On a coutume de qualifier la Terre de « planète bleue » du fait de la couverture colorée offerte par le ciel et les océans. Mais l’océan se contente-il d’agir en miroir du ciel ou sa couleur est-elle plus singulière qu’il n’y parait ?

En réalité le pouvoir de réflexion de la mer et des océans n’a que très peu d’incidence sur leur couleur. C’est un autre phénomène optique qui est à l’oeuvre : l’absorption. La lumière du soleil, blanche, comme vous le savez peut-être, est une somme de rayons lumineux de différentes longueurs d’onde; on parle de spectre lumineux allant du violet au rouge. Or, lorsque cette lumière pénètre dans l’eau, elle se décompose en plusieurs rayons incidents qui trouvent sur leur chemin des molécules d’eau. Celles-ci ont un pouvoir absorbant qui leur est propre. Autrement dit, elles absorbent surtout les longueurs d’ondes correspondant aux couleurs rouge et jaune. Quand on soustrait les longueurs d’ondes proches du jaune et du rouge, il reste donc essentiellement du bleu. Pourtant, à y regarder de plus près, les océans et les mers sont-ils vraiment bleus ?

Imaginez-vous au bord d’une plage de Bretagne: le soleil donne et la mer vous lèche les pieds (eh oui, c’est marée haute). Attendez un instant … c’est étrange le mer n’est pas bleue! Elle est verte. N’existerait-il pas un autre phénomène optique se jouant de nous ?

Le phénomène d’absorption que nous avons évoqué précédemment s’amplifie avec le volume d’eau. Sur le littoral, l’eau est généralement peu profonde. Or, à faible profondeur, c’est la couleur rouge qui disparaît. La couleur de l’océan, près de nos côtes, est donc plutôt verte.

En revanche lorsque la profondeur s’accroît, c’est au tour du jaune et du vert de disparaître. Il ne reste alors que le bleu pour contempler l’immensité de l’océan jusqu’à ce que l’obscurité nous submerge. Ainsi, plus la profondeur de l’eau est importante plus le spectre lumineux se réduit.

Vous me direz que la mer et les océans ne sont bien évidemment pas seulement constitués d’eau. Du sable, des poissons et des milliards de particules et d’organismes, le plancton, cohabitent en suspension dans cette immensité. Ces particules n’auraient-elles pas, elles aussi, une influence sur la couleur de la mer et des océans ?

Ces particules engendrent effectivement un autre phénomène optique : la diffusion. C’est le même phénomène qui permet d’ailleurs d’expliquer la couleur bleue du ciel (voir article de Wilfried Rochard dans cette rubrique).

Mais ce ne sont pas ces grosses particules et la diffusion qui ont le plus d’influence sur la couleur de l’eau. En fait, aux grandes latitudes, la température de l’eau, plus froide, est propice au développement de micro-organismes chlorophylliens comme les phytoplanctons. Ainsi, la chlorophylle contenue dans le phytoplancton absorbe la composante bleue et la lumière se décale vers le vert. A l’inverse, dans les mers tropicales et équatoriales, où il y a peu de production biologique, l’océan se pare d’un bleu indigo.

En somme, comme aurait pu le dire Paul Eluard, la mer est bleue comme une pistache.