De quelle couleur est l'eau ?

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La réponse habituelle à cette question est que l'eau n'a pas de couleur, qu'elle est "claire" ou "transparente" et que la mer n'apparaît bleue qu'à cause du ciel qui s'y reflète. C'est une illusion. La vraie couleur de l'eau est le bleu. Ombre incroyablement faible, mais l'eau est toujours bleue. De plus, il devient plus bleu à mesure que l'épaisseur de l'échantillon d'eau observé augmente.

Vous pouvez voir par vous-même si vous regardez dans un trou profond dans la neige ou à travers la glace épaisse d'une cascade gelée. Et si vous prenez une piscine blanche très grande et très profonde remplie d'eau et que vous regardez à travers, l'eau deviendra bleue.

La couleur inhérente à l'eau pure peut être observée en regardant une source de lumière blanche à travers un long tube rempli d'eau et fermé aux deux extrémités par des fenêtres transparentes. Le bleu visible est le résultat de la diffusion de la partie bleue du spectre visible.

Piscine blanche à l'eau claire | Photo abstraite créée par jcomp – www.freepik.com

Cependant, cette teinte subtile n'explique pas pourquoi parfois l'eau prend un aspect bleu saisissant lorsque nous ne regardons pas à travers elle, mais à elle. La couleur réfléchie du ciel joue certainement un rôle important ici. Par temps nuageux, par exemple, la mer n'a pas l'air si bleue que ça. Autrement dit, la couleur de la mer dépend de la couleur du ciel, du nombre et de la nature des nuages, de la hauteur du Soleil au-dessus de l'horizon.

Mais encore, toute la lumière que nous voyons n'est pas réfléchie par la surface de l'eau ; une partie vient de sous cette surface. Plus l'eau est sale, plus elle réfléchit de lumière.

Les grandes étendues d'eau, telles que les mers et les lacs, ont tendance à avoir de fortes concentrations de plantes microscopiques et d'algues dans l'eau. Ils réfléchissent et dispersent la lumière qui revient à la surface, ce qui donne une grande variété de couleurs que nous voyons. Cela explique pourquoi la mer Méditerranée apparaît parfois vert émeraude sous un ciel bleu éclatant.

Comment se forment exactement les nuances de vert près de l'eau ? Un composant important qui absorbe la lumière dans les eaux océaniques est la chlorophylle, qui est utilisée par le phytoplancton pour produire du carbone par photosynthèse. En raison de la chlorophylle, le phytoplancton absorbe davantage dans les parties rouges et bleues du spectre et se reflète dans les longueurs d'onde vertes. Par conséquent, les eaux de mer avec des zones à forte concentration de phytoplancton auront une couleur bleu-vert et verte, en fonction de la densité de la population de phytoplancton.

Qu'en est-il de la couleur rouge de l'eau de mer ? Les proliférations de certains types d'algues sont responsables du phénomène de marée rouge, lorsque la surface de la mer se couvre de bandes de teintes rouges.

Maldives | pixabay.com

La même chose se produit avec la glace. La glace idéale est transparente, mais toute inhomogénéité entraîne l'absorption et la diffusion de la lumière et, par conséquent, un changement de couleur.

Les glaciers de neige apparaissent blancs de loin, mais de près et lorsqu'ils sont protégés de la lumière ambiante directe, les glaciers apparaissent généralement d'un bleu profond en raison de la longue longueur du trajet de la lumière réfléchie interne.

Une quantité relativement petite de glace ordinaire apparaît blanche en raison de la grande quantité de bulles d'air, et aussi parce qu'une petite quantité d'eau semble incolore. Dans les glaciers, la pression provoque l'expulsion des bulles d'air, augmentant la densité de la glace créée. Une grande quantité d'eau apparaît bleue, donc un gros morceau de glace comprimée ou un glacier sera également bleu.

Glace bleue au large de la côte sud du Groenland | wikimedia.org

Mais qu'en est-il de la couleur de l'eau des rivières ? Du fait de l'érosion, les cours d'eau charrient souvent des particules de terre ou de roche en suspension. C'est la présence de terre et d'autres solides dans l'eau qui détermine en grande partie la couleur de l'eau de la rivière. Ainsi, l'eau des rivières est :

• transparent (sans couleur) – en règle générale, près des rivières de montagne et de haute montagne, alimentées par l'eau de fonte des champs de neige ou des glaciers, coulant dans le granit ou le basalte;
• jaune (jaune-rouge) – près des rivières de plaine et en particulier des rivières désertiques qui transportent une grande quantité de sable, d'argile et de particules solides d'origine organique (par exemple, le cours inférieur du Tarim en Chine ou du Kouban en Russie);
• sombre ou noir – particulièrement caractéristique des rivières qui coulent dans des zones à végétation arborée dense (par exemple, dans la jungle). Un excellent exemple est le fleuve Rio Negro au Brésil.
• blanc (blanc-gris) – en plus des particules en suspension, les bulles d'air donnent une couleur blanche à l'eau de la rivière lorsque l'eau mousse dans les rapides et dans les cascades. En anglais, il y a une expression "white water" (eau blanche), qui signifie rapides.

Fait intéressant

Au Japon, une certaine échelle est courante dans la pêcherie pour décrire la pigmentation de l'eau « de la carpe à la truite », puisque la carpe ne se rencontre qu'en eau boueuse, et la truite qu'en eau claire.