Problème (niveau difficile) : du véritable niveau du glaçon

Bon, puisque les gens s'amusent avec les problèmes, et que quelqu'un l'a évoqué dans l'autre fil :
Je reviens sur le problème du niveau des oceans lors de la fonte des icebergs :
-> quand un iceberg (qui flotte librement) fond, le niveau de l'eau reste identique.

...
Sauf que dans la réalité, c'est faux. (pour une raison d'un ordre supérieur, c'est à dire qu'il faut d'abord être convaincu que le niveau est identique)

Alors, le jeu, maintenant, c'est qu'est ce qui se passe réellement ?
Et pourquoi ?

Ce petit jeu illustre le principe des niveaux :
au niveau 0, on croit que le niveau ne va pas changer parce que les océans sont trop grands
au niveau 1, on pense que cela va monter
au niveau 2, après bonne réflexion, on réalise qu'il ne monte pas
au niveau 3, on ajoute un autre paramètre, et là ... c'est encore différent :)
Au niveau 4, on ajoute encore un paramètre, et c'est encore différent !
... Et on peut supposer qu'il n'y a de limite au nombre de niveaux que la limite de notre propre compréhension...
Principe illustré sur la notion "la terre est ronde" dans ce petit graphique : xkcd.com[...]/1318/

Quand vous aurez trouvé pourquoi ca l'iceberg fait bien varier le niveau des océans, on ajoutera une complexité supplémentaire pour atteindre le niveau suivant ;)

(et si quelqu'un veut atteindre le niveau 5 en invoquant la théorie des cordes, ou la relativité générale, je préviens d'avance, je ne le suivrais pas jusque là moi :D)

L'équipage
30 mar. 2019
30 mar. 201930 mar. 2019

Bonsoir, amis du soir...

Je n'ai pas encore regardé le site donné par Peuwi, mais avant tout je ferai une différence entre un iceberg, qui est un morceau de glacier qui c'est détaché, et un iceberg qui vient de la banquise, qui elle est de l'eau de mer gelée qui varie d’épaisseur suivant les saisons, les deux flottent mais n'ont pas la même origine.

Avec tous les fleuves qui alimentent copieusement mers et océans rien ne déborde car ça s'évapore pour alimenter la marmite atmosphérique... mais le jours où toute la flotte conservée dans les glaciers (qui sont sur terre), (ou les neiges éternelles) sera libérée, l'équilibre ne sera plus le même.

31 mar. 2019

La vérité c'est la terre qui se tasse, et qui descent dans l'écorse terrestre.
C'est un grand scientifique qui me l'as dit. hips.

01 avr. 2019

Je ne vois pas ce que les Corses viennent faire là, il n'y a pas de glacier en corse.

31 mar. 2019

Et comme la terre est plate, l’eau s’écoulera par les bords. Donc aucun pb de montée des eaux en cas de fonte des glaces.

Hervé

31 mar. 201931 mar. 2019

Le glaçon (eau en phase solide) a une densité inférieure à celle de l'eau liquide.
Plongé danse l'eau, il va flotter, cf. Archimède ;-)

La partie émergée du glaçon représente sa flottabilité dépendant totalement de la différence de densité.
Quand l'eau solide va redevenir liquide, sa densité va augmenter.
Mais le volume global eau liquide +eau solide va rester inchangé.
C'est pourquoi un glaçon flottant dans un verre d'eau rempli à ras bord ne fait pas déborder le verre en fondant.
Évidement, il en serait différemment si le glaçon était échoué au fond du verre.

C'est pour cela que la fonte des glaces flottantes ne fera JAMAIS monter le niveau de la mer. Les lois de la physique clouant sur ce point le bec des experts (autoproclamés ?) d'au début de l'écologie médiatique.

Toutefois, il faut garder à l'esprit que le glaçon fondant du fait de la température environnante, l'eau du verre peut être amenée à se dilater par élévation de sa température.
Pour mémoire, je m'étais amusé à calculer l'élévation de la hauteur d'eau des océans par la dilatation si elle montait de 1°C dans sa totalité.
J'arrivais à 60 cm.

