Marées océaniques mondiales

Les mouvements des marées océaniques sont aujourd’hui simples à observer mais non moins simples à interpréter. Si notre planète était dépourvue de continents, les marées ressembleraient à des protubérances d’eau de taille hémisphérique se déplaçant vers l’ouest avec le soleil et la lune. L’animation présentée dans la vidéo montre les marées comme un système complexe de vagues tournantes, piégées et mélangées. Les vagues ne parviennent à se déplacer librement vers l’ouest que dans les zones situées autour de l’Antarctique. Même là, cependant, un schéma complexe peut être observé: les vagues fusionnent principalement à partir du nord et d’autres se séparent vers le nord ou le sud sous les plates-formes de glace de l’Antarctique.
Dans l’Atlantique Nord, les vagues tournent principalement dans le sens inverse des aiguilles d’une montre, avec des amplitudes plus faibles au centre de l’océan et des amplitudes plus fortes autour des frontières, en particulier le long des côtes de l’Europe du Nord-Ouest et de la Grande-Bretagne, tandis que des vagues «piégées» tournent autour du territoire néo-zélandais, mouvements qui provoquent une marée haute d’un côté des îles et une marée basse simultanée de l’autre côté.
Les satellites altimétriques Topex/Poséidon et Jason ont été spécialement conçus pour effectuer des observations et des enregistrements très complexes tels que les mouvements de montée et de descente du niveau des mers. Grâce à de patientes années de collecte de données, les scientifiques ont pu analyser plus précisément les signaux de chaque lieu océanique afin de déterminer les caractéristiques des marées. La connaissance «presque parfaite» du mouvement du soleil et de la lune permet également de prédire les marées en tout lieu.
REMARQUE: les données utilisées pour produire cette visualisation se réfèrent à une période de temps légèrement plus longue qu’un jour terrestre normal. Le niveau des marées a été «exagéré» dans le but spécifique de montrer plus facilement les variations des marées dans le monde.
Questions fréquemment posées
Elle est généralement définie comme «une élévation de la surface de la mer due à une élévation globale absolue du niveau des océans», mais elle peut également être définie comme «une élévation relative par rapport à la masse terrestre locale» (qui peut, à son tour, s’affaisser ou s’élever). L’expression est généralement associée et appliquée aux changements attendus du niveau de la mer en raison de l’effet de serre (associé au réchauffement climatique).
Tout d’abord, nous avons le Niveau Moyen Local de la Mer (LMML) qui est défini comme «la hauteur de la mer par rapport à un point de référence terrestre, moyennée sur une période de temps (par exemple un mois ou une année) suffisamment longue pour garantir que les fluctuations causées par les vagues et les marées sont amorties».
Cependant, des corrections doivent ensuite être apportées pour tenir compte des mouvements verticaux du sol, qui peuvent être du même ordre de grandeur (mm/an) que les variations du niveau de la mer; il faut également tenir compte du fait que certains mouvements du sol sont dus à l’équilibre isostatique qui se rétablit progressivement dans le manteau à la suite de la fonte des calottes glaciaires à la fin de la dernière période glaciaire.
Dans un premier temps, le poids des masses glaciaires pousse le sol vers des altitudes plus basses, mais au fur et à mesure de leur fonte, le sol retrouve lentement son altitude initiale. Les courants océaniques et les variations thermiques locales des océans représentent d’autres éléments qui peuvent modifier le LMML.
Deuxièmement, nous avons les Variations Eustatiques (opposées aux variations locales): il s’agit de modifications globales du niveau des mers, telles que celles résultant de variations de volume au niveau du bassin océanique individuel ou de variations de volume d’eau dans les océans du monde entier.
L’élévation du niveau de la mer peut être due à (i) des variations périodiques et à court terme (vagues, marées, ondes de tempête et variations saisonnières); (ii) des effets géologiques à court terme (affaissements et tremblements de terre); (iii) des changements à long terme du niveau de la mer causés par des échanges de masse d’eau ou des expansions thermiques et, plus généralement, des effets géologiques à long terme; (iv) l’augmentation des concentrations de gaz à effet de serre, causée par le réchauffement climatique, est un autre facteur important de l’augmentation des masses d’eau océaniques et de la dilatation thermique des océans (deux composantes essentielles de l’élévation actuelle et future du niveau de la mer).
Niveau de la mer: un bref historique.
- Au cours des 130/140 000 dernières années, le niveau de la mer a subi d’importants changements, allant jusqu’à plus de 120 mètres. On peut dire que la variation la plus récente, mais aussi la plus importante, a été celle provoquée par la fonte des masses glaciaires à la fin de la dernière période glaciaire. Cette fonte importante a entraîné une élévation du niveau de la mer de plus de 120 mètres.
