A la lecture de l’excellente intégrale des œuvres scientifiques de François Arago publiées en 1858 et numérisées par Google (j’en conseille la lecture, ne serait-ce que du passage où Arago explique brillamment pourquoi les morceaux de glace se forment généralement par le fond dans les rivières et par la surface dans l’eau stagnante), on apprend que la Seine fut entièrement prise par les glaces à Paris en décembre 1762 après seulement 6 jours de gelée à seulement -3,9°C de tm sans que le plus grand froid ait dépassé -9,7°C.

Cela aurait tendance à confirmer ce que beaucoup pensent, à savoir que les conditions d’embâcle des fleuves français ont sans doute bien évolué au rythme des changements intervenus dans l’environnement des rivières (rejet d’eaux « réchauffées », berges artificielles, régulation du débit, barrages, dragages, élimination des obstacles à la navigation etc…) au point de rendre cet élément hors de propos pour des comparaisons précises ! D’ailleurs, Arago lui-même constate que des conditions plus rudes que celles de 1762 n’ont pas amené d’embâcle de la Seine en 1748 alors même que le débit du fleuve était identique (ce qu’il attribue à une différence de couverture nuageuse, et donc de rayonnement de l’eau vers le ciel, et donc de température à la surface de l’eau, ce qui me paraît pour le coup assez douteux… Mais je ne suis pas physicien). Idem lors du terrible hiver 1709 où l'embâcle ne fut pas totale.

Pour l’anecdote, si on se borne à considérer les conditions de température de l’embâcle total de décembre 1762, dans les mêmes conditions d’environnement qu'à l'époque, on aurait eu 6 ou 7 embâcles totales de la Seine depuis 1970. Amusant non ?
- une congélation quasi-totale de la Seine en janvier 2003 (6 jours de gelée -3,6°C de moyenne du 6 au 11 janvier avec une extrême à -7,5°C) ;
- un embâcle total en janvier 1997 ;
- un embâcle total en février 1991 ;
- idem en janvier 1987 ;
- idem en janvier 1985 ;
- idem en janvier 1979 ;
- idem en décembre 1970/ janvier 1971 ;

J'ai vu une photo de la Seine complètement gelée vers Caudebec-en-Caux, je crois qu'elle datait de 1933. On voit le fleuve pris par les glaces, avec de gros blocs enchevêtrés chaotiquement, les gens pouvant marcher sur la surface.

C'est d'autant plus étonnant qu'à ce niveau du fleuve, on est en aval de Rouen (entre Rouen et Le Havre), même si l'eau est dépourvue de toute salinité marine, la Seine est soumise aux marées et à des courants de flot et de jusant bien puissants...

Je ne sais pas si quelqu'un peut confirmer l'embâcle de la Seine à cette époque ?

Je me suis souvent posé aussi la question, et effectivement, le fleuve qu’est la Seine depuis 50 ans n’a plus rien à voir avec celle du 18ème ou 19ème siècle.
Les débits sont sans doute plus élevés car :
-les aménagements des berges ont pour la plupart comme but d’éviter les inondations donc d’accélérer l’écoulement des eaux vers l’aval ;
-les surfaces urbanisés se sont considérablement développées et étendues, imperméabilisant des milliers de km² de terre, l’eau des pluies canalisée se retrouvant beaucoup plus rapidement dans les cours d’eaux.
Ensuite la température des eaux a sans doute augmenté (je ne saurais évaluer de combien) en raison de son utilisation par les industries et les populations.

, Pas mal de facteurs doivent entrer en jeu, peut-être la turbidité des eaux à un rôle à jouer. Une eau chargée en boue, mettra peut-être plus de temps à geler qu’une eau beaucoup plus pure, sachant qu’une eaux chargée en matériaux est souvent la conséquence de bonnes pluies sur le bassin versant et donc d’un débit important du cours d’eau.

Oui, c'est bien possible aussi que la turbidité joue un rôle. Personnellement, je pense que la réduction des aspérités naturelles (liée aux aménagements modernes) joue également un rôle important puisque ces aspérités permettent à la glace de se former en cas de courant soutenu. Cela dit, je serais étonné que, depuis Arago, d'autres scientifiques ne se soient pas attentivement penchés sur la question. Je vais rechercher un peu.

Oui les MES (matière en suspension ) sont autant de mini capteurs solaires en plus j'ai travaillé dans l'industrie l'eau de refroidissement des unités ressort l'hiver à 10/15°c il y a une réglementation à ce sujet , d'ou l'augmentation du nombre de tours aéroréfrigérantes .