31 mar. 201931 mar. 2019

C'est un bon point :

en pratique, la fonte d'un glaçon refroidit l'eau environnante (pas vraiment parce que l'eau de fonte est froide, mais surtout à cause de l'enthalpie de changement d'état)... C'est pour cela que l'on mets des glaçons dans le pastis et non pas seulement de l'eau froide. C'est aussi pour cela que les cailloux-glaçon ne servent pratiquement à rien, mais que les boules plastiques souple avec un liquide dedans sont bien plus efficace.

Et effectivement, ce changement de température sur l'eau entraîne une modification de la densité de l'eau : des 0 à 4°, elle se contracte légèrement, puis de 4° à 100°, elle se dilate significativement.

(nota : j'ai donné les chiffres pour l'eau douce, pour l'eau salée, le seuil est à -4 : elle se contracte jusqu'à -4, puis se dilate au dessus, comme l'eau des océans a le bon goût ne jamais être inférieure à -4, elle ne font que se dilater)

Donc, la fonte du glaçon altère bien la densité de l'eau, et donc le volume global

Voilà, une bonne réponse pour Polmar !
(mais je ne l'avais pas comptée dans le décompte initial, du coup, j'en vois encore 2 autres)

31 mar. 2019

Juste parce que j'ai oublié un truc au dessus (ou laissé une erreur, c'est selon)
L'eau des océans ne fait que se dilater quand on la chauffe, mais elle ne fait donc que se contracter quand on la refroidie. (et la fonte, ca fait refroidir)

31 mar. 2019

@Polmar

… en fait, quelques centimètres (une quinzaine, me semble-t-il, pour les projections "sérieuses") car l'augmentation ne peut intéresser que les couches d'eaux superficielles, tout en étant relativement hétérogène .

31 mar. 201931 mar. 2019
31 mar. 201931 mar. 2019

Il faut quand même avoir en tête que l'eau de banquise et de glacier n'a pas la même densité que l'eau de mer. C'est de l'eau douce. Et elle va se fondre dans de l'eau salée.

Même la banquise est principalement de l'eau douce, lors de la solidification la glace perd son sel.

31 mar. 201931 mar. 2019

Mais surtout, comme l'a fait remarquer Phil ose off, un "ICEBERG" n'est pas issu de l'eau de mer gelée (qui ne s'appelle pas iceberg) : c'est systématiquement un morceau de glacier, donc systématiquement de l'eau douce qui va fondre dans l'eau salée.

31 mar. 2019

Bonjour,

Pour ce qui est de la définition d'un iceberg, après plusieurs vérifications, il provient d'un front de glacier ou d'une "barrière" flottante.

www.cnrtl.fr[...]iceberg

La banquise n'est-elle une "barrière" flottante ?

Ce n'est pas la banquise qui fera déborder, c'est admis, mais qu'en est-il de toute la glace accumulée sur l’Antarctique si elle venait à fondre, reste à calculer son volume.
14 millions de Km² avec une épaisseur moyenne de glace de 1,6 Km...
reprenez moi si je me trompe, ça fait un glaçon de 22,4 millions de Km cube...

31 mar. 201931 mar. 2019

Je pense encore à un autre argument. La banquise ne fait que quelques mètres d'épaisseur. Dès lors un morceau de banquises ne ressemblera jamais à un iceberg. Iceberg qui lui fera des dizaines de mètres d'épaisseur même des centaines.

31 mar. 2019

Phil ose off parle d'iceberg de glacier et d'iceberg de banquise... Ce qui n'est pas tout-fait exact.

Mais toi tu parles d'iceberg qui fond. Et j'ai du mal à te suivre. Tu parles du niveau des océans quand l'iceberg fond. OK. Mais on pourrait aussi parler du niveau avant et après que l'iceberg "tombe" dans l'eau. Bien qu'un glacier qui avance en mer voit l'iceberg fondu remplacé par de la glace qui descend la moraine.

Bref, je ne sais pas où tu veux nous emmener!

31 mar. 2019

La barrière flottante c'est le front de glacier qui flotte déjà sur la mer avant que des blocs ne se détachent et deviennent iceberg.

Dans la littérature des pôles, on accepte en général que l'iceberg provient d'eau douce donc d'un glacier. En revanche la banquise, même si devenue au fil des ans douce (ou presque), provient au départ d'eau de mer qui gèle. Et quand la banquise se brise on ne parle pas d'iceberg.

