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On pourrait surveiller les tsunamis grâce à leur champ magnétique

ActualitéClassé sous :géologie , tsunami , télédétection

Peut-on détecter et mesurer en temps réel la formation d'un tsunami et l'évolution de la hauteur de ses vagues lors de sa progression grâce à des champs magnétiques ? Des géophysiciens chinois pensent que c'est possible. S'ils ont raison, il faudrait mettre en place un réseau de télédétection avec des satellites.

Cette carte montre, en centimètres, les hauteurs estimées (sans l'aide de champs magnétiques) des vagues du terrible tsunami causé par le séisme de 2010 au Chili. L'épicentre se trouvait dans l'océan Pacifique, à 6,4 km au large des côtes. Il a traversé le Pacifique en partant des eaux du Chili. © NOAA

Voilà quelques années, des géophysiciens français ont montré qu'il était possible de repérer un tsunami à partir des vibrations de l'ionosphère. En effet, comme pour les séismes, des ondes acoustiques sont produites à la surface de l'océan, et elles montent verticalement en direction du plasma de l'ionosphère qu'elles perturbent. Grâce aux observations réalisées lors du tsunami meurtrier de Sumatra, en décembre 2004, ces géophysiciens ont pu modéliser ces perturbations. Ils ont montré que l'amplitude des signaux dans l'ionosphère peut être reliée à l'amplitude du tsunami en pleine mer.

Un groupe de chercheurs chinois de la Shanghai Jiao Tong University pense qu'il est possible de détecter et même de mesurer la propagation d'un tsunami avec d'autres outils de télédétection : des magnétomètres, embarqués à bord de ballons ou de satellites.

Carte globale en temps réel des tsunamis problématiques

Les vagues d'un tsunami peuvent atteindre des dizaines de mètres de hauteur lorsqu'elles arrivent sur les côtes, mais en pleine mer elles ont plutôt une hauteur de l'ordre du mètre. Dans ces conditions, il est difficile de distinguer les vagues causées par un tsunami de l'agitation normale de l'océan. Pour sauver des vies, on aimerait bien pouvoir détecter et suivre la propagation globale des vagues d'un tsunami. Certes, un réseau sismique donne l'alerte, mais il ne peut pas d'effectuer une surveillance et un suivi fin de cette propagation.

Vue d'artiste de la mission Swarm. Son objectif est de procéder à l'étude la plus complète jamais entreprise du champ géomagnétique terrestre et de son évolution dans le temps. Cette mission de l'Esa est constituée d'une constellation de trois satellites semblables, dont le lancement est prévu en 2013. © EADS, Astrium

Courants électriques générés par les vagues

Il se trouve que l'eau de mer est salée. Elle contient donc des ions, et les mouvements de cette eau porteuse de charges dans le champ magnétique de la Terre vont le modifier localement en créant des anomalies. Les chercheurs chinois ont mis au point un modèle décrivant le signal produit dans le champ magnétique terrestre par les ondes et les vagues caractéristiques d'un tsunami. Pour tester ce modèle, les géophysiciens ont comparé ses prédictions aux données enregistrées pendant le tsunami de 2004 à Sumatra et celui de 2010 au Chili. L'équipe a été en mesure de repérer les anomalies magnétiques associées à ces événements, puis d'estimer correctement la longueur d'onde et la hauteur des vagues du tsunami.

À priori, selon les chercheurs, un réseau de ballons au-dessus de l'océan ou encore des satellites en orbite basse permettraient de repérer instantanément un tsunami et de suivre son évolution en continu. Bien évidemment, cela permettrait de sauver de nombreuses vies. Mais certains géophysiciens ont des doutes.

Ils font remarquer que les scientifiques chinois ont pu retrouver dans les données les signaux des anomalies magnétiques, mais rétrospectivement. Il n'est pas encore certain que l'on puisse les détecter instantanément en temps réel. Ce n'est guère étonnant, car il s'agit de mesurer en orbite des fluctuations de l'ordre du nanotesla, surimposées au signal de la dynamo terrestre, qui est environ 40.000 fois plus important. Surtout, il y a de nombreuses sources de bruit magnétique susceptibles de rendre problématique une extraction du signal recherché en temps réel. Mais le jeu en vaut la chandelle, et des recherches dans cette voie vont certainement se poursuivre.

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