La Loire à l'air moins touchée par ce phénomène vu qu'elle a gelé en 1997, 1985 etc.. il n'y a donc pas si longtemps.

Comme dit Lozère, l'amènagement des berges doit jouer un grand rôle.

En 1762, quelle était la précision des thermomètres ? On ne peut pas imputer le fait qu'il n'y a pas eu d'embacle en 1748 ou 1709 avec des températures plus basses qu'en 1762 à l'aménagement du fleuve, l'étonnante embacle de 1762 constatée par des conditions pas trés rigoureuse est peut-être explicable par le fait que les conditions ont été mal mesurées tout simplement ! Je ne sais pas quand a été inventé le thermomètre et la graduation Celsius utilisée de nos jours, mais je ne suis pas sur que ce soit beaucoup avant 1762. D'autre part, en 1762, les conditions de mesure (abri, environnement, etc...) n'étaient surement pas aussi rigoureusement définies qu'aujourd'hui. A voir...

Les mesures étaient évidemment moins fiables qu'aujourd'hui mais on aurait tort de voir les scientifiques de l'époque (les seuls évidemment à s'intéresser au thermomètre et à ses mesures à l'époque) comme des amateurs dont le travail est inexploitable (sans Arago par exemple dans un autre domaine, sans doute pas de théorie de la relativité d'Einstein...). Si Arago compare 1748 et 1762, c'est sans doute qu'il juge que la fiabilité relative de l'une par rapport à l'autre est suffisante. Par rapport à aujourd'hui, il est évident que l'exercice est plus ardu et finalement assez anecdotique; mais même avec une incertitude de 3°C sur la tm des 6 jours considérés de 1762 (va pour -6,9°C là où Arago indique -3,9°C, mais ça fait déjà un très gros écart), tu remarqueras que la Seine aurait qd même dû être largement et totalement prise à Paris en 1987, 1985, 1963, 1956 etc, etc...

Je ne saurais que te conseiller la lecture du livre entier d'Arago dans lequel on peut voir, entre autres, que le souci d'homogénéité des mesures était déjà très sensible au 18ème siècle et début 19ème, que de nombreuses expériences sur l'impact de la manière de placer un thermomètre (au sol, à 1m, à 3m, à 20m, au soleil, à l'ombre, au nord, au-dessus d'une surface sableuse, ou herbeuse etc...) ont cours, qu'on se pose déjà la persistante question de l'influence des activités humaines sur le climat, qu'un éminent spécialiste du climat au XVIIIème siècle s'appelle l'Abbé Mann (ça ne s'invente pas!) etc, etc... Bref, on a évidemment fait énormément de progrès dans tous ces domaines, mais il faut lire pour éviter de tomber dans la caricature en ramenant systématiquement ce qui nous arrange à des erreurs de mesures...

Un document intéressant pour faire avancer la discussion sur ce topic :

AREHN - Froid - Normandie

Merci pour cette chronique que je ne connaissais pas. Sinon, le bouquin d'Arago est une mine d'informations sur les grands hivers depuis 2000 ans et surtout sur ceux du 18ème et 19ème, avec un paquet de données de température sur toute l'EUrope. Ainsi, pour en revenir à décembre 1762, Arago rend cohérent les températures enregistrées à Paris avec celles d'autres pays d'Europe (le minimim de -9,6°C à Paris en décembre 1762 est à mettre au regard d'un mini de -13,9°C à Bruxelles, -13,1°C à Utrecht, -10°C à Amsterdam...)

Ce qui a changé, de nos jours, c'est la pollution: tout ce qu'on deverse (ou a deversé) dans la Seine peut-il faire effet d'antigel ?

non tout de même pas!
d'ailleurs la situation des différents cours d'eau français s'est grandement améliorée depuis les années 70-80 au point de vue pollution chimique.
par contre c'est le poste "pollution thermique" qui pourrait éventuellement avoir une influence, par exemple pour ce qui concerne l'aval d'une centrale thermique de forte puissance.
Si on rejetait toute l'énergie thermique d'une centrale de 1000 MW dans le fleuve, on aurait une élévation de 0.48°C pour un débit de 1000 m3/s.
Ce n'est pas pour rien qu'il y a des réfrigérants atmosphériques pour éliminer une grosse partie de cette chaleur, heureusement.
Enfin disons que c'est plutôt l'argument pollution thermique qui pourrait expliquer une partie du gel moins fréquent des grands fleuves.
Le reste étant le fait, assez évident, du RC.

Ce serait plutôt l'amènagement des berges et du fleuve qui sont à mon avis le plus en cause.

En 1997 la Loire a gelé en de nombreux endroits, pas la Seine.