Si intéressé par ce vocabulaire, une référence est par exemple le "Mariner's Handbook" publié par l'Amirauté Britannique. Je suppose que le Shom a un équivalent.

Tout un chapitre est consacré à la glace avec un glossaire de plus de 100 mots.

31 mar. 2019

En fait, au premier ordre, on a deux sujets si on suppose que la banquise fond
- la banquise flottante (pôle Nord): la fonte ne fait pas bouger le niveau de la mer. Pour les sceptiques, il suffit d'observer attentivement son verre de whisky pendant que la glaçon fond (pour les hérétiques qui mettent un glaçon dans le whisky)
- la banquise ou plutôt les glaciers sur terre (Groënland, une partie du pôle Sud): là, l'eau va s’écouler et faire monter le niveau de la mer.

Au deuxième ordre, on peut effectivement prendre en compte l'impact de la température de l'eau sur sa densité, qui joue un peu.

A noter que le niveau de la mer monte historiquement de l'ordre de 2mm par an an. Soit 20cm par siècle. Ça laisse un peu de temps pour monter un rang de parpaing sur les digues et sécuriser par exemple la Hollande

31 mar. 2019

Bon, puisque cette histoire d'iceberg semble embêter tout le monde, je donne la réponse :
quand un glaçon d'eau douce (ce qu'est un iceberg, peut importe où il s'est formé) fond dans de l'eau salée, le niveau résultant est bien plus haut que le niveau initial, à cause de la différence de densité entre l'eau douce et l'eau salée.

...
Chose amusante : le whisky a probablement une densité différence de l'eau à glaçon, sauf pour les gens qui feraient des glaçon de whisky.

Bon, maintenant, niveau suivant :
un glaçon d'eau pure, flottant dans un verre d'eau pure, posé sur la table de ma cuisine.
-> le niveau de l'eau n'est pas fixe, il bouge, encore, un peu. (on va négliger les effets de tension de surface).
Je vous aide encore un peu : c'est simplement la poussée d’Archimède qui est impliquée.

01 avr. 2019

Sacrilège! un glaçon dans un verre de whisky...Faire comme les écossais: un tout petit d'eau fraiche...

31 mar. 2019

Pour la Hollande, il faut mettre 12 parpaings de 20cm de long tous les jours...
( 884 km de cotes)
:coucou:

31 mar. 2019

:heu: "quand un glaçon d'eau douce (ce qu'est un iceberg, peut importe où il s'est formé) fond dans de l'eau salée, le niveau résultant est bien plus haut que le niveau initial, à cause de la différence de densité entre l'eau douce et l'eau salée."

Donc, quand la banquise se forme le niveau de la mer baisse, puisqu'elle va monter quand la banquise va fondre...???

Par contre, si l'iceberg vient d'un glacier, c'est quand il va tomber dans la mer que celle-ci va monter, pas quand il va fondre, car si son volume n'est pas le même gelé que fondu, sa masse est la même.

31 mar. 2019

@ Peuwi

Je ne sais toujours pas où tu veux en venir avec cette discussion. Est-ce un jeu théorique, auquel cas il faut en définir clairement les bornes. Ou est-ce une discussion plus générale sur les glaces.

Auquel cas il faut savoir que les icebergs contiennent des poches d'air, des roches, du gravier... et donc les calculs savants deviennent aléatoires!

31 mar. 2019

J'ignorais qu'il pouvait y avoir des roches dans les icebergs, mais cela semble pourtant logique, les glaciers sont connus pour emporter des roches avec eux.
Donc, effectivement, l'effet est différent.

Mais non, ce n'est pas une discussion sur les glaces, mais bien sur le principe de savoir si le niveau monte ou non quand la glace va fondre, et pourquoi. La densité de l'iceberg en est une.

Pour la suivante, ce n'est plus un iceberg, mais un simple glaçon d'eau pure dans un verre d'eau pure -> de façon théorique (quoique visible par l'experience), le niveau d'eau va monter, il faut trouver pourquoi :p

31 mar. 201916 juin 2020

Juste pour info, quelques photos d'iceberg avec des roches.
Photo 1, on voit toute une ligne de cailloux sur l'iceberg à droite.
Photo 2, une pierre solitaire
Photo 3, le dessous d'un iceberg qui vient de chavirer (c'est pour cela qu'il est tout bleu, et pas blanc), on voit qu'il a perdu des pierres et autres roches

31 mar. 2019

Question importante: ça gèle à combien le whiskey?

