Comment cartographier le fond des océans?
Le processus de cartographie de la surface de la Terre est assez simple: il suffit de vous rendre à un point, armé de quelques simples outils de topographie, et de mesurer votre position par rapport à un autre point (ou trois). Continuez ainsi et vous obtiendrez bientôt une image précise du terrain. Les nouvelles technologies, des drones aux satellites, facilitent encore davantage cette tâche. Mais qu’en est-il des 70 % de la planète qui sont recouverts d’eau? «L’eau réduit considérablement notre capacité à effectuer des relevés et requiert l’utilisation d’un grand nombre de différentes technologies et techniques», explique Knut Hartmann, directeur général d’EOMAP, une société spécialisée dans la cartographie et la surveillance des environnements aquatiques. Le bateau est un outil essentiel pour la cartographie les grands fonds marins. Les bateaux peuvent émettre des signaux sonar qui «peignent» le fond de l’océan, créant une carte sonore qui décrit des caractéristiques telles que la profondeur et les structures topographiques», explique Knut Hartmann. Bien que certains navires de surveillance soient petits, voire autonomes, la plupart des navires utilisés pour cartographier les fonds marins sont très grands. Leur grande taille est certes idéale pour cartographier les océans étendus et profonds, mais elle les empêche de cartographier les eaux très peu profondes des zones côtières. «Nous avons tendance à penser que l’océan est parfaitement cartographié, mais ce n’est pas le cas. Dans la plupart des eaux côtières, même les zones peu profondes, qui sont importantes à bien des égards, ne sont pas cartographiées ni surveillées», explique Knut Hartmann. La cartographie des zones peu profondes peut se faire à l’aide d’un bateau plus petit, mais celui-ci doit alors zigzaguer sur l’ensemble de la zone, un processus qui, selon Knut Hartmann, prend beaucoup de temps, coûte cher et est d’une «complexité folle». Une approche plus pratique pour cartographier les zones d’eau peu profonde est celle effectuée à partir du ciel. Pour ce faire, les géomètres utilisent des lasers aéroportés et mesurent le temps nécessaire à la lumière pour pénétrer dans l’eau et être réfléchie. «Il s’agit d’un processus très intéressant, mais il exige énormément d’équipements de haute technologie, ce qui n’est pas toujours très pratique», fait remarquer Knut Hartmann. Une troisième possibilité consiste à faire appel à des satellites. «Les capteurs des satellites utilisent différentes parties de l’onde électromagnétique pour effectuer des mesures, comme c’est la cas pour la mesure du rayonnement émis par la surface de l’océan ou la mesure du retour d’un signal émis vers la surface», ajoute Knut Hartmann. Une grande partie de ces données satellitaires «brutes», notamment celles fournies par le programme d’observation de la Terre Copernicus de l’UE, sont disponibles gratuitement. Elles peuvent également être utilisées en synergie avec d’autres images de très haute résolution, ce qui permet d’obtenir une carte à haute résolution des fonds marins et de répéter continuellement le processus sans devoir disposer d’équipement sur place. Chaque technique a ses avantages et ses inconvénients, et la plupart des campagnes de cartographie utilisent une combinaison de techniques différentes.
La nécessité de la cartographie et de la surveillance
Mais pourquoi cartographier le fond des océans? «La cartographie nous donne une vue d’ensemble actualisée de la topographie sous-marine et nous permet d’identifier les habitats et les ressources sous-marines et d’améliorer nos modèles océaniques et côtiers, des informations qui nous font défaut pour la plupart des fonds marins», explique Knut Hartmann. La création d’une carte n’est que la première étape. «La surveillance, qui implique une cartographie continue, nous donne une vue d’ensemble constante d’une zone et nous permet de détecter les changements, ce qui est plus important que jamais dans le contexte du changement climatique et des pressions naturelles et anthropiques sur l’environnement», ajoute Knut Hartmann. Disposer de cartes précises est également crucial pour la construction et l’entretien d’infrastructures telles que les parcs éoliens en mer et les câbles sous-marins. Les cartes peuvent également jouer un rôle critique dans la gestion et l’atténuation des catastrophes naturelles, telles que les inondations côtières et les tsunamis. Mais bien que nous ayons la volonté et les moyens de cartographier et de surveiller les fonds marins, il nous reste encore un long chemin à parcourir. À ce jour, nous n’avons cartographié que 25 % des fonds marins, et seule une partie d’entre eux fait l’objet d’une surveillance régulière. Knut Hartmann est convaincu que, grâce à des technologies en constante évolution et à des initiatives mondiales telles que Seabed 2030 et le projet 4S financé par l’UE, nous parviendrons non seulement à cartographier les fonds marins, mais aussi à le faire avec une résolution de plus en plus détaillée et des capacités de surveillance toujours plus avancées. Cliquez ici pour en savoir plus sur les recherches de Knut Hartmann: Un puissant outil permet d’évaluer la profondeur des eaux peu profondes depuis l’espace.
Mots‑clés
4S, satellite, fonds marins, habitat, aquatique, eaux peu profondes, drone, observation de la Terre, cartographie, surveillance, fonds marins, Seabed 2030