La Loire gèle car le fleuve n'est que très peu aménagé, sa profondeur varie beaucoup d'un lieu à l'autre et d'une saison à l'autre, ce n'est pas le cas de la Seine qui est amenagée pour la navigation.

Même si la situation des fleuves et rivières Français c'est partiellement améliorée depuis le milieu des années 80, n'oublions pas qu'il n'en demeure pas moins des points où la qualité est nettement perfectible (métaux lourds, pollutions agricoles, etc...) .

C'est vrai qu'il est étonnant que la Seine n'ai pas gelé durant l'Hiver 1984/1985 puisque même la garonne, 40 Km en aval de Toulouse, chariait des blocs de glace à cette période.
Peut être que le brassage des eaux, favorisé par le peu d'aménagement de certains cours d'eau, permet de plus fort échanges thermiques avec l'atmosphère (Loire, Garonne, ...) ce qui peut aider à aboutir à une embacle plus rapide que pour des rivières au cours aménagés et "plus sages". Dans ce dernier cas, les strates thermiques sont plus difficiles à "bousculer", ce qui contribuent à constituer des réserves thermiques dans fond du lit majeur.
Après, au delà d'une certaine durée du froid, la solidité des épaisseurs de glace formées sur tous ces types de cours d'eau doit être bien plus prononcée sur les rivières dites "calmes" qui conservent la glace plus longtemps qu'une rivière "agitée".
Par exemple, dans les étangs, en Eté, après une période de grosses chaleurs, la surface atteint rapidement des températures de 25°C, alors que lorsque l'on effectue une apnée au delà d'un mètre de profondeur, l'eau se refroidit très vite au fur et à mesure que l'on descent.

sans doute mais de là à modifier de façon sensible le point de congélation de l'eau...

sinon il est exact que la surface d'échange air/eau ainsi que la turbulence ont une influence.

je suppose que ça doit être modélisé quelque part...

La glace ou neige fondent à 0°c aux sources de la Garonne toutes ces rivières qui viennent des Pyrénées . La Seine alimentée aux sources par de l'eau souterraine ~ environ 12°c .

A propos de la différence entre les eaux "calmes" et les rivières "agitées", il faut aussi noter le fait que la densité de l'eau est maximum à 4°C et qu'elle décroît ensuite, ce qui militerait pour le coup en faveur d'un englacement plus facile des cours d'eau "calmes" où le refroidissement s'opérant par couches accélère le refroidissement des couches supérieures (et donc la congélation du plan d'eau) une fois la température de l'eau inférieure à 4°C. Dans les cours d'eau agités, l'eau est brassée dans tous les sens et la température plus homogène, ce qui rend plus lent le refroidissement des couches supérieures (i.e. les couches supérieures ne se refroidissent pas plus vite que le reste, contrairement au plan d'eau "calme"). Une fois le 0°C atteint aussi dans le cours d'eau "agité", ce sont les aspérités qui permettent à la glace de se fixer et petit à petit de recouvrir l'ensemble du cours d'eau. Mais tout cela est de la théorie et je ne saurais dire si ce phénomène peut intervenir pour comparer la Seine à la Loire par exemple.

Une référence susceptible de vous intéresser est disponible ici.

Elle rapporte succinctement des observations sur l'embâcle d'un lac et de cours d'eau.

Merci! C'est un document très intéressant. Le §2 de la partie consacrée aux phénomènes de glace sur les cours d'eau semble confirmer l'importance des points de blocage des glaçons en surface et dans le lit du cours d'eau dans le processus d'embâcle. Si ça n'est pas indiscret, où as-tu trouvé ce document?

Un autre document fort intéressant d'Arago sur l'embâcle de la Seine en décembre 1853. Je crois que l'on mesure encore mieux pourquoi la Seine gelait aussi souvent et aussi facilement à cette époque (depuis quand n'a-t-on pas vu la Seine au-dessous des 1m à l'échelle du Pont de la Tournelle?)...

