Des planeurs sous-marins pour prédire les tempêtes

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Un laboratoire océanique américain a placé des missiles nageurs sous les ouragans Sandy et Irène afin de collecter des données sur ces phénomènes météorologiques extrêmes.

Prédire la manière dont une tempête va prendre de l'ampleur ou, au contraire, perdre de la puissance, est une gageure. Lorsqu'en août 2011 l'ouragan Irène a longé la côte ouest des États-Unis, les météorologues s'attendaient au pire. Ce dernier n'avait en effet cessé de gonfler jusqu'à son arrivée sur les Bahamas, avec des vents atteignant des vitesses de 180 km/h.

 Un planeur sous-marin capable de collecter des données sous les tempêtes Coastal Ocean Observation Lab

Mais en dépit des prévisions alarmistes sa puissance a, par la suite, décru. L'ouragan s'est alors mué en une plus modeste tempête tropicale, provoquant des dégâts mineurs et de fortes inondations. A contrario, l'ouragan Sandy d'octobre 2012 semble avoir pris tout le monde de court. Après son passage, on déplore 210 morts et des dégