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Jason géomètre de l’océan
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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 ●
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.
JASON A L'OCÉAN EN POINT DE MIRE
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
BIEN VU, BIEN LU JASON GÉOMÈTRE DE L’OCÉAN
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.
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DANS LES PROGRAMMES ÉCOLE/COLLÈGE/LYCÉE
GÉOGRAPHIE MATHÉMATIQUES TECHNOLOGIE SCIENCES PHYSIQUES SCIENCES DE LA VIE ET DE LA TERRE
2 JASON GÉOMÈTRE DE L’OCÉAN
PORTFOLIO
PAROLE D’EXPERT
Schéma des missions de Jason-2 ( © CNES/ill. D. Ducros, 1998)
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