Océan : il est où le niveau zéro ?

En un siècle, une élévation de 12 cm du niveau de la mer a été mesurée sur le littoral français.

On ne compte pas les épaves de bateaux qui ont percé leur coque sur des récifs à fleur d'eau. Pour éviter ces accidents, il est nécessaire de disposer d'une carte précise indiquant le "zéro". Un casse-tête pour les cartographes du Service hydrographique et océanographique de la Marine, car la mer ne cesse de monter. Explications avec Bernard Simon, du Shom(1) à Brest.



L'échelle Laplace, à Brest.


C'est en 1806, que Pierre de Laplace (1749 - 1827) installa à Brest une "échelle" graduée, qui porte toujours son nom, afin de déterminer le "zéro" de Brest. "En effet, explique Bernard Simon, chaque port a son propre zéro. Il est déterminé en calculant approximativement le niveau des plus basses mers. Une fois ce zéro fixé, on n'en change plus. Sauf que..."

Sauf que, le niveau des océans monte ! "Il monte, mais il faut prendre quelques précautions pour être exact. Les fluctuations locales des niveaux moyens de la mer sont telles qu'il faut des mesures précises, s'étalant sur plus d'un siècle, pour tracer une courbe évolutive fiable. En France, deux villes seulement disposent de telles mesures : Brest et Marseille. Dans les deux sites, nous avons mesuré une élévation d'environ 12 cm en 100 ans. Cela n'est pas représentatif de l'ensemble des observations de longue durée disponibles de par le monde : elles révèlent en effet une augmentation moyenne de l'ordre de 1 à 2 mm/an. Pour vous donner un exemple, pour le dernier siècle, on a mesuré dans le golfe de Bothnie (Finlande) un abaissement du niveau de la mer de 1m ! En fait, ce n'est pas la mer qui a baissé, mais c'est le socle européen, libéré du poids des glaces depuis la dernière glaciation, qui se soulève. "

L'effet stérique



Le marégraphe de Brest


Est-ce la faute au réchauffement planétaire ? "La concentration en gaz carbonique a progressé de 25% depuis le début de l'ère industrielle. Et elle croît actuellement au rythme de 0,4 à 0,5% par an. Par ailleurs, même si le chiffre est à prendre avec précaution, tout le monde s'accorde à dire que le réchauffement global de l'atmosphère est de l'ordre de 0,5°C en un siècle. Réchauffement attribué à l'effet de serre et qui a des conséquences pour les océans. Le recul des glaciers, constaté au cours du siècle passé, correspond à une contribution de 1 à 4 cm d'élévation des océans. Et un phénomène, rarement énoncé, semble très important : le facteur thermique, ou effet stérique. L'échauffement de l'atmosphère se transmet aux océans par rayonnement, conduction, diffusion... Or, un accroissement de 1°C de la température d'une colonne d'eau de mer, à 15 °C, et de 1000 m d'épaisseur, entraîne une augmentation du niveau de 16 cm ! On estime que l'effet stérique pourrait être responsable d'une élévation du niveau des mers de 15 cm pour les 50 années à venir. Enfin, il faut localement prendre en compte les mouvements de la croûte terrestre. Ce dernier point n'est vraiment intégré que depuis peu. Ainsi, à Brest, il n'y a que deux ans que nous avons équipé le marégraphe d'une station géodésique (GPS) afin de mesurer le plus finement possible la stabilité du support."

Quoi qu'il en soit, cette élévation du niveau de la mer a eu une conséquence d'importance pour le personnel du Shom : "Lorsque Laplace a installé son échelle, on s'est vite aperçu que le zéro qui avait été défini se trouvait 45 cm au-dessus du niveau moyen de basse mer. En soi, cela allait dans le sens de la sécurité, puisque les marins avaient toujours plus d'eau sous la quille, qu'indiqué sur les cartes. Mais, en 1996, avec l'élévation du niveau des océans, nous nous retrouvions à 70 cm au-dessus ! Ce qui faisait quand même beaucoup. Il a donc fallu refaire toutes les cartes. "

Et pour le zéro des cartes terrestres ? "C'est le zéro IGN qui s'applique. Il est calculé à partir du zéro maritime de Marseille, et transporté par nivellement géométrique". En clair : une équipe de géomètres se déplace de Marseille à Dunkerque - cela ne s'est fait que trois fois : 1895 mission Bourdalou, 1920 mission Lallemand et 1969 mission IGN - avec des niveaux à bulle et des appareils de relèvement. Méthode longue et fastidieuse, mais la seule réellement efficace.