"Comme la congélation de la Seine à Paris s'est accomplie dans des conditions de température d'une modération exceptionnelle, on a cru devoir donner ici tableau des phases successives du phénomène:
15 décembre [1853]: tn -5°C / tx -0,4°C / hauteur des eaux de la Seine : 0,60m [!]
16 décembre: tn -2,7°C / tx -1,3°C / hauteur des eaux de la Seine: 0,50m
17 décembre: tn -2,6 / tx +2,7°C / hauteur: 0,40m
18 décembre: tn -8,5°C / tx -4,2°C / hauteur: 0,50m
19 décembre: tn -5,2°C / tx +0,7°C / 0,45m
20 décembre: tn +1,2°C / tx +4,6°C / 0,46m
21 décembre: tn -2°C / tx +1,4°C / 0,55m
22 décembre: tn -1,2°C / tx +0,5°C / 0,60m
23 décembre: tn -6,6°C / tx +1,1°C / 0,50m
24 décembre: tn -3,2°C / tx -1,3°C / 0,40m
25 décembre: tn -7,5°C / tx -4,2°C / 0,50m / la rivière charrie
26 décembre: tn -12,9°C / tx -7,3°C / 0,40m / elle est couverte de nombreux glaçons
27 décembre: tn -9,8°C / tx +1,5°C / 0,40m / idem
28 décembre: tn -2,8°C / tx +0,7°C / 0,35m / la Seine est prise
29 décembre : tn -8,5°C / tx -4°C / 0,40m
30 décembre: tn -14°C / tx +1°C / 0,45m / On traverse la Seine en face de la Monnaie. On patine du côté du Pont-Royal, sur les côtés.
[...]
Les eaux, mesurées au-dessus du zéro de l'échelle du pont de la Tournelle, étaient fort basses comme on le voit, ce qui explique la congélation de la Seine par des températures aussi modérées."

Association internationale des sciences hydrologiques,

site hébergé par l'École des mines de Paris.

Très bonne remarque Lozere : le gel de la Seine se produisait rapidement surtout les années où avant un hiver plus ou moins froid, l'automne fut sec. Le niveau des fleuves n'étaient pas régulé à ces époques et le gel des grands fleuves correspond surtout au croisement de deux variables : température de l'air et hauteur des eaux du fleuve. Le gel des grands fleuves si il marque le froid, est également une indice de sécheresse des mois précédant l'hiver.

L'hiver 1709 a été précédé d'une année et d'un automne normalement pluvieux : les eaux sont d'une hauteur habituelle et le courant est fort au moment des grandes gelées. Malgré leur intensité le fleuve ne prendra jamais totalement. En decembre 1853 à l'inverse l'automne est très sec : à Paris Observatoire, 106,3 mm sur 4 mois de septembre à décembre et 21,5 mm sur les 2 mois de novembre et décembre ! Comme le montre Arago, le fleuve est pris en deux semaines par des gelées relativement plus modérées.

Florent.

A propos de la régulation de la Seine...


La statue du zouave du pont de l'Alma sert couramment de repaire, pour les parisiens, pour surveiller la montée des eaux de la Seine.

Atténuer les crues...
En hiver et au printemps, les pluies alimentent les rivières, dont le niveau monte. Les lacs-réservoirs limitent les inondations en retenant une partie du débit des rivières en crue. Cette action est appelée " écrêtement des crues ". L'eau est ainsi stockée permet de constituer une réserve pour la période d'étiage.

Soutenir l'étiage...
En été et en automne, lorsque les pluies sont rares, le débit naturel des rivières est insuffisant pour faire face aux différents usages de l'eau, en particulier la production d'eau potable. Quand le niveau des cours d'eau baisse, les lacs-réservoirs restituent aux rivières l'eau prélevée pendant les périodes pluvieuses. Cette action constitue le " soutien d'étiage ". A la fin de la vidange, les lacs-réservoirs sont de nouveau aptes à écrêter les crues.

Les lacs-réservoirs du bassin de la Seine
Suite aux grandes crues de 1910 et 1924 et à la sécheresse de 1921, les collectivités territoriales du bassin de la seine ont construit 4 lacs-réservoirs :

· Pannecière en 1949
· Seine en 1966
· Marne en 1974
· Aube en 1990

Ce sont ainsi plus de 800 millions de m3 d'eau qui sont gérés chaque année.

En complément à l'importante étude réalisée sur le coût des inondations en région Ile de France [2], un travail de recensement a été engagé afin d'identifier les désordres, et d'évaluer le coût des «dommages », liés aux étiages pour différents usagers des cours d'eau régulés de la région Ile-de-France (i.e. la Seine et la Marne) [BOUSQUET Stéphane ; GAUME Eric ; LANCELOT Brigitte - Évaluation des enjeux socio-économiques liés aux étiages de la Seine]. Cette étude s'est essentiellement basée sur des données collectées auprès des usagers. La méthodologie utilisée comportait trois étapes (i) identification des situations d'étiage pénalisantes pour les usagers, (ii) détermination des désordres sur la base de scénarios d'étiage réalistes, (iii) évaluation économique de ces désordres. Il ressort de ce premier tour d'horizon une impression de relatif confort, malgré la forte pression anthropique pesant sur les cours d'eau [1]: les situations pénalisantes sont rares et le coût des dommages ou des mesures compensatoires sont relativement modestes. D'autre part, dans de nombreux cas, l'augmentation des débits par un soutien renforcé de l'étiage ne suffirait pas à éliminer la gêne pour les usagers, et il existe souvent d'autres possibilités d'actions tout aussi efficaces pour réduire cette gêne. Ces conclusions doivent être cependant prises avec réserve, dans la mesure où aucun étiage très sévère n'a touché la Seine et la Marne depuis 30 à 40 ans. Les conséquences de ce type d'événements n'ont pas pu être étudiées car les usagers pouvaient difficilement les envisager et encore moins s'y projeter pour en anticiper les conséquences.

