoires, premières années de Licence) disponible sur le site CultureSciences-Physique.

Destiné au grand public :

  • Mysterious ’dead water’ effect caught on film, article en anglais sur le site New Scientist, et la vidéo associée sur You Tube.
  • Esto no es un juego (el capitàn Click), article en espagnol dans le magazine Quo.
  • « Méfiez-vous de l’eau qui dort », encart dans un article Le Monde (Science et Médecine) du 11/12/2013.

Destiné à la communauté scientifique :

Autres sites sur le sujet

Références :
[1] Fridtjof Nansen. Farthest North : The Epic Adventure of a Visionary Explorer. Library of Congress Cataloging-in-Publication Data, 1897.
[2] V.W. Ekman. On dead water. Norw. N. Polar Exped. 1893-1896 : Sci Results, XV, Christiana, 1904.