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La solution vient de l'espace

Dossier - La révolution océanographique : les satellites et l'ordinateur
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L'océanographie physique, comme science ayant pour objet la compréhension de la dynamique de l'ensemble des océans est une science jeune, les observations par satellite, par mer permettent d'en savoir plus sur des phénomènes comme le gulf stream...

  
DossiersLa révolution océanographique : les satellites et l'ordinateur
 

Les techniques spatiales apportent à l'océanographie trois nouveautés.

Fig. : 4 - La température de surface des océans établie à partir de mesures satellitaires et in situ le 28 Janvier 2006. En blanc les glaces de mer.

C'est d'abord un accès quasi instantané à la totalité de la surface océanique. Il suffit de quelques révolutions du satellite autour de la Terre pour que l'on ait la mesure de l'un ou l'autre paramètre (la température de surface par exemple voir Fig. 4) sur la totalité de l'océan.

C'est ensuite la continuité dans le temps des mesures sur de longues périodes. A la différence des navires qui après avoir exploré un tout petit bout d'océan doivent rentrer au port pour se ravitailler le satellite poursuit inlassablement ses révolutions pendant des années. Ca n'est pas vingt mille mais mille millions de lieues que le satellite Topex/Poseidon a parcourues au-dessus des mers sans interruption au cours de ses presque quinze années de service d'août 1992 à janvier 2006. Il a fallu quatre ans au Challenger pour faire ce que les satellites réalisent en quelques jours. On a ainsi la garantie de la continuité dans l'espace et dans le temps des mesures qui permettent à la fois l'analyse fine des structures océaniques(les pièces du puzzle) et de leur variabilité(leur déformation dans le temps) à presque toutes les échelles c'est-à-dire l'analyse de la dynamique des océans. Les champs ainsi mesurés sont des champs de surface bidimensionnels : pas plus que l'œil humain les capteurs satellitaires ne sont capables de sonder l'intérieur de l'océan qui leur reste obstinément opaque. Et pourtant dans sa dimension verticale l'océan n'est pas non plus homogène : il est organisé, un peu à l'instar des couches géologiques, en couches stratifiées de densité croissante qui ondulent dans l'espace et dans le temps en fonction des mouvements de l'océan.

Il faut connaître cette stratification verticale pour accéder à la circulation océanique au-delà des couches superficielles et donc réaliser des « sondages » comme on le faisait naguère avec les navires. Mais donnant maintenant accès à des champs spatio-temporels les mesures depuis l'espace donnent une plus-value considérable à l'observation en mer qui située dans ces champs perd le caractère isolé et ponctuel de l'observation traditionnelle.

Et c'est encore le spatial qui résout le problème de la plateforme de mesure et libère l'océanographe de la contrainte navire grâce aux systèmes satellitaires de localisation et de transmission de données comme ARGOS qui permettent de déployer dans tout l'océan des « sondes » comme celles du programme ARGO. Elles dérivent à 2000 mètres de profondeur et sont programmées pour remonter périodiquement à la surface(à peu près tous les dix jours) en mesurant tout le long de la colonne d'eau les paramètres comme la température, la salinité.

Fig. : 5 - La répartition des flotteurs du programme ARGO.

Après localisation et transmission par satellite des données récoltées, elles regagnent leur profondeur de navigation jusqu'à l'excursion suivante vers la surface. On dispose ainsi d'un système permanent d'observation in situ de la quasi-totalité des 2000 mètres supérieurs de l'océan qui, combiné aux mesures depuis l'espace, le détermine à peu près complètement. Le 27 Janvier 2006, 2301 de ces flotteurs étaient en service sur un objectif de 3000 à atteindre en 2006 soit alors un flotteur tous les 3° et 100 000 sondages par an. (Voir Fig. 5 )