31 mar. 2019

Merci Micmarin pour cette précision sur l'origine des icebergs, j'avoue sans aucune honte :heu: mon erreur concernant ceux pouvant provenir de la banquise qui, quand elle se détache, s'appelle le "pack"...
:oups: on en apprend tous les jours.

31 mar. 2019

je me souvient sur la cote en équateur apres el nino la mer etait monté de 60 cm pendant un moment, les villages cotiers avaient les pieds dans l'eau
Elle a du descendre ailleurs?

31 mar. 2019

Depuis la mort d'Archimède les glaciers font ce qu'ils veulent et même avant. Eau douce ou eu de mer leur poids est équivalent à la quantité d'eau liquide déplacée. S'ils restent sur terre ils fondent mais s'il neige ils grossissent. Ajoutez à cela que la mer est salée et que cela donne soif aux poissons et n'oubliez pas les éponges dans votre calcul.

31 mar. 201931 mar. 2019

@ Peuwi, pas grand monde répond à ce que tu affirmes...

Je ne vois pas en quoi la densité d'un iceberg qui fond dans de l'eau salée va faire que :" le niveau résultant est bien plus haut que le niveau initial"
et j'oserai te demander : de combien le "bien plus haut" ?

Un mètre cube d'eau (douce) a un poids de 1 tonne, une fois gelée elle pèsera toujours une tonne, mais son volume sera de 1,1 mètre cube, un dixième en plus, c'est le dixième de l'iceberg qui dépasse de l'eau.

Promis, dès que je vais sur mon bateau je fait l'expérience dans une verre d'eau de mer avec un glaçon d'eau douce.

01 avr. 2019

Ton explication est bonne, sauf que "le volume d'eau déplacé" est un volume d'eau de mer, donc un volume inférieur ( la masse de l'iceberg ne changeant pas ) à ce qu'il serait si c'était de l'eau douce. Disons que l'iceberg "flotte plus haut" dans de l'eau salée que dans de l'eau douce, ce qu'on expérimente facilement en se baignant successivement dans la mer et dans une piscine.
Donc on peut calculer qu'à la fonte de l'iceberg le niveau général monte légèrement ( mais j'ai la flemme de retrouver la densité de l'eau de mer pour le calculer ).
Par contre pour un glaçon dans un verre d'eau douce ton raisonnement est juste.

02 avr. 2019

En fait il faut savoir quel niveau de précision on veut atteindre.

Parce que dans ton exemple ici, tu parles d'eau. Mais un litre d'eau de mer n'est pas un litre d'eau pure, sauf à parler du litre comme une unite de volume. Dans un litre d'eau de mer il y a moins de 1000 ml d'eau et des sels.

Tu rajoutes de l'eau douce, du coup il y a dillution, tu changes la densité. La question: cela influence-t-il le volume?

Et dans ton second exemble, avec le gros glaçon, en plus tu changes la température de l'ensemble. Même question, une quantité de liquide plus chaude ou plus froide a-t-elle le même volume?

02 avr. 201902 avr. 2019

Alors matelot, :reflechi: dans une piscine on va mettre 99 000 litres d'eau de mer (101 mètres/cube avec une densité de 1,02)) et on rajoute 1000 litres d'eau douce (1 m3) qui, par exemple, pourrait venir d'un fleuve à côté...
quelle est la quantité d'eau dans la piscine...? En litres ou en m3 ...?

Et puis un jour où il a fait très froid, le temps de transporter les 1000 litres d'eau douce (toujours 1 m3), celle-ci a gelé, et c'est devenu un gros glaçon de 1,1 m3 que l'on met dans les 101 m3 (ou 99 000 litres) d'eau de mer, quand le glaçon aura fondu... ???

Donc ce n'est pas la différence de densité entre eau salée et eau douce qui fait quelque chose.
Si on verse 1 litre d'huile dans un litre d'eau, ça fera 2 litres de liquide.
Si on pose un glaçon de 1 Kg dans un litre d'huile le résultat sera le même quand il aura fondu. Mais le glaçon de 1 Kg aura un volume de 1,1 litre.

