Qu'est-ce qui fait que les navires ralentissent mystérieusement ou même s'arrêtent lorsqu'ils voyagent, même si leurs moteurs fonctionnent correctement ? Cela a été observé pour la première fois en 1893 et ​​a été décrit expérimentalement en 1904 sans que tous les secrets de cette « eau morte » soient compris. Une équipe interdisciplinaire du CNRS et de l'Université de Poitiers a expliqué pour la première fois ce phénomène :les changements de vitesse des navires piégés dans l'eau morte sont dus à des vagues qui agissent comme un tapis roulant ondulant sur lequel les bateaux vont et viennent. Ce travail a été publié dans PNAS le 6 juillet, 2020.

En 1893, l'explorateur norvégien Fridtjof Nansen a vécu un phénomène étrange alors qu'il voyageait au nord de la Sibérie :son navire était ralenti par une force mystérieuse et il pouvait à peine manœuvrer, sans parler de prendre la vitesse normale. En 1904, le physicien et océanographe suédois Vagn Walfrid Ekman a montré dans un laboratoire que les vagues formées sous la surface à l'interface entre les couches d'eau salée et d'eau douce qui forment la partie supérieure de cette zone de l'océan Arctique interagissent avec le navire, générer de la traînée.

Ce phénomène, appelé eau morte, se rencontre dans toutes les mers et tous les océans où se mélangent des eaux de densités différentes (en raison de la salinité ou de la température). Il désigne deux phénomènes de traînée observés par les scientifiques. La première, Traînée à vagues Nansen, provoque une constante, vitesse anormalement basse. La deuxième, Frein à vagues d'Ekman, se caractérise par des oscillations de vitesse dans le bateau piégé. La cause de cela était inconnue. Physiciens, experts en mécanique des fluides, et des mathématiciens de l'Institut Prime du CNRS et du Laboratoire de Mathématiques et Applications (CNRS/Université de Poitiers) ont tenté de résoudre ce mystère. Ils ont utilisé une classification mathématique de différentes ondes internes et une analyse d'images expérimentales à l'échelle sub-pixel, une première.

Ce travail a montré que ces variations de vitesse sont dues à la génération de vagues spécifiques qui agissent comme un tapis roulant ondulant sur lequel le navire se déplace d'avant en arrière. Les scientifiques ont également rapproché les observations de Nansen et d'Ekman. Ils ont montré que le régime oscillant d'Ekman n'est que temporaire :le navire finit par s'échapper et atteint la vitesse constante de Nansen.

Ce travail s'inscrit dans le cadre d'un projet d'envergure visant à déterminer pourquoi, lors de la bataille d'Actium (31 avant JC), Les grands navires de Cléopâtre ont perdu face aux navires les plus faibles d'Octave. Que la baie d'Actium, qui a toutes les caractéristiques d'un fjord, ont piégé la flotte de la reine d'Égypte dans l'eau morte ?

Alors maintenant, nous avons une autre hypothèse pour expliquer cette défaite retentissante, que dans l'antiquité on attribuait à remoras, 'suckerfish' attachés à leurs coques, comme le dit la légende.