Pourquoi l’eau est-elle bleue ? ou transparente ? ou verte ?

Envoyer Imprimer

L’eau d’une étendue assez grande et profonde nous semble bleue. Mais il suffit de prendre cette eau dans le creux de la main pour qu’elle soit transparente.

 

 

 

 

En bord de plage on voit nettement que la même eau n’est pas partout de la même couleur

En bord de plage on voit nettement que la même eau n’est pas partout de la même couleur

 

Dans les lacs souterrains, l’eau pure éclairée avec une lumière blanche est également bleue. Cette couleur n’est donc pas le reflet du ciel sur la surface de l’eau.


 

La couleur de l’eau ne vient pas de la couleur du ciel

La couleur de l’eau ne vient pas de la couleur du ciel

 

Quand l’eau est peu profonde, la couleur est due à la réflexion de la lumière par le fond de l’eau et les éventuelles particules en suspension.

 

 

La couleur de l’eau quand la profondeur est faible

La couleur de l’eau quand la profondeur est faible

 

Filtrage des longueurs d’onde

 

Quand l’eau est suffisamment profonde, une partie du spectre est absorbée par les molécules d’eau et n’est donc plus réfléchie par le fond.

La molécule d’eau, comme chaque molécule possède son propre spectre d’absorption : elle absorbe certaines fréquences et est peu sensible à d’autres.


 

 

Spectre d’absorption de la molécule d’eau

Spectre d’absorption de la molécule d’eau


Le filtrage s’opère sur les longueurs d’onde les plus grandes en premier. Ces couleurs disparaissent au fur et à mesure que la profondeur augmente. A cinq mètres de profondeur, le rouge n’est plus visible, puis le jaune vers quinze mètres, etc.

 

 

Le spectre lumineux est de plus en plus absorbé avec la profondeur

Le spectre lumineux est de plus en plus absorbé avec la profondeur

 

Le second élément qui donne à l’eau sa couleur bleu, c’est la diffusion du spectre bleu réalisé par les molécules d’eau.

Cette diffusion s’opère sur toutes les longueurs d’onde mais particulièrement sur le spectre bleu (cinq fois plus que sur le spectre rouge). Le bleu prend rapidement le dessus sur les longueurs d’ondes visibles dans toutes les directions.

Un rayon lumineux se propage en ligne droite. Mais la molécule d’eau agit sur le spectre bleu en l’absorbant et en le rediffusant dans une direction aléatoire, pas forcément dans la continuité de la direction initiale.


 

Diffusion du spectre bleu par les molécules d’eau

Diffusion du spectre bleu par les molécules d’eau


En conclusion, la couleur de l’eau pure varie principalement en fonction de la profondeur, et donc de la quantité de lumière réfléchie par le fond, de la lumière absorbée et de la lumière diffusée.

Dans votre main, l’eau est presque transparente car son épaisseur est insuffisante pour réaliser un filtre vers le bleu.

Avec un peu plus de profondeur, le rouge disparaît et l’eau peut être bleu turquoise, mélange de bleu et de vert.


 

Importance de la profondeur pour la couleur de l’eau

Importance de la profondeur pour la couleur de l’eau


Si la couleur du ciel ne joue pas de rôle direct dans la couleur de l’eau, elle varie de la même façon en fonction du temps qu’il fait.

La lumière du soleil a toujours le même spectre, mais en traversant nuages et vapeur d’eau en suspension, elle est filtrée et laisse passée plus ou moins de lumière. C’est cette variation du spectre filtré qui donne surtout à la mer des couleurs changeantes.

L’eau peut aussi être verte ou marron, s’il y a d’autres éléments en suspension dans l’eau comme du phytoplancton ou des sédiments. La couleur de l’eau est alors la dominante entre le bleu de l’eau et les couleurs non absorbées par ces éléments (par exemple, une dominante verte s’il s’agit de phytoplancton avec de la chlorophylle).

La température de l’eau change légèrement les parties bleues du spectre qui ne seront pas absorbées, c’est pourquoi le bleu profond des océans arctiques est si différent du bleu indigo des mers tropicales.

 

 

Coloration naturelle de l’eau

Coloration naturelle de l’eau

 

Recherche

Soyez informés des mises à jour des articles

Soyez informés régulièrement des nouveaux articles mis en ligne

Disponible en livre également

couverture"

+500 Pages

+600 schémas

150 expériences

 

Cliquer ici