http://www.cig.ensmp.fr/~hydro/PHO/1943/GP0759.jpg
L'étiage de la Seine à Paris (Pont Marie) qui avait marqué les esprits en 1943

Pour aller plus loin :
http://www.iibrbs.fr/presse/dp072006/dp072006-3.htm

Source : http://www.paris.fr/portail/Environnement/...portlet_id=3142


Florent.

Merci pour ces infos Florent. Pour en revenir à la congélation de la Seine à Paris, on remarquera aussi que, toujours d'après Arago, la Seine est prise à Paris 24 fois entre l'hiver 1739-40 et l'hiver 1853-54, soit une moyenne d'une fois tous les 4 ou 5 ans... Contre zéro fois depuis 1879 (sauf erreur de ma part).
De là à en déduire qu'aucun de nos hivers depuis décembre 1879 (ni 1895, ni 1917, ni 1929, ni ceux des années 40, ni 1956, ni 1962-63, ni 1985, ni 1987) n'atteigne un degré de froidure atteint facilement tous les 5 ans sur la période 1740-1854, il y a évidemment un pas monumental et infranchissable! Bref, le poids des différents facteurs contribuant au ralentissement du point de la congélation de ce fleuve à Paris depuis plus d'un siècle est tel que les Parisiens ne sont sans doute pas prêts de revoir les patineurs au pied du Pont-Royal...

Une bonne recension des hivers est celle du Mémorial de la météorologie de Garnier (1967)

lisible ici.

Tu es sûr de tes infos ?? Par exemple en 1895, la Seine a gelé à Rouen comme à Paris, la preuve en image :
Février 1895
Février 1895 - Seine gelée à Rouen
Février 1895 - Seine gelée à Paris

Concernant le XXe siècle à Rouen, la Seine a gelée en 1917 et en partie seulement en 1987 comme on peut le voir dans les images suivantes :
Janvier 1987 - Bac sur la Seine à Duclair
Janvier 1987 - Caudebec-en-Caux

La Seine aurait charrié des glaces en 1933, 1941, 1953 et 1956. Elle fut gelée cette année là en amont de Paris.
Février 1956 - Seine gelée au barrage de la Cave - Sermaize


Florent.

Je parlais naturellement du gel de la Seine à Paris pour comparer ce qui pourrait être comparable avec les observations d'Arago. Sinon, tes documents sont intéressants; pour 1895 (avec un mois de février aussi froid que 1956 et un mois de janvier nettement plus froid que janvier 1956), après vérification, la Seine a bien gelé à Paris effectivement (et merci pour la photo, je ne la connaissais pas: sais-tu d'où elle est prise, car pour être honnête, je ne reconnais vraiment aucun des ponts parisiens et ai un sérieux doute sur le fait qu'il s'agisse bien d'une photo de la Seine à Paris?). Pour 1917, je n'e trouve en revanche aucune référence sur une embâcle de la Seine à Paris (on parle souvent des péniches bloquées à Rouen et ne pouvant ravitailler la capitale, mais ce n'est pas tout à fait pareil). On aurait donc environ 110 ans sans congélation de la Seine là où Arago en observait tous les 4-5 ans... Ca ne change pas trop mon scepticisme sur le retour d'un tel phénomène dans les conditions actuelles!

Merci Florent pour ces documents . je me souviens en 1987 je travaillais à la Raffinerie dans la vallée en aval de Rouen l'eau de refroidissement des pompes venant de la Seine était à zéro °c et les salles des pompes étaient bâchées , bien que les liquides pompés étaient eux à 200°c !

Il y avait de quoi faire fondre la glace effectivement... Heureusement que ces seuils qui mettent thermiquement à mal nos installations dans le froid (1987) ou dans le chaud (2003) ne sont atteints que tous les 20 à 30 ans environ... Enfin jusque là, si on en croit les experts du GIEC !

Florent.