- En revanche, de petites variations se sont produites entre le 1er siècle avant J.-C. et 1800 après J.-C., ce qui a permis de stabiliser le niveau de la mer au cours des derniers millénaires.
- Par la suite, une nouvelle élévation du niveau de la mer s’est produite au cours du 19ème siècle avec une accélération particulièrement importante au début du 20ème siècle.
- Aujourd’hui, grâce aux mesures précises de l’altimétrie satellitaire, il est certain que le niveau de la mer s’est élevé d’environ 3 mm/an depuis le début des années 1990. On estime avec une quasi-certitude que ce rythme d’élévation pourrait encore s’accélérer dans le futur.
A l’échelle de la planète:
entre 1870 et 2004, le niveau moyen des mers s’est élevé de 195 mm et continue encore aujourd’hui à s’élever à un rythme assez régulier (environ 3 mm/an). On estime que d’ici 2100, le niveau des mers s’élèvera en moyenne d’environ un demi-mètre sur la majeure partie du globe. Cette élévation, même de 50 centimètres, pourrait entraîner la destruction de plages entières et d’une partie importante du littoral.
À l’échelle locale:
pour les habitants des îles, en particulier celles dont l’altitude est très faible (2 à 3 mètres au-dessus du niveau actuel de la mer, comme Kiribati, les Maldives et Tuvalu), une élévation du niveau de la mer de 50 centimètres entraînerait la destruction d’une grande partie des terres par inondation et par érosion. L’approvisionnement en eau potable d’un grand nombre de ces populations serait considérablement réduit en raison de l’intrusion du biseau salé dans leurs aquifères.
En tout état de cause, le nombre de personnes menacées sur ces îles, bien qu’important, resterait insignifiant par rapport aux dizaines de millions de personnes vivant dans les zones côtières de faible altitude de l’Asie du Sud (en particulier les côtes du Sri Lanka, du Myanmar, du Pakistan et de l’Inde). Des zones comme le delta du Nil ou celles du Bangladesh, par exemple, qui sont aujourd’hui densément peuplées, pourraient à l’avenir être définitivement abandonnées par des centaines de milliers de personnes.
Le risque d’élévation du niveau des mers est particulièrement évident dans les zones touchées par des phénomènes de subsidence du sol qui amplifient précisément l’élévation relative du niveau des mers par rapport au sol (comme la côte américaine du golfe du Mexique). À l’inverse, certaines régions de la Terre ont été moins touchées par l’élévation du niveau de la mer, car celle-ci est compensée par une élévation du niveau du sol. L’Australie en est un exemple: ce grand continent s’élève d’environ 0,3 à 0,4 mm par an en raison du rééquilibrage isostatique glaciaire.
L’élévation du niveau de la mer pourrait bientôt être plus facilement perçue par le biais de changements du niveau de la mer liés à des événements extrêmes ou, avec moins d’insistance, par le biais de changements du niveau moyen de la mer. L’élévation du niveau de la mer pourrait dépasser plus fréquemment les limites extrêmes, même si aucune variation majeure des conditions météorologiques considérées comme «extrêmes» (par exemple les cyclones tropicaux, qui sont normalement très intenses) n’était enregistrée. Cette variation de la fréquence des événements extrêmes a déjà été observée dans plusieurs régions. Il est vrai qu’une fréquence plus élevée des événements extrêmes peut dépendre des conditions locales, mais les événements extrêmes qui se produisent aujourd’hui une fois tous les 100 ans pourraient bientôt (d’ici 2100) se produire une fois tous les quelques années.
Ainsi, au cours du siècle prochain, même si la fréquence des événements extrêmes ne subit pas d’augmentation significative ou particulière (anomalie), la vie et les habitudes de millions de personnes pourraient encore être affectées et perturbées par les effets directs de l’élévation du niveau de la mer. Pour minimiser l’importance des variations actuelles du niveau de la mer, on a souvent tenu compte (et on continue de le faire) des grandes variations du niveau de la mer qui se sont produites au cours des dernières périodes glaciaires.
L’humanité s’est toujours adaptée au changement, et cela repose sur l’hypothèse que l’humanité peut s’adapter aux changements futurs comme elle l’a fait dans le passé. Or, dans le passé, les habitants d’une région devenue inhospitalière en raison de changements importants et soudains du niveau de la mer pouvaient plus facilement transporter tous leurs biens vitaux vers d’autres territoires plus hospitaliers qu’aujourd’hui, où les grandes infrastructures sont désormais situées à des niveaux très proches de ceux de la mer (comme New York ou Londres) ou dans des zones particulièrement à risque et «sensibles» parce que des millions de personnes y vivent encore (comme le Vietnam ou le Bangladesh), où la solution n’est en fait plus envisageable ou très difficile à mettre en œuvre.
