La Science Pour Élever L’aventure Humaine

La science pour élever l’aventure humaine

En ces temps bouleversés, autant sociétaux qu’environnementaux, les réflexions sur divers sujets majeurs comme le réchauffement climatique, le nucléaire, les OGM, et encore … animent des controverses et des polémiques qui sclérosent toutes avancées et plus particulièrement celle de la science. Les différents lobbies qu’ils soient industriels, matérialistes, écologistes, politiques, s'attaquent à l’aide de chiffres et de faits parfois prouvé scientifiquement mais souvent mal interprétés.

Pourtant la science doit servir l’humanité notamment celle qui participe à notre aventure dans notre échelle de connaissance. Préserver et protéger la science afin d’envisager un avenir beaucoup plus durable ….

Outre les différents amalgames à grands coups de désinformation et dont les antagonismes procurent un double obscurantisme qui gèlent toutes réflexions sur les défis majeurs de notre société et les échos scientifiques sur le climat, l’énergie, la santé cloisonnés.

Alors que la science a progressé et étendu ses pouvoirs, la protéger est d’autant plus important pour amener l’histoire humaine à s’élever, ou bien au contraire peut anéantir cette aventure par une ‘quelconque’ catastrophe scientifique…

Ainsi comme l’a démontré Jean Staune dans son ouvrage  « La science en otage » que de nombreuses puissances antagonistes déploient les mêmes stratégies de manipulation masquant ainsi les véritables débats scientifiques en monopolisant l’information et la désinformation.

De nombreux débats sont véritablement au cœur des défis, celui du réchauffement climatique notamment, et comment ne pas prendre part à tous  les éléments scientifiques permettant de mieux comprendre notre Terre.

Il est en une de science de base qui permet de visualiser les incidences de la forme et des caractéristiques de la terre, la géodésie. Mesurer notre terre sur ses propriétés fondamentales, sa forme d’une part, sa rotation dans l’espace d’autre part et enfin son champ de gravité en étudiant les variations temporelles de ces trois paramètres … Telle est la définition de la Géodésie …

Là ou se concentre les grands débats notamment sur la montée du niveau de la mer dans les différentes régions du globe, ou bien sur la déformation de la planète sous l’effet de la dérive des continents, des phénomènes sismiques ou de la fonte des calottes glaciaires qui questionnent autant les océanographes, les géophysiciens et les climatologues, la géodésie offrent à ces scientifiques un système de référence précis. Aussi quand la question sur la variabilité spatio-temporelle du niveau moyen des mers entraine des débats sur la forme portée sur l’analyse des satellites qui évaluent une augmentation du niveau de l’ordre de 3,4 mm par an là alors que les marégraphes positionnés depuis plus de 100 ans enregistrent une remontée annuelle de 1,7 mm.

La géodésie permet donc de mesurer de façon précise les positions planimétriques et altimétriques d’un certain nombre de points géodésiques et repères de nivellement et plus particulièrement les orbites des satellites, à tout moment, et d’y exprimer les paramètres des phénomènes géophysiques qui gouvernent notre planète.

Ainsi pour répondre aux nombreuses questions soulevées par les variations temporelles des paramètres cités au paragraphe précédent et de savoir mesurer la position d'un point à la surface d'une Terre en constante déformation et la comparer à une position estimée à des décennies d'intervalle, l’IGN s’est donc vu confier la publication du repère international de référence terrestre (ITRF, International Terrestrial Reference Frame) permettant une meilleure compréhension dynamique de notre planète. Une référence géodésique qui rassemble et publie les coordonnées et les vitesses moyennes de quelques 500 instruments de géodésie spatiale – antennes GPS, balises DORIS, téléscopes LASER et antennes VLBI (Very Long Baseline Inteferometry ; Interférométrie à très longue base).

Ainsi, Zuheir Altamimi, expert en géodésie, qui a reçu le prix Antoine-d’Abbadie en mai 2011, directeur de recherche à l'IGN et responsable pour l'IERS du centre de produit du système international de référence terrestre explique : « On peut aujourd'hui déterminer la distance entre deux points distants de 10 000 km avec une exactitude de l'ordre de 6 mm ! Mieux encore, on peut déterminer les déplacements relatifs avec une exactitude meilleure que le mm par an. Ainsi, Paris et Canberra se rapprochent l'une de l'autre à la vitesse de quelques 4 cm par an. Enfin, la détermination de cette nouvelle réalisation de l'ITRF a permis d'améliorer l'étude de son exactitude : on peut, par exemple, non seulement mesurer la montée du niveau des mers, mais également quantifier la confiance que l'on peut avoir dans la mesure ». 

