Une croyance bien répandue veut que, lorsqu’on actionne la chasse d’une toilette, l’eau ne tourbillonne pas dans le même sens selon qu’on se trouve dans l’hémisphère nord ou sud. Est-ce le cas? Le Détecteur de rumeurs s’est penché sur les toilettes des deux hémisphères.


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L’origine de la rumeur

Déjà dans les années 1960, un article publié dans la revue Nature mentionnait que cette hypothèse contestée refaisait surface de temps à autre. La théorie a aussi eu ses deux minutes de gloire dans un épisode des Simpsons diffusé en 1995 et intitulé  Bart vs. Australia.

L’hypothèse mentionne parfois le bain et l’évier.

L’effet de Coriolis

Selon les défenseurs de cette idée, c’est la rotation de la Terre qui serait en cause, plus particulièrement l’effet de Coriolis qu’elle peut produire.

Il faut d’abord se rappeler que, comme la circonférence de la Terre est plus grande à l’équateur qu’à proximité des pôles, tout ce qui s’y trouve doit parcourir une plus longue distance pour compléter une rotation en 24 heures. Cela veut dire que, si on se tient à l’équateur, on se « déplace » plus vite que si on est près des pôles —même si on ne le sent pas.

Le résultat est que les vents et les courants marins qui circulent dans ce système tout autour de la planète ne peuvent pas indéfiniment aller en ligne droite: ils suivent des courbes, décrites au 19e siècle par le mathématicien français Gaspard Gustave de Coriolis.

Par exemple, les masses d’air qui, dans l’hémisphère nord, remontent vers le nord, sont tirées vers « la droite » (vers l’est) au fur et à mesure qu’elles survolent la partie du globe qui se « déplace » plus lentement. Et inversement, les masses d’air qui, dans l’hémisphère sud, se dirigent vers le sud, sont tirées vers « la gauche » (toujours vers l’est). L’effet de Coriolis, en affectant ainsi les vents, affecte aussi les courants marins.

C’est particulièrement frappant pour les ouragans. Comme l’explique la National Oceanic and Atmospheric Administration, un ouragan est un vaste système qui aspire l’air vers le centre (l’oeil de l’ouragan). La raison étant que la différence de pression entre le centre (basse pression) et la périphérie (haute pression) du système fait que le centre agit comme le drain d’un évier. De plus, comme un ouragan peut faire des centaines de kilomètres de diamètre, c’est suffisant pour que l’effet de Coriolis entre lui aussi en scène: les vents sont déviés par la rotation de la Terre. Résultat, un ouragan ne tourne pas dans le même sens dans l’hémisphère nord que dans l’hémisphère sud: dans le sens des aiguilles d’une montre au sud et inversement dans le nord.

Un effet très faible

Le même principe s’appliquerait-il aux toilettes? Ceux qui font cette analogie négligent deux choses. D’une part, un ouragan est beaucoup, beaucoup plus gros. D’autre part, la force de Coriolis est moins grande qu’elle en a l’air: l’accélération des vents qui lui est attribuée représente à peine 1 millionième de celle due à la gravité, lorsqu’on se trouve à des latitudes moyennes. C’est notamment ce qu’expliquait en 2001 Thomas Humphrey, un scientifique cité par la revue Scientific American.

Il existe des façons de calculer mathématiquement si l’effet de la rotation de la Terre est un facteur déterminant dans le mouvement d’une masse d’air ou d’un liquide. Cela tient compte de la latitude de même que de la rapidité de rotation du système et de sa taille.

Par exemple, dans un système dépressionnaire normal qui s’étend sur la moitié des États-Unis, la vitesse des vents est somme toute modérée. En vertu du calcul de ce qu’on appelle le nombre de Rossby, ce système sera influencé par la rotation de la Terre, et on observera l’effet Coriolis.

Au contraire, une tornade avec des vents qui tournent rapidement et d’une taille relativement petite, ne sera pas affectée par la rotation de la Terre. D’ailleurs, les météorologues ont décrit des tornades qui tournent dans un sens ou dans l’autre, peu importe l’hémisphère.

Et les toilettes?

Quant à savoir si la force de Coriolis joue dans les salles de bain, des expériences ont été réalisées dans les années 1960. Elles visaient à déterminer si la rotation de la Terre influençait le mouvement de l’eau dans une baignoire qui se vide. C’était bien le cas, mais seulement si tous les autres facteurs étaient contrôlés en laboratoire (le bassin est complètement symétrique, le drain est bien au centre, il n'y a pas de mouvements d'air à la surface, etc.).

Le météorologue américain Tom Di Liberto s’est amusé à calculer le nombre de Rossby d’une piscine pour enfants d’un diamètre de 2 mètres. Il a conclu que, pour voir un effet de la rotation de la Terre lorsqu’on vide la piscine avec l’aide d’une soupape, il faudrait que la vitesse de rotation de l’eau soit inférieure à 0,0001 m/s. L’eau devrait donc être presque complètement immobile.

Si la force de Coriolis est trop faible pour avoir un effet dans une piscine, on peut supposer que c’est encore plus vrai pour la cuvette d’une toilette. De plus, lorsqu’on tire la chasse, l’eau qui y est propulsée amorce un mouvement de rotation très rapide qui dépasse largement l’influence de la rotation terrestre. En fait, des facteurs comme la forme de la cuvette ou la position du drain sont beaucoup plus importants pour déterminer le sens de la rotation.

Verdict

Bien que l’effet de Coriolis ait une influence réelle sur plusieurs phénomènes météorologiques, il n’est pas possible de l’observer lorsqu’on actionne la chasse d’eau.

Crédits photo: Jarlhelm / Wikipedia Commons