La perte de sol causée par les inondations (en particulier dans les zones «basses»), l’érosion des plages et des promontoires rocheux, l’infiltration de sel dans les aquifères et les eaux de surface et, plus généralement, la montée des nappes phréatiques causée par les tempêtes, représentent les effets physiques et les dommages les plus évidents causés par l’élévation du niveau de la mer.

Estimations du nombre de personnes inondées dans les zones côtières en 2080 en raison de l’élévation du niveau de la mer et pour des scénarios socio-économiques et des mesures de protection donnés Source: PNUE: Global Outlook for Ice & Snow (Perspectives mondiales pour la glace et la neige).
D’une manière générale, les mesures prises par l’homme pour protéger ses habitations de l’élévation probable du niveau de la mer peuvent, en réalité, produire des effets indésirables sur les plages et les voies d’eau, ainsi que, d’une manière générale, sur l’environnement ou l’utilisation publique du littoral lui-même. Historiquement, les propriétaires de terrains et de maisons situés sur des côtes sablonneuses ont, au fil des décennies, érigé divers types de murs pour stopper l’érosion.
Bien que ces structures protègent efficacement les propriétés, elles peuvent en même temps effacer la présence des plages environnantes qui servent en fait à protéger l’ensemble du littoral et son environnement. En effet, les plages constituent une ressource naturelle importante qui peut générer des revenus significatifs en attirant des touristes généralement intéressés par les activités de baignade et de pêche et représentent un capital naturel d’importance qu’il ne faut pas manquer!
Malheureusement, l’affaissement du sol créé par le compactage des sédiments causé par les activités anthropiques (les «activités humaines»), dû par exemple à l’extraction de grandes quantités d’eau souterraine (et/ou même de pétrole), peut contribuer de manière significative à l’élévation du niveau de la mer, avec toutes les conséquences qui en découlent.
Malheureusement, la plupart des cas d’effets négatifs sur l’environnement liés à l’élévation du niveau de la mer sont directement influencés par les activités humaines qui se déroulent généralement le long des zones côtières (par exemple, la construction de barrages le long des rivières), qui réduisent l’apport de sédiments dans les zones côtières et augmentent le risque d’érosion côtière.
La vulnérabilité de la disponibilité des ressources en eau potable peut augmenter en raison de la surexploitation des eaux souterraines et de l’élévation soudaine du niveau de la mer. La dégradation (due aux activités d’excavation et de construction) des structures naturelles de défense côtière (telles que les dunes et les forêts de mangroves) peut également amplifier négativement les conséquences de l’élévation du niveau de la mer en réduisant leur fonction protectrice naturelle.
Ce qui a récemment fortement influencé l’élévation du niveau de la mer, c’est le changement climatique et le réchauffement de la planète. La principale cause du réchauffement de la planète (prouvée par la recherche scientifique) est l’augmentation de la concentration des gaz à effet de serre dans l’atmosphère, causée à son tour par les activités humaines. On peut donc malheureusement affirmer que les causes de l’élévation du niveau des mers sont étroitement et principalement influencées par les activités humaines (appelées «activités anthropiques»). Par conséquent, afin de minimiser les effets du changement climatique, l’humanité doit sérieusement commencer à changer ses propres modes de vie et doit le faire dès que possible afin de réduire la quantité de gaz à effet de serre émise jusqu’à présent.
Absolument. L’élévation du niveau de la mer est essentielle non seulement pour identifier, mais aussi pour mieux comprendre, décrire et prévoir le changement climatique dans son ensemble. Malheureusement, au cours du 20e siècle, les océans ont stocké plus de 80% de la chaleur qui a réchauffé la terre. À l’avenir (au XXIe siècle), l’élévation du niveau de la mer sera de plus en plus influencée par la dilatation thermique des océans (causée précisément par ce stockage de chaleur) et par les changements de volume des glaciers et des calottes glaciaires (fonte); en effet, le phénomène dit de « fonte » des calottes glaciaires est un élément de plus en plus préoccupant. En effet, un élément de plus en plus préoccupant est le phénomène dit de «fonte» des calottes glaciaires. Ce phénomène est devenu encore plus fréquent et rapide que par le passé: à l’avenir, sur une plus longue période, les calottes glaciaires de l’Antarctique et du Groenland seront probablement les principales responsables de l’élévation du niveau des mers.
En raison de la dilatation thermique des océans, il est probable que l’élévation du niveau de la mer n’atteindrait que la moitié du niveau prévu d’ici à 2500 si les émissions de gaz à effet de serre étaient stabilisées d’ici à la fin du 21e siècle, au moins.