L'IGN a publié une nouvelle estimation de ce repère dénommée ITRF 2008, laquelle s'appuie sur les observations de géodésie spatiale effectuées jusqu'au 31 décembre 2008. Cette nouvelle version de l'ITRF apporte des améliorations significatives par rapport aux précédentes réalisations. En premier lieu, elle confirme l'estimation de la position du centre des masses de la Terre telle qu'elle avait été déterminée en 2005 et qui remettait en cause les vitesses verticales estimées jusqu'alors. En second lieu, elle améliore l'exactitude de l'échelle du repère, c’est-à-dire l'exactitude des distances calculées à partir des coordonnées exprimées dans l'ITRF.

Les enjeux de l’ITRF dans les applications en sciences de la Terre sont considérables. C'est la référence pour le positionnement sur laquelle s'appuie la détermination des orbites précises des satellites qui observent notre planète; c'est un socle indispensable pour les scientifiques, astronomes, géophysiciens, climatologues du monde entier qui étudient ses déformations et ses mouvements.

En effet, l’importance d’un tel système de référence dans la mesure du niveau des océans permet de connaître l’évolution des mers qui jouent un rôle majeur de régulateur thermique du système climatique et donc par conséquent apporte une étude à même de comprendre les évolutions du climat.

Le niveau des mers varie en fonction de la masse des océans (échange d’eau avec les continents et les calottes glacières) et de la température de l’eau et de sa salinité.  L’observation actuelle de l’élévation du niveau moyen de la majeure partie des océans (latitude comprise entre -66° et 66°) a permis de révéler de 3.4 ± 0.4 mm/an sur la période 1993 à 2007 (Beckley et al., 2007). L’altimétrie spatiale fournit des mesures du niveau des mers depuis 1978 et la mission Seasat (Aviso, 2011), mais les premiers résultats significatifs ont été obtenus avec le satellite TOPEX/Poseidon lancé en 1992, suivi de Jason-1, Envisat puis Jason-2 toujours en activité. Avant cette période, seules les données marégraphiques permettaient une mesure précise des variations du niveau des mers, mais elles fournissent toutefois une mesure locale et relative.

L’ITRF semble donc le repère de référence privilégié pour toutes les applications en géosciences, mais il est fondamental de rechercher de nouveaux moyens d’évaluation pour affiner ces chiffres et fournir à la communauté océanographique une estimation de l’erreur sur la définition du Repère de référence terrestre, RRT.

La marégraphie qui enregistre les variations de la hauteur du niveau de la mer par rapport à une référence locale attachée au socle sur lequel repose le marégraphe à la côte constitue la seule source dʼobservations directes disponible sur plusieurs décennies, voire centaines dʼannées, qui apporte une information précieuse pour décrire et comprendre les variations passées du niveau des océans.

Les scientifiques du Consortium de l’Université de la Rochelle, dont l’IGN est membre, ont évalué la montée du niveau de la mer sur le 20ème siècle par rapport à l’ITRF2005 à 1.6 ± 0.1 mm/an, en se basant sur un réseau de 27 stations marégraphiques colocalisées avec GNSS.

La valeur de l’élévation du niveau moyen des océans sur le 20ème siècle est 2 fois inférieure à la valeur estimée par altimétrie ces 15 dernières années. Mais on note ici que l’incertitude sur cette valeur pourrait être revue à la hausse si l’on disposait d’une évaluation convenable de l’inexactitude d’origine et d’échelle de l’ITRF.

Le Repère de référence terrestre (RRT) est un acteur fondamental dans la mesure du niveau géocentrique des mers, il permet de quantifier l’impact d’une éventuelle inexactitude de sa définition en termes d’origine et d’échelle. Il est nécessaire au calcul d’orbites précises de satellites, à l’étalonnage des altimètres spatiaux, à la correction de données marégraphiques, à l’unification des références verticales hydrographiques et terrestres.

Tout l’enjeu est de pouvoir fournir une mesure précise de l’élévation du niveau des océans, et il est tout aussi curieux qu’une grandeur aussi fondamentale que celle-ci reste négligée, surtout dans un contexte actuel et notamment avec les conférences internationales sur le changement climatique et des efforts engagés.