Qui de la vague ou du courant ?

« Demain, la mer sera peu agitée, avec des vagues d’un mètre maximum et une houle en direction de l’ouest. » Cette prévision de Météo-France est basée sur les méthodes de calcul établies par Fabrice Ardhuin et son équipe du Laboratoire d’océanographie physique et spatiale(1), à l’Institut universitaire européen de la mer (IUEM)(2) de Brest. Connaître les vagues est important, non seulement pour prévenir les dommages sur les aménagements portuaires, mais aussi pour prévoir les conditions de navigation ou étudier l’impact des vagues sur l’environnement. Mais, alors que l’effet du vent local est bien connu, trois problèmes subsistent encore pour prévoir efficacement les vagues. Le premier est la houle : « Elle ne dépend pas du vent local, mais des conditions initiales d’une tempête située au large. Si on se trompe sur ces conditions, on se trompe dans les prévisions des vagues », explique Fabrice Ardhuin. Le second obstacle est les courants : la rencontre d’un vent et d’un courant circulant dans des directions opposées a pour conséquence d’augmenter la hauteur des vagues. Or, la vitesse des courants est encore mal connue. Enfin, la propagation des vagues sous la banquise varie selon la forme et l’épaisseur de la glace(3). L’équipe brestoise étudie ces différents facteurs pour affiner la connaissance des vagues.

Du dénivelé dans les courants

L’une de ses dernières études, publiée en avril dernier, montre que, si les courants sont essentiels pour mieux connaître les vagues, l’inverse est aussi vrai ! « Nous préparons le projet Surface Water Ocean Topography (Swot), avec la Nasa, le Cnes, le Canada et la Grande-Bretagne, raconte Fabrice Ardhuin. Un satellite équipé d’un radar sera lancé en 2021, il mesurera le niveau des mers et des eaux douces et permettra d’affiner la cartographie des courants. » La surface de la mer comporte des creux et des bosses, autour desquels les courants tournent. On repère donc le courant grâce au niveau de la mer. « Il y a un peu plus d’un mètre de dénivelé entre les bords nord et sud du Gulf Stream, reprend le chercheur. Mais pour les courants plus petits que nous voulons mesurer, la variation est de quelques millimètres. » Pas facile à repérer avec des vagues de plusieurs mètres par-dessus. Il faut donc arriver à distinguer les variations de niveau dues aux courants et celles dues aux vagues. C’est dans ce contexte que les chercheurs de l’IUEM ont étudié les vagues associées aux courants, et ont par hasard fait une découverte. Alors que l’on savait que les vagues étaient influencées par les courants de grande envergure (plus de 50 km de large), l’équivalent n’avait pas encore été prouvé pour les courants plus petits. Lors de leur étude, les chercheurs ont découvert l’existence de vaguelettes, dont l’amplitude varie selon la force des petits courants. Encore mieux, ces différences sont repérables sur les images radars, ce qui ouvre la voie à un moyen supplémentaire d’étudier les courants !