Pourquoi l'eau de mer est-elle bleue ?

La mer est bleue. Bon d'accord, je ne vous apprends rien, si ce n'est que cette affirmation dépend quand même de quelques paramètres : le temps, la présence d'algues, la température, la profondeur,...

La mer est bleue grâce à deux effets combinés :

• la réflexion de la lumière bleue du ciel,

• la lumière bleue est la plus réfractée par l'eau et elle se réfléchit sur le fond.

Notons que la première explication pourrait paraître suffisante. Ce serait oublier les étendues d'eau souterraines qui paraissent bleu !

L'eau n'absorbe pas tous les rayonnements électromagnétiques (la lumière si vous voulez) de la même façon. Les rayons infrarouge sont eux absorbés dès le premier mètre. Concentrons nous maintenant sur la partie visible du spectre électromagnétique. On peut le voir comme une combinaison des rayonnements rouge, vert et bleu.

Le rayonnement visible peut pénétrer l'eau. Les différentes couleurs du rayonnement visible ne sont pas absorbées de la même façon par l'eau. Le vert est absorbé entre 10 et 30m de profondeur, le rouge vers 50-60 m et le bleu vers 90-100 m. Le bleu est donc la couleur la plus réfractée par l'eau. Des particules en suspension ou le fond de l'étendue d'eau peuvent ainsi refléter davantage le bleu que les autres couleurs, expliquant que seul le bleu nous parvient. Notons qu'au delà de 1000 m de profondeur, c'est la nuit noire.

Comme je le disais plus haut, la couleur de l'eau de mer dépend de sa température. Plus cette dernière est élevée, plus le développement d'algues est favorisé. Ces algues sont sources de chlorophylle, verte. Ainsi les eaux chaudes des tropiques sont ainsi perçues comme un mélange de bleu et de vert, c'est à dire du cyan (bleu ciel). C'est pour ça que l'on parle des eaux turquoises des mers tropicales. Dans le cas où les algues se développent beaucoup, la couleur de l'eau devient plus verte que bleue.

A contrario, quand la température est plus basse, comme dans les mers polaires, les algues se développent moins. La couleur de l'eau est donc plus tirée vers le bleu, ce qui nous offre des mers polaires aux eaux bleu foncé.

Enfin, si le plan d'eau a une épaisseur trop faible, les rayonnements rouge et vert ne sont pas absorbés et on a donc l'impression d'une eau incolore, ce qui est typiquement le cas des ruisseaux ou d'un simple verre d'eau. Cela explique pourquoi la couleur bleue de l'eau n'apparaît que pour les étendues d'eau suffisamment profondes.