Pourquoi se retrouve-t-on soudain
« entraîné vers le large » en mer ?
Les vagues déferlent sans cesse vers la plage, alors pourquoi finit-on par être emporté vers le large ? En réalité, l'eau poussée vers la côte a besoin d'un chemin de retour vers la mer, et cette « sortie » se forme un peu partout sur les plages. Laissons de côté la théorie pour l'instant : retenons d'abord qu'un tel endroit existe.
Une plage ensoleillée. Vous avez de l'eau jusqu'à la taille, debout à discuter avec un ami. Les vagues déferlent l'une après l'autre vers le rivage.
Vous levez soudain les yeux et remarquez que le parasol qui était juste devant vous s'est beaucoup éloigné. Pris de panique, vous nagez vers la plage, mais vous n'avancez pas. Pire encore, la plage rapetisse à vue d'œil. Le souffle vous manque.
Ce « courant en forme de bande qui file vers le large » s'appelle un courant d'arrachement (rip current). C'est l'une des causes les plus fréquentes d'accidents en baignade côtière.
Il n'existe aucune force qui vous tire vers le bas. C'est un courant qui file vers le large, en surface. Si l'on se noie malgré tout, c'est parce qu'on nage à contre-courant jusqu'à l'épuisement.
Un courant d'arrachement puissant peut atteindre une vitesse comparable à celle d'un nageur olympique nageant à fond. Et on s'aperçoit difficilement qu'on n'avance pas.
La pire chose à faire est donc de « nager droit vers la plage, à pleine puissance ». Voyons maintenant, étape par étape, pourquoi un tel courant se forme.
Pourquoi ce « courant vers le large » se forme-t-il ?
Les vagues vont toujours vers la plage. Cela signifie que l'eau de mer est sans cesse apportée vers la côte. Mais l'eau ne peut pas s'accumuler indéfiniment sur la plage. Logiquement, l'eau amenée doit bien repartir vers le large par un endroit ou un autre.
C'est là que le relief du fond marin entre en jeu. Sur de nombreuses plages, un peu au large, se forme un banc de sable surélevé (barre), parallèle au rivage. Les vagues déferlent et blanchissent à cet endroit peu profond.
Mais ce banc de sable est interrompu par endroits. Là, l'eau est plus profonde, donc les vagues ne déferlent pas. Voici alors ce qui se passe.
Là où les vagues déferlent, l'eau est poussée vers la côte et le niveau de l'eau monte très légèrement. Cette « infime différence de hauteur » devient la force qui pousse l'eau à repartir.
Pour l'eau qui repart, il est bien plus facile de passer par la brèche profonde que de franchir le banc de sable peu profond. L'eau d'une large zone converge donc en un seul point, où le courant s'accélère.
C'est comme si l'eau d'une vaste rizière se déversait dans un unique canal étroit : plus la zone de collecte est large et la sortie étroite, plus le courant y est rapide.
En entendant « entraîné vers le large », on imagine parfois être tiré sous l'eau. C'est faux. Le courant d'arrachement est un courant horizontal, proche de la surface, qui file vers le large. Aucune force ne vous tire vers le bas.
Alors pourquoi se noie-t-on ? Parce qu'on nage contre le courant jusqu'à l'épuisement. En somme, le vrai danger du courant d'arrachement n'est pas le courant lui-même, mais le fait de s'épuiser en essayant de rejoindre la plage.
Pourquoi ne peut-on pas nager pour rentrer ?
La vitesse d'un courant d'arrachement varie beaucoup selon le lieu et la taille des vagues, mais elle peut aller d'environ 0,3 mètre par seconde à plus de 2 mètres par seconde dans les cas puissants.
Pour donner un ordre d'idée, la vitesse à pleine puissance d'un nageur olympique de haut niveau est d'environ 2 mètres par seconde. Autrement dit, face à un courant d'arrachement puissant, même un champion olympique n'avancerait pas. Un nageur ordinaire en maillot de bain n'atteint même pas la moitié de cette vitesse.
Ce qui est effrayant, c'est qu'on s'aperçoit difficilement qu'on n'avance pas. Dans l'eau, on nage bel et bien : les bras et les jambes bougent. Ce n'est qu'en regardant le paysage qu'on réalise ne pas avancer. Et à ce moment-là, les forces sont déjà bien entamées.
