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6 mai 2011 5 06 /05 /mai /2011 11:00

6 Mai 2011


Dans un article du 17 Novembre 2010 « Variation des niveaux marins » nous présentions succinctement l’état des connaissances permettant l’établissement des cartes de variations du niveau des océans.


Ce paramètre étant un témoin direct du réchauffement climatique, il est de la plus haute importance de le mesurer avec la plus grande exactitude possible.


Il est assez rapidement apparu que les anciennes méthodes de mesures basées sur les marégraphes ne sont pas suffisamment précises à l’échelle de la planète, et ne permettent pas l’analyse fine des variations lentes des niveaux marins.


C’est pourquoi, dès l’apparition des premiers satellites, on a décidé de les utiliser pour obtenir une connaissance précise des paramètres géodésiques de la Terre.


La série des satellites des missions Topex Poseidon, Jason 1, Jason 2, ont permis d’améliorer considérablement la précisions des mesures.


Les niveaux marins ne sont plus seulement mesurés par rapport à des repères terrestres ( qui sont eux-mêmes instables), mais par rapport à un repère fixe défini internationalement, qui est un éllipsoïde, surface mathématique virtuelle positionnée sur le centre de la Terre, lui-même défini par rapport à des repères astronomiques fixes ( Quasars).


Les paramètres de l’ellipsoïde sont définis pour que la surface virtuelle coïncide avec la surface moyenne du géoïde ( pour faire court ).


Le géoïde étant la surface équipotentielle de gravité, qui présente des irrégularités dûes aux variations du gradient de pesanteur.


Les satellites procèdent à des mesures altimétriques du niveau de la mer ( de la portion d’océan qu’ils survolent à un instant donné), tout en mesurant leur position par rapport à des balises référencées sur l’ellipsoïde ( Réseau DIDON ).


Par différence on obtient la hauteur du niveau marin par rapport à l’ellipsoïde.


Tout ceci est extrêmement complexe, mais c’est à cette condition que l’on peut obtenir des relevés avec une précision de quelques centimètres.


Comment peut-on prétendre connaître des variations de niveau de quelques millimètres par an avec un système dont la précision n’est « que » de quelques centimètres, sachant que ce niveau est lui-même variable en fonction des marées, de la houle, du vent, des courants, et de la température de l’eau ?


Le secret réside dans la multiplication des mesures qui permet d’obtenir de longues séries temporelles desquelles ont peut extraire les tendances à long terme.


Ces méthodes, dont la complexité dépasse l’entendement, ont permis d’obtenir des résultats intéressants:


- Le niveau moyen des océans est en augmentation régulière d’environ 3,8 mm par an .


- Ce facteur d’augmentation, relativement modéré, cache de grande disparités. La carte insérée dans l’article cité montre que certaines régions du globe subissent une augmentation de niveau importante, plus de 10 mm/an, alors que d’autres ne sont pas concernées.


De plus, le gradient de variation du niveau dans une région donnée n’est pas constant, il peut varier dans le temps.


Ces résultats sont essentiels car ils montrent que les stratégies de protection contre l’augmentation du niveau de la mer devront être adaptées localement.


Ces campagnes de mesures confirment le grand intérêt de la connaissance précise du globe terrestre, et donc la nécessité de les poursuivre en améliorant leur efficacité.


Dans ce but, l’ESA ( European Space Administration) a initié une série de missions satellitaires qui s’inscrivent dans le cadre du programme « Living Planete » .


Le satellite GOCE ( Gravity and Oceanic Circulation of Earth ) , lancé le 17 Mars 2009, est la première mission de base du programme Living Planete. 45 entreprises européennes ont participé à sa réalisation.


De plus d’une tonne, il évolue à une altitude de 254 km.


( Cette faible altitude le rend sensible au freinage atmosphérique. Pour compenser cet effet, il est muni d’un moteur ionique ).


Sa mission principale est de relever la carte exacte de la gravité terrestre, c’est-à-dire la forme précise du géoïde afin d’améliorer la précision des mesures géodésiques.


Ce géoïde amélioré permettra d’augmenter la précision des mesures du niveau des océans. Le satellite permet également de surveiller la circulation océanique et la dynamique des calottes polaires.


Les premières cartes du géoïde ont été délivrées en Avril 2011 par l’ESA.


Elles apportent une précision jamais atteinte qui permettra d’améliorer la résolution des relevés océaniques, et de suivre l’évolution du changement climatique.



 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 


 

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