Par définition, la hauteur d’une montagne est définie par rapport à un point zéro situé au niveau de la mer et mesuré dans chaque pays. © Beppe Rijs, Flickr
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Comment mesure-t-on l'altitude des montagnes ?

Question/RéponseClassé sous :montagne , géoïde , altitude

Tout le monde le sait : l'Everest est officiellement la montagne la plus haute du monde avec ses 8.848 mètres. Mais comment définit-on le « point zéro » utilisé pour cette mesure ? Est-il fiable ?

Par convention, on définit l'altitude d'une montagne par rapport au niveau de la mer. Pour ce faire, chaque pays définit un ou plusieurs points de référence où sont installés des flotteurs reliés à un appareil qui enregistre les mouvements verticaux engendrés par les variations du niveau de la mer. En France, par exemple, le point de référence se situe à Marseille et l'altitude zéro correspond au niveau moyen de la mer mesuré entre 1885 et 1897. Cette période longue permet en principe de s'affranchir des effets de la houle et de la marée, qui peuvent représenter des variations de plusieurs mètres. Néanmoins, ce point de référence est purement arbitraire ; l'altitude zéro mesurée par le marégraphe d'Ajaccio serait par exemple 10 centimètres plus élevée qu'à Marseille.

Un « point zéro » différent selon les pays

L'autre difficulté est que chaque pays décide de son point de référence, ce qui peut donner lieu à de véritables casse-tête, notamment lors de l'aménagement de grands travaux transfrontaliers. Le point zéro des Allemands, mesuré en mer Baltique, présente ainsi une différence de 49 centimètres avec le nôtre. De nombreux paramètres extérieurs peuvent également jouer sur la hauteur d'une montagne : le Mont Blanc perd ou gagne ainsi plusieurs mètres selon les saisons en fonction de l'enneigement ; la végétation ou des mouvements de terrain peuvent également faire rétrécir ou agrandir la montagne.
 

Le géoïde est la forme théorique de la Terre (ellipsoïde) ajustée par le champ de pesanteur mesuré en chaque point du globe. En rouge, les endroits où le niveau du géoïde est au-dessus de celui de l’ellipsoïde. En bleu, là où il est en dessous. © IGNcommunication, YouTube

Le géoïde est la modélisation de la Terre servant à mesurer l’altitude

À l'échelle mondiale, toutes ces références n'ont plus vraiment de sens. Le point zéro est alors défini comme celui qu'aurait l'océan s'il était parfaitement immobile (sans vagues ni courants). On modélise un globe fictif appelé géoïde où chaque point est perpendiculaire au champ de pesanteur à un endroit donné. Ce dernier étant variable en raison de la répartition inégale des masses sur la Terre, le géoïde prend la forme d'une grosse patate boursouflée. On peut ainsi observer des différences d'altitude jusqu'à 100 mètres entre le géoïde et l'ellipsoïde, la forme « théorique » de la Terre tracée selon son rayon.

Pourquoi mesure-t-on des différences entre altitude GPS et altitude officielle ?

La forme du géoïde est aujourd'hui modélisée par des calculs complexes, en mesurant les variations du champ de pesanteur en de nombreux points à l'aide de gravimètres embarqués à bord de satellites ou au sol. Des calculs trop compliqués pour nos systèmes de navigation GPS classiques qui se contentent donc d'une version « simplifiée ». Ceci explique pourquoi en montagne, l'altitude donnée par votre GPS diffère parfois de plusieurs mètres par rapport à l'altitude officielle.

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