PS : l'eau est l'une des rares matières à se dilater en gelant.

02 avr. 2019

Précision de 1 pour 1000, ça va ? ;-) mais on arrondit quand même un peu.

Le litre est un volume, 1 litre d'eau de mer pèse 1,02 Kg, 1 litre d'eau douce (et pure...) 1 Kg, et un litre de glace 900 grammes.
Et 1 litre d'eau, quand elle sera gelée, fera un volume de 1,1 litre.

1 litre d'eau de mer (1,02 Kg) plus 1 litre d'eau douce (1 Kg) = 2 litres d'une eau qui pèsera 2,02 Kg donc d'une densité de 1,01 (pour faire cuire les pâtes c'est 1/4 eau de mer 3/4 d'eau douce, quitte à rajouter du sel...).

Et pour la T°, la différence doit être insignifiante du fait que les 2 éléments, iceberg et mer, étant plus que proches depuis un long moment, et ne sera donc que de quelques degrés, de plus l'eau douce gèle avant l'eau de mer (-2°), donc un iceberg pourrait être plus chaud que l'eau dans laquelle il tombe et ferait donc évaporer celle-ci... :oups: on va arriver à en déduire qu'un glaçon qui fond dans l'eau fait baisser son niveau...

31 mar. 2019

Je ne vois surtout pas pourquoi on parlerait, dans ce fil, de la théorie des cordes ni meme de la relativité générale.
Il n'y a pas un peu trop de pretentions la dedans?

31 mar. 2019

la quantique ya que ça de vrai
être et ne pas être à la fois
c'est pas du chéqueexpire
alain

02 avr. 201902 avr. 2019

Bon, j'achève de fil !
Je suis désolé, je reconnais m'être mal exprimé, et ce fil n'a pas du tout pris la tournure attendue, puisque j'espérais que cela serait l'occasion de réfléchir en profondeur à un problème, tout en réalisant à quel point toute vérité n'existe que dans un référentiel limité, et devient fausse lorsqu'elle est appliquée au monde réel.

Il n'y a pas de prétention là dedans, au contraire, creuser les choses en profondeur fait surtout réaliser à quel point on ignore de nombreuses choses.
Mais c'est aussi l'occasion de réaliser à quel point tout et son contraire peut être vrai simultanément, selon le référentiel considéré, sachant qu'au final, en pratique, rien n'est parfaitement exact. (mais on peut quand même être plus ou moins précis)... C'est une réelle démarche d'humilité, au contraire.

Donc, pour revenir à notre problème de glaçon, on peut compter :
a) que si c'est un glaçon d'une composition autre que celle des fluides dans lesquels il flotte, alors le niveau des fluides va bien être modifié par le changement d'état

b) que la différence de température initiale, ou induite par le changement d'état fait aussi varier le niveau des fluides. (all credit goes to Polmar)

c) que le simple de flotter au sein de plusieurs fluides différents modifie le niveau de flottaison.
-> je détaille ce dernier point :
le glaçon dans le verre, il flotte dans l'eau, mais pas seulement.
Il flotte aussi dans le fluide qui se trouve au dessus de l'eau.
L'air n'est pas du vide, il a sa propre densité, tenue, mais réelle. A peu prêt toute chose sur terre flotte en partie dans l'air. Les montgolfières utilisent cela pour se soulever entièrement, mais sans avoir besoin de se soulever totalement, chaque corps est bien soulevé légèrement d'un poids correspondant au poids du volume d'air occupé. (c'est toujours Archimède)
En bref, l'iceberg "flotte" aussi (pour partie) dans l'air. Le bateau aussi. Le capitaine aussi.
On a tendance à considérer cela négligeable parce que la densité de l'air est un millième de la densité de l'eau. Pourtant, un millième, ce n'est pas non plus si petit que ca.
Et cela s'expérimente très visuellement en replaçant l'air par un fluide plus dense qui ne soit pas miscible avec l'eau. De l'huile par exemple.

02 avr. 2019

l'eau est 800 fois plus dense que l'air à 1015 hp
alain

02 avr. 2019

Rien compris Peuwi...

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