Il est évident qu’agir maintenant signifie limiter les dégâts. Les impacts négatifs de l’élévation du niveau des mers pourraient être réduits si des mesures étaient mises en œuvre pour minimiser les émissions de gaz à effet de serre et, parallèlement, en adoptant des modes de vie plus respectueux de l’environnement, et ce de manière encore plus «marquée» qu’hier!
Le réchauffement climatique et l’élévation du niveau de la mer qui en découle devront certainement être pris en compte dans l’aménagement futur du territoire afin que les communautés locales puissent s’adapter aux conséquences de l’élévation du niveau de la mer à l’avenir. Par exemple: la construction de «murs de protection» le long des côtes et la construction de nouvelles zones urbaines, loin des sites territoriaux considérés comme «à risque», devront de plus en plus devenir de véritables «principes» techniques/de construction à respecter.
D’ores et déjà, dans la perspective de l’élévation future du niveau de la mer, les États, les gouvernements et, plus généralement, les communautés (notamment côtières) et les particuliers, propriétaires de maisons et de terrains situés près de la mer, prennent des mesures pour transporter du sable vers les plages afin de parer à la menace de l’érosion marine. Les propriétaires privés, par exemple, renforcent les structures existantes en les surélevant dans plusieurs zones déprimées, et ce parce qu’ils sont «encouragés» par des primes d’assurance contre les risques d’inondation moins élevées.
Les villes côtières devraient adopter des politiques permettant à la population de migrer vers l’intérieur des terres en cas d’élévation, même soudaine, du niveau de la mer, et il est également vrai que certains États interdisent déjà la construction de nouvelles maisons dans des zones susceptibles d’être érodées au cours des 30 à 60 prochaines années. Bref, la prévention commence à se mettre en place.
Aujourd’hui, en ce qui concerne spécifiquement la salinisation des ressources en eau potable, presque toutes les autorités qui gèrent les ressources en eau pour lutter contre la salinisation excessive utilisent, pendant les périodes sèches et de sécheresse, de l’eau potable contenue dans des bassins de rétention. Afin de lutter contre la montée du niveau de la mer, il pourrait être utile de puiser dans une réserve d’eau potable plus importante pendant la saison des pluies afin de pouvoir distribuer plus d’eau, si nécessaire, pendant les périodes les plus sèches.
D’autre part, d’autres problèmes liés à la gestion de l’eau (comme, par exemple, la prévention des inondations) pourraient compliquer l’économie d’eau pour faire face à des périodes de sécheresse encore plus longues. On peut donc comprendre que les effets du changement climatique sur l’hydrologie locale puissent compenser ou augmenter les niveaux de salinité en raison de l’élévation du niveau de la mer.
Les phénomènes d’élévation du niveau de la mer résultent de processus qui durent de nombreuses années. Ce sont des processus très lents. Par conséquent, si l’on craint avant tout la survenue d’une élévation du niveau de la mer, il convient de se préparer longtemps à l’avance aux conséquences de cette élévation. L’«adaptation» est la seule et la plus efficace des mesures à prendre pour minimiser les pertes et les dommages causés par l’élévation du niveau de la mer.
Outre l’«adaptation», des mesures peuvent et doivent également être prises pour atténuer le réchauffement de la planète et le changement climatique; des mesures qui devraient se traduire par des politiques nationales et de meilleurs modes de vie. Heureusement, différents projets de sensibilisation et de réduction des émissions de gaz à effet de serre existent déjà pour informer le public, par exemple: des projets qui envisagent de passer des combustibles fossiles à des énergies alternatives propres ou encore la mise en place de systèmes d’isolation dans les habitations humaines pour réduire les pertes de chaleur et, par conséquent, la consommation d’énergie, ou plus simplement, la marche et/ou les déplacements en véhicules électriques.
Oui, il existe plusieurs cartes qui peuvent nous informer sur le degré d’impact que l’élévation du niveau de la mer peut avoir sur les zones côtières, comme les cartes d’inondation, qui nous montrent les zones qui seront en permanence sous le niveau de la mer selon différents scénarios possibles d’élévation du niveau de la mer. Si vous êtes curieux de voir à quoi ressemblent ces cartes, vous pouvez consulter le site web http://flood.firetree.net/. Avec cet outil, vous pouvez choisir un niveau spécifique d’élévation du niveau de la mer en utilisant le menu déroulant situé dans le coin supérieur gauche de la carte elle-même. Les boutons de navigation permettent de déplacer, de réduire ou d’agrandir la carte elle-même. Il s’agit d’un outil très intéressant, bien conçu, facile à utiliser et intuitif.