La Terre tremblait. En septembre et octobre 2023, un étrange signal sismique a parcouru le globe, se répétant toutes les 90 secondes pendant neuf jours d’affilée. Aujourd’hui, des scientifiques ont utilisé des données satellitaires de pointe pour confirmer le coupable probable : une onde massive et piégée, appelée seiche, qui oscillait dans un fjord isolé du Groenland. Cette première observation directe d’un tel phénomène depuis l’espace ouvre de nouvelles perspectives pour l’étude des événements océaniques extrêmes dans des endroits difficiles d’accès.
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Le mystère des tremblements mondiaux
Imaginez laisser tomber un caillou dans une baignoire ; l’eau va et vient. Maintenant, imaginez une onde si grande qu’elle fait légèrement vibrer toute la baignoire. C’est un peu ce qui s’est passé lorsque les capteurs sismiques du monde entier ont détecté ce signal persistant et rythmique. C’était comme un battement de pouls régulier de la planète, et les scientifiques étaient impatients de comprendre son origine.
Les analyses initiales ont pointé vers un puissant mégatsunami se produisant dans un fjord isolé de l’est du Groenland. Un tel espace clos pourrait piéger l’onde, la faisant rebondir à plusieurs reprises sur les parois abruptes, créant une seiche durable – essentiellement une onde stationnaire dans une étendue d’eau confinée. La question demeurait : si cette seiche s’était formée dans un fjord lointain sans témoin, comment pouvait-on être certain qu’elle était la source des secousses mondiales ?
Quand un glacier se brise : le déclencheur
La cause suspectée du mégatsunami au Groenland était une fonte glaciaire intense. Cette fonte a provoqué la chute de deux glissements de terrain massifs dans le fjord isolé de Dickson. Ces impacts colossaux ont généré de puissantes ondes de tsunami. Le fjord agissant comme un bassin naturel, ces ondes n’avaient nulle part où se dissiper dans l’océan ouvert. Au lieu de cela, elles ont rebondi, atteignant potentiellement des hauteurs impressionnantes de près de 9 mètres (environ 29 pieds).
L’endroit étant si isolé, personne n’était là pour assister à cet événement dramatique en personne, pas même un navire de passage plusieurs jours plus tard. Le mystère persistait, soutenu uniquement par les échos sismiques lointains.
Vignette vidéo illustrant des visualisations potentielles d'une onde de seiche massive dans un fjord étroit.
Les yeux dans le ciel confirment l’histoire
Pour résoudre cette énigme, les scientifiques se sont tournés vers l’espace. Une technique appelée altimétrie utilise le radar des satellites pour mesurer la hauteur précise de la surface terrestre, y compris les étendues d’eau. La plupart des satellites d’altimétrie n’ont pas la résolution ou la vitesse nécessaires pour capturer le mouvement détaillé des ondes dans un fjord étroit.
Cependant, le satellite Surface Water Ocean Topography (SWOT) de la NASA, lancé en 2022, est différent. Il est équipé d’un instrument capable de mesurer la hauteur de l’eau avec une précision sans précédent. Par chance, SWOT est passé au-dessus du fjord de Dickson à plusieurs reprises au cours des jours suivant les événements du tsunami suspecté.
À l’aide des données de l’interféromètre radar en bande Ka de SWOT, les chercheurs ont créé des cartes d’élévation de la surface de l’eau du fjord. Les résultats étaient stupéfiants : des variations claires et significatives de la hauteur de l’eau étaient visibles, compatibles avec une onde d’environ 2 mètres de haut oscillant dans le fjord.
Superposition d'images satellite montrant les changements mesurés de la hauteur de l'eau dans le fjord de Dickson au Groenland lors d'un événement de seiche.
Relier les points satellitaires aux signaux sismiques
Voir la seiche avec le satellite était la pièce manquante cruciale. L’équipe a pu alors comparer les observations directes du satellite sur le mouvement de l’eau avec les données sismiques lointaines. Cette comparaison leur a permis de reconstruire les caractéristiques et l’évolution des événements d’ondes, même pour les moments où le satellite n’observait pas.
En reliant les deux ensembles de données distincts – mesures physiques depuis l’espace et données de vibration depuis le sol – les scientifiques ont pu confirmer que les seiches observées par SWOT étaient bel et bien suffisamment puissantes et durables pour générer les étranges signaux sismiques mondiaux et rythmiques. Ils ont pu écarter d’autres explications et attribuer en toute confiance les grondements de la planète aux ondes piégées dans le fjord isolé du Groenland.
Observation du satellite SWOT visualisant la hauteur de la surface de l'eau dans un fjord du Groenland après un tsunami.
Pourquoi cette découverte est importante
Cette étude ne fait pas que résoudre un mystère sismique. C’est une démonstration puissante de la manière dont la technologie satellitaire de nouvelle génération peut nous aider à comprendre des phénomènes qu’il était auparavant impossible d’observer directement, en particulier dans des environnements éloignés ou dangereux.
« Cette étude est un exemple de la manière dont la prochaine génération de données satellitaires peut résoudre des phénomènes qui sont restés un mystère par le passé », note l’ingénieur océanographe Thomas Adcock. C’est particulièrement important car les changements climatiques augmentent la probabilité d’événements extrêmes comme la fonte des glaciers et les glissements de terrain, surtout dans l’Arctique.
L’ingénieur Thomas Monahan ajoute : « Ces extrêmes évoluent le plus rapidement dans les régions éloignées, comme l’Arctique, où notre capacité à les mesurer à l’aide de capteurs physiques est limitée. » SWOT se révèle être un « facteur de changement » pour l’étude des processus océaniques dans des régions complexes comme les fjords. En combinant les observations satellitaires avec d’autres données, potentiellement en utilisant des méthodes comme l’apprentissage automatique, les scientifiques peuvent acquérir de nouvelles connaissances sur les tsunamis, les ondes de tempête et d’autres événements océaniques puissants.
La recherche a été publiée dans la revue Nature Communications. Cela souligne le potentiel incroyable de l’observation spatiale pour nous aider à comprendre notre planète dynamique, même lorsque les événements les plus spectaculaires se produisent loin des regards humains.