Il épuise, et c'est l'épuisement qui fait couler.
Comment le reconnaître ?
Quand on sait à quoi il ressemble, on peut parfois repérer un courant d'arrachement depuis la plage. Avant d'entrer dans l'eau, observez la mer une ou deux minutes depuis un point un peu surélevé.
- Une bande sombre où les vagues ne déferlent pas (des vagues blanches de part et d'autre, mais rien à cet endroit précis)
- De l'eau trouble par le sable remué, qui s'étend en bande vers le large
- Des algues, débris ou mousse emportés en continu vers le large
- Une zone où les vagues sont agitées et désordonnées
- Les zones signalées « baignade interdite » ou « accès interdit », en dehors du périmètre balisé par les drapeaux des sauveteurs
Attention toutefois : c'est souvent l'endroit le plus calme en apparence qui abrite un courant d'arrachement. Absence de vagues ne veut pas dire sécurité. C'est même parfois l'inverse.
L'emplacement des courants d'arrachement dépend aussi de la forme du littoral. Les abords immédiats des digues, jetées ou zones rocheuses sont des endroits propices au retour de l'eau. Un courant vers le large se forme facilement le long des digues.
Si vous êtes emporté
- Ne paniquez pas. Flottez et appelez à l'aideLe courant d'arrachement ne tire pas vers le fond. Flottez sur le dos pour respirer, agitez les bras pour signaler votre position. Économiser ses forces est la priorité absolue.
- Ne nagez pas droit vers la plageC'est la pire chose à faire. Nager face au courant ne fait que vous épuiser.
- Si vous nagez, faites-le parallèlement à la plageLa largeur d'un courant d'arrachement fait souvent entre 10 et 30 mètres environ. Un léger déplacement latéral peut suffire à en sortir. Une fois dehors, dirigez-vous en diagonale vers la plage.
Dans les accidents en mer, ce sont souvent les sauveteurs improvisés, sautés à l'eau, qui périssent. Si vous entrez dans le même courant, il vous arrivera la même chose.
- Appelez un maître-nageur ou un surveillant (choisir une plage surveillée est en soi la meilleure mesure de sécurité)
- Lancez un objet flottant ― bouée, planche, glacière, sac contenant des bouteilles en plastique. S'il y a une corde, lancez-la et tirez
- Alertez les secours ― en mer, composez le 118 (garde-côtes japonais). Le 119 (pompiers) fonctionne aussi. En cas de doute, l'un ou l'autre convient
- Criez à la personne emportée de « flotter et attendre ». C'est un mot d'ordre largement diffusé au Japon
Le danger d'un courant d'arrachement, c'est « s'épuiser au point de ne plus pouvoir flotter » : pouvoir continuer à flotter équivaut donc directement à survivre. L'efficacité du gilet de sauvetage lors des loisirs en mer est encore plus nette qu'en rivière. Faites-en porter un aux enfants sans exception.
Le même phénomène se produit dans votre bain
- Poussez à plusieurs reprises l'eau du bain vers un côté de la baignoire avec la main (comme pour créer des vagues)
- Observez le niveau de l'eau monter très légèrement du côté poussé
- Arrêtez : l'eau accumulée revient. En créant un étroit « passage » avec la main ou le corps, l'eau qui revient s'y concentre et accélère
« L'eau est amenée d'un côté → l'eau accumulée revient → plus la sortie est étroite, plus elle est rapide ». Le courant d'arrachement suit exactement ces trois étapes. En mer, cela se produit sans interruption, à l'échelle de 10 mètres de large et de plusieurs dizaines de mètres de long.
En résumé
Le courant d'arrachement n'a rien d'un phénomène anormal. C'est une conséquence logique : puisque les vagues amènent de l'eau vers la plage, un chemin de retour vers la mer doit forcément se former. Le danger ne vient pas du courant lui-même, mais de notre réaction naturelle à lutter contre lui.
Une bande sombre et calme, où les vagues ne déferlent pas.
C'est peut-être là la « sortie de la mer ».
Pour un autre exemple de courant d'eau qui prend une forme inattendue sans force extérieure appliquée, voyez aussi l'article sur les méandres des rivières qui serpentent largement de part et d'autre. Le danger en mer ne se limite pas aux courants : la bonne façon de réagir en cas de piqûre de méduse est expliquée dans cet article.
