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57 Jason géomètre de l’océan 59 PORTFOLIO PAROLE D’EXPERT 2 JASON GÉOMÈTRE DE L’OCÉAN G É O G R A P H I E M AT H É M AT I Q U E S T E C H N O L O G I E S C I E N C E S P H Y S I Q U E S S C I E N C E S D E L A V I E E T D E L A T E R R E JASON A L'OCÉAN EN POINT DE MIRE Schéma des missions de Jason-2 (© CNES/ill. D. Ducros, 1998) BIEN VU, BIEN LU JASON GÉOMÈTRE DE L’OCÉAN Grâce à son radar altimétrique, le satellite Jason-2 envoie des ondes à la surface des mers et détermine la distance qui le sépare de la surface marine. Il est associé à d’autres systèmes, DORIS par exemple, qui calculent avec précision l’altitude de l’engin et sa position exacte en orbite. Il peut ainsi mesurer la hauteur des vagues et déceler les bosses et les plats de la mer. Une topographie ou « carte en relief » des océans est mise en évidence. Par ailleurs, on peut surveiller la montée du niveau des eaux et « visualiser » les conséquences du réchauffement climatique. Ce schéma présente le principe de fonctionnement des instruments dans le cas de la mesure du niveau marin. Il s’agit ici du programme Jason qui a pris la relève du programme TOPEX-Poséïdon. L’objectif de ce programme est de mesurer, modéliser et prévoir l’évolution des courants océaniques afin de comprendre leurs interactions avec le climat à l’échelle planétaire. Le système comprend le satellite Jason-2, composé d’un radar altimètre, d’un radiomètre micro-ondes, et d’un triple système d’orbitographie précise : l’instrument DORIS, un récepteur GPS et un réflecteur laser LRA. Les applications sont nombreuses : en premier lieu la climatologie, mais également le dimensionnement d’ouvrages maritimes, l’exploitation et la gestion des ressources halieutiques (de la pêche) et pétrolières, etc. L’altimétrie radar spatiale permet de cartographier le relief de la surface des océans, fournit des renseignements sur la circulation océanique, la hauteur des vagues et la vitesse des vents. De ce fait, elle permet une meilleure compréhension des interactions entre l’océan et l’atmosphère, et donc de mieux cerner leurs répercutions sur le climat. Dans le contexte actuel de réchauffement climatique, la surveillance du niveau de la mer et de l’évolution des glaces s’avère primordiale. Grâce en particulier à DORIS, système de positionnement développé par le CNES, on détermine avec une très grande précision la position du satellite sur son orbite. DORIS permet également des mesures de l’oscillation de la Terre autour de son axe de rotation et du déplacement du centre de gravité de la Terre ● Le slogan « Sauvons la planète ! » est devenu banal. Or, la Terre ne craint rien : elle sera sans doute encore là dans 1 milliard d’années. Il vaudrait mieux dire : « Sauvons la biosphère ! », cette mince pellicule où l’on trouve des conditions propices à la survie des espèces vivantes, en particulier de la nôtre. Nous n’avons pas de biosphère de rechange. Le marin (ou le spationaute) prend soin de son vaisseau ; de même, les presque 7 milliards de « géonautes* » doivent prendre soin du leur. Cependant, à la différence d’un navire, dont les organes de propulsion et de guidage ont un comportement connu et prévisible, la biosphère comprend des milieux fluides (océan, atmosphère) affectés de phénomènes turbulents. Même si les divers compartiments de la machine climatique obéissent aux lois de la thermodynamique et à la mécanique des fluides, ils interagissent de façon complexe et présentent un comportement chaotique, décrit parfois à l’aide de « l’effet papillon », une image, due à Edward Lorenz, selon laquelle un battement d’ailes d’insecte en Amazonie peut modifier le temps et déclencher des tempêtes, deux semaines plus tard… en France. La protection du berceau de la vie implique donc une surveillance permanente de la biosphère. Même en supposant une plus grande sagesse de l’humanité (qui n’hésite pas à créer les conditions de sa propre disparition), il demeure impossible de préserver un système dont on ne comprend pas le fonctionnement intime. Les systèmes d’observation automatisés ont certes décuplé nos connaissances des interactions entre océan et atmosphère, mais les phénomènes chaotiques imposent des limites à nos capacités de prévision. En outre, sans observations récentes pour alimenter les modèles numériques qui simulent l’atmosphère (notamment le cycle de l’eau), pas question d’approcher ces limites théoriques de prévisibilité. L’allongement, depuis trente ans, de l’échéance des prévisions météorologiques résulte d’abord du recours à l’ensemble des moyens disponibles : mesures in situ et satellites (défilants ou géostationnaires), gros ordinateurs, partage des observations à travers la « veille météorologique mondiale ». Ces dispositions, prises dans le cadre de l’OMM (Organisation météorologique mondiale) pour sonder en permanence l’atmosphère, doivent être étendues, par une « veille mondiale océan et climat », à tous les éléments de la machine climatique : océan, cryosphère (c’est-à-dire l’ensemble des glaces de la planète) et hydrosphère (ensemble des éléments liquides) continentale. *http://www.clubdesargonautes.org/opinion/geonaute.htm DANS LES PROGRAMMES ÉCOLE/COLLÈGE/LYCÉE Sciences de la vie et de la Terre Lycée • La planète Terre et son environnement Planète Terre et environnement global. • Du passé géologique à l’évolution future de la planète Les variations du niveau de la mer. Géographie Collège • Habiter les littoraux • Les enjeux du développement durable Thème de convergence : le développement durable, la météorologie et la climatologie. Cycle 3 • Le ciel et la Terre • La matière : l’eau, une ressource Retrouvez et téléchargez toutes les images du Portfolio pour votre classe sur le site www.docsciences.fr
