La dynamique des océans

Les avancées scientifiques de l’autonomie instrumentale en mer

Du 26 au 30 avril, l’université de Liège accueillera la 42e édition de son colloque international consacré à la dynamique des océans. Comprendre la dynamique qui anime les mers est un élément indispensable pour prédire les tempêtes en mer, la hauteur des vagues ou, à plus long terme, l’influence océanique sur le climat ou sur l’écosystème marin. Traditionnellement, l’environnement marin est étudié à partir d’instruments embarqués sur des navires océaniques qui prennent des mesures de température, pression de CO2, salinité, vent, chlorophylle, paramètres biologiques, etc. Ces opérations en mer sont néanmoins coûteuses en ressources humaines, en matériel, en fuel, en temps de bateau, et autres. Elles ne permettent donc que des sondages ponctuels.

Appareils autonomes

Pour braver cette difficulté, différents systèmes autonomes ont vu le jour ces dernières années. Une fois largués, ces appareils prennent des mesures en permanence sans nécessiter une présence humaine. « Les satellites, comme Meteosat, sont les systèmes autonomes par excellence, explique Aïda Alvera, chargée de recherches FNRS à l’ULg et organisatrice du colloque avec les Prs Pierre-Marie Poulain de Trieste et Jean-Marie Beckers de l’ULg. « Ils couvrent toute la surface des océans en quelques jours... mais ils n’observent qu’en surface. Aussi les données satellitaires doivent-elles être complétées par des sources indépendantes. »

Le planeur océanique est une option intéressante. Voilà une dizaine d’années que ce petit sous-marin d’un mètre de long, abritant une série de senseurs, fend les eaux de nos mers pour dévoiler les secrets enfouis dans leurs profondeurs. Sa trajectoire de type sinuoïdal l’amène à plonger jusqu’à plusieurs centaines de mètres, puis à remonter en surface pour transmettre son butin de mesures... avant de replonger. Dépourvue de moteur, cette plateforme dispose d’une batterie qui lui offre une autonomie dans l’eau de plusieurs semaines. C’est ainsi qu’un planeur a récemment traversé l’Atlantique en une centaine de jours. Son système GPS l’empêche de dévier au gré des courants.

Autre exemple : les flotteurs naviguent comme les planeurs, si ce n’est qu’ils se laissent porter par les courants au lieu de suivre une trajectoire programmée. Citons le projet Argo qui, lancé en 2000 par l’Unesco et l’Organisation météorologique mondiale, déploie aujourd’hui une flotte de 3000 flotteurs qui sondent toutes les mers du globe jusqu’à 2000 m de profondeur.

Une vague de données

Le développement de nombreux types d’instruments autonomes annonce le déferlement d’une vague de résultats scientifiques dans un avenir proche. C’est pourquoi le colloque liégeois sur la dynamique des océans fera la part belle, dans son édition 2010, à tous ces systèmes autonomes et aux avancées scientifiques qu’ils permettent. « Quatre sessions viendront ponctuer le colloque, consacrées successivement aux systèmes d’observation, à l’analyse des données, au contrôle de leur qualité et leur utilisation pour contraindre, valider ou corriger les modèles océaniques. De nombreux chercheurs liégeois prendront la parole lors de la session dédiée à la modélisation hydrodynamique des océans. Il faut dire que ce domaine est la spécialité du GeoHydrodynamics and Environment Research de l’ULg », précise Aïda Alvera

C’est le cas d’Alexander Barth, chargé de recherches FNRS à l’ULg, qui présentera ses travaux sur la modélisation de la baie allemande : « J’ai travaillé à partir de mesures provenant d’un radar de haute fréquence. Cet instrument envoie un rayonnement électromagnétique vers la mer qui est ensuite réfléchi sur les vagues. La comparaison des fréquences d’émission et de réception de ces ondes fournit la vitesse du courant qui peut ensuite être comparée à des vitesses des modèles numériques. Ces techniques de mesure offrent un grand potentiel dans les zones côtières. En particulier, pour la première fois, des cartes de courants peuvent être dressées sur une échelle de 60 à 100 km. »

Elisa Di Pietro