Pour aller plus loin ― termes, formules et liens avec les manuels scolairesDu niveau collège jusqu'aux sujets encore en recherche, chaque niveau est indiqué
- CollègeProgramme de sciences du collège
- LycéeProgramme de « physique de base » du lycée
- Lycée+Programme de « physique » du lycée, ou contenu approfondi/encadré des manuels
- UniversitéContenu non enseigné au lycée, matière spécialisée universitaire (génie côtier, mécanique des fluides)
- RechercheSujet non encore établi comme « acquis » même à l'université, en cours d'étude par les chercheurs
CollègeTerminologie : ce phénomène a un nom
- Courant d'arrachement (rip current) : le « courant en bande vers le large » du texte principal. En anglais, rip current. « Rip » (déchirer), à ne pas confondre avec « rip tide » (marée). C'est un phénomène distinct des marées, et l'appellation « rip tide » est signalée comme erronée même dans les pays anglophones.
- Banc de sable (barre) : le « relief sableux surélevé sous l'eau » du texte principal. Il détermine l'endroit où les vagues déferlent.
- Zone de déferlement : la bande d'écume blanche entre le point de déferlement et la plage. C'est là que le courant d'arrachement prend naissance.
- Courant de retour vers la côte, courant longshore : courant vers la plage, courant parallèle à la plage. Combinés au courant d'arrachement, ils forment une circulation d'ensemble.
CollègeLycéePourquoi le niveau de l'eau monte-t-il légèrement ?
Le texte principal indique que « lorsque les vagues amènent de l'eau vers la plage, le niveau de l'eau monte légèrement ». Cette surélévation est appelée wave setup, et elle atteint, à l'intérieur de la zone de déferlement, de quelques centimètres à quelques dizaines de centimètres.
Une différence même infime de niveau d'eau crée une différence de pression. La pression étant proportionnelle à la profondeur, le fond est plus comprimé du côté où le niveau est plus haut. Cette différence de pression pousse l'eau à repartir vers le large. C'est le principe de collège « la pression de l'eau dépend de la profondeur » qui agit ici directement.
LycéeVérifier par le calcul : quelle est la vitesse d'un courant d'arrachement ?
On a beau dire « ne nagez pas à contre-courant », si l'on ne sait pas à quel point c'est impossible, le corps n'obéit pas au moment critique. La vitesse se calcule.
Largeur × vitesse ＝ constante (l'eau entrée ＝ l'eau sortie)
| Largeur | largeur du passage de l'eau [m] |
| Vitesse | vitesse du courant [m/s] |
| Constante | toute l'eau entrée ressort en quantité égale |
L'eau amenée vers la plage par les vagues doit bien ressortir quelque part vers le large. L'eau entrée sur une large zone ressort par un seul point étroit. Cette formule montre ce qui se produit alors.
C'est exactement comme pincer l'extrémité d'un tuyau d'arrosage pour augmenter le jet : plus le passage se rétrécit, plus la vitesse augmente.
| Largeur du littoral où les vagues amènent l'eau | 100 m |
| Largeur du courant de retour vers le large | 10 m |
| Facteur de rétrécissement | 100 ÷ 10 ＝ resserré 10 fois |
| Vitesse de l'eau entrant vers la plage | 0,2 m/s (plus lent que la marche) |
| Vitesse du courant d'arrachement | 0,2 × 10 ＝ 2 m/s |
| Converti en km/h | 2 × 3,6 ＝ 7,2 km/h |
Un courant trop lent pour être remarqué devient, resserré 10 fois, 2 mètres par seconde. Rien ne semble se passer sur la plage, alors qu'à un seul endroit, tout s'accélère. L'apparence calme vient justement de l'étroitesse.
2 mètres par seconde, c'est à peu près la vitesse d'un nageur olympique de haut niveau nageant à fond. Une personne ordinaire, en tenue de baignade, atteint au mieux environ 1 mètre par seconde.
| Vitesse du courant d'arrachement | 2 m/s |
| Votre vitesse à pleine puissance | 1 m/s |
| Différence | 2 − 1 ＝ 1 m/s emporté vers le large |
| En une minute | 1 × 60 ＝ 60 m vers le large |
En nageant à pleine puissance, on est emporté de 60 m vers le large en une minute. C'est exactement cette effroyable situation où « on nage, mais la côte s'éloigne ». Et on ne peut nager à pleine puissance que quelques minutes. Ce sont les forces qui s'épuisent en premier.
La même formule indique aussi comment s'échapper. Le courant d'arrachement est étroit. On l'a fixé à 10 m au ②. Pour en sortir, il suffit de traverser cette largeur.
| Largeur du courant | 10 m |
| Vitesse en nageant tranquillement de côté | 0,5 m/s (pas besoin de se presser) |
| Temps pour sortir | 10 ÷ 0,5 ＝ 20 secondes |
En luttant : 60 m vers le large en une minute. En allant de côté : dehors en 20 secondes. Avec le même effort, le résultat change du tout au tout.
Pendant ce temps, on est bien emporté vers le large, mais le courant d'arrachement finit généralement par s'affaiblir au large. Une fois sorti du courant, on rejoint la plage en diagonale. Flotter en attendant du secours est aussi un bon choix. Tant qu'on peut flotter, on peut tenir jusqu'à ce que le courant faiblisse.
※ La largeur et la vitesse varient beaucoup selon les lieux ; ces chiffres illustrent le raisonnement. En mer réelle, ni la direction ni la largeur du courant ne sont constantes. La section suivante explique pourquoi « aller de côté » n'est pas toujours la meilleure solution.
LycéeRelation entre vitesse du courant et débit d'eau
Quand l'eau collectée sur une large zone passe par une sortie étroite, le débit par unité de temps ne change pas, donc plus la section est étroite, plus la vitesse est élevée. C'est la relation section × vitesse ＝ constante (équation de continuité). C'est le même principe que l'eau qui gicle plus fort quand on pince l'extrémité d'un tuyau.
Le fait qu'un courant d'arrachement soit étroit, tout en collectant l'eau d'une large zone environnante, constitue en soi une structure conçue pour générer un courant rapide.
Lycée+Que se passe-t-il en nageant contre le courant ?
Si l'on note Vs la vitesse de nage et Vr la vitesse du courant, la vitesse de progression par rapport au rivage est Vs − Vr. Jusque-là, c'est une simple composition de vitesses (vitesse relative, niveau lycée).
Le problème est plutôt la dépense d'énergie. La résistance à l'avancement dans l'eau est à peu près proportionnelle au carré de la vitesse, et la puissance nécessaire pour la vaincre croît environ comme le cube de la vitesse. C'est pourquoi nager à pleine puissance épuise si vite.
| Vitesse de nage courante | environ 0,5 à 1,0 m/s |
| Nageur olympique à pleine puissance | environ 2 m/s |
| Vitesse d'un courant d'arrachement | de 0,3 m/s à plus de 2 m/s |
| Résultat | face à un courant fort, même à pleine puissance on ne peut se rapprocher du rivage |
※ Chiffres indicatifs. La vitesse réelle d'un courant d'arrachement varie fortement selon la hauteur des vagues, la marée et le relief du fond.
UniversitéPourquoi les vagues peuvent-elles soulever le niveau de l'eau ?
Pourquoi le niveau de l'eau monte-t-il quand une vague déferle ? Le concept qui l'explique est la tension de radiation (radiation stress). Une vague transporte de la quantité de mouvement ; quand elle déferle et que sa hauteur diminue, la variation de cette quantité de mouvement est transmise à l'eau sous forme de force. Cette force, équilibrée par la différence de pression due à la pente du niveau d'eau, détermine la surélévation observée.
Ce concept, formalisé par Longuet-Higgins et Stewart dans les années 1960, explique de façon unifiée le courant d'arrachement, le courant longshore et le wave setup : c'est un fondement du génie côtier. Non enseigné au lycée, il relève du génie côtier et de la mécanique des ondes à l'université.
Par ailleurs, l'emplacement des courants d'arrachement dépend, outre le relief du fond, des irrégularités du niveau d'eau créées par l'interférence entre vagues. On sait que des courants d'arrachement peuvent apparaître même sur un fond parfaitement plat ; on les distingue alors de ceux liés au relief.
RechercheCe qui n'est pas encore tranché ― « nager latéralement » est-il vraiment optimal ?
Le texte principal recommande de « nager parallèlement à la plage ». C'est un conseil standard depuis longtemps, mais le débat se poursuit chez les spécialistes depuis une dizaine d'années.
- Beaucoup de courants d'arrachement ne se contentent pas de « filer droit vers le large ». Vers 2010, des observations menées avec des bouées dérivantes équipées de GPS lâchées dans des courants d'arrachement réels ont montré que de nombreuses bouées décrivaient une boucle et revenaient dans la zone de déferlement. Cela a mené à l'idée que « flotter sans nager peut parfois suffire à être ramené par le courant ».
- Mais « flotter et attendre » comporte aussi un risque. Certains courants d'arrachement filent effectivement jusqu'au large sans revenir ; dans ce cas, attendre ne ramène pas. Distinguer les deux types depuis la surface de l'eau est difficile.
- L'approche actuelle privilégie une réponse combinée plutôt qu'une seule solution. Les organismes de sauvetage de différents pays tendent désormais à recommander : ① rester calme et flotter pour préserver ses forces ② appeler à l'aide ③ si l'on nage, ne pas lutter contre le courant, mais aller de côté ou vers la direction où le courant est le plus faible. Présenter « nager de côté » comme l'unique bonne réponse est devenu plus prudent qu'auparavant.
- Les données sur le comportement humain réel manquent. Les bouées ne sont pas des humains. Mesurer comment une personne paniquée nage réellement et où elle s'épuise pose des problèmes éthiques ; la modélisation reste à mi-chemin.
Une seule chose est certaine : « nager droit vers la plage à pleine puissance » est rejeté par tous les points de vue. Considérez aussi les conseils de cet article comme reflétant l'état actuel des connaissances.
Lien avec les manuels scolaires (par niveau)
| Niveau | Matière / chapitre | Passage correspondant de l'article |
|---|---|---|
| Collège | Sciences : pression de l'eau / équilibre des forces / propriétés des vagues | La différence de hauteur d'eau qui crée le courant, Fig. 1 |
| Lycée | Physique de base : composition des vitesses / équilibre des forces | Soustraction entre vitesse de nage et vitesse du courant |
| Lycée | Physique de base : ondes / sciences de la Terre : océan | Déferlement, formation des bancs de sable |
| Lycée+ | Physique : quantité de mouvement / fluides (souvent en contenu approfondi) | Résistance au carré de la vitesse, dépense au cube |
| Université | Génie côtier, mécanique des ondes | Tension de radiation, wave setup, cellules de circulation |
| Recherche | Observation des courants d'arrachement et étude des risques (non résolu) | Recirculation ou sortie vers le large, stratégie de fuite optimale, modélisation du comportement humain |
| ― | Prévention et éducation à la sécurité | Signes de reconnaissance, « flotter et attendre », numéro 118, ne pas se jeter à l'eau pour porter secours |
- Garde-côtes japons (海上保安庁, Japan Coast Guard), campagne « En cas d'urgence en mer, le 118 » et avertissements sur les courants d'arrachement par les différentes directions régionales des garde-côtes.
- Informations de sécurité sur les plages diffusées par l'Agence météorologique japonaise (気象庁), le ministère du Territoire, des Infrastructures, des Transports et du Tourisme, et les collectivités locales ; campagne « Flotter et attendre » de l'Association japonaise de sauvetage aquatique (日本ライフセービング協会, Japan Lifesaving Association).
- U.S. National Weather Service / NOAA, Rip Current Safety (vitesse des courants d'arrachement, signes de reconnaissance, explication qu'il ne s'agit pas d'un courant qui aspire vers le fond).
- United States Lifesaving Association, Rip Current Survival Guide.
- MacMahan, J. et al., Mean Lagrangian flow behavior on an open coast rip-channeled beach, Marine Geology 268, 2010, et autres études d'observation par bouées dérivantes GPS sur la recirculation des courants d'arrachement.
- Longuet-Higgins, M. S. & Stewart, R. W., Radiation stresses in water waves, Deep-Sea Research 11, 529–562, 1964 (théorie fondatrice de la tension de radiation des vagues).
※ Cet article est une vulgarisation scientifique à but général. Pour toute décision de sécurité réelle, suivez les avertissements sur place ainsi que les instructions des sauveteurs, surveillants, garde-côtes et collectivités locales. Les chiffres donnés ne sont que des repères pour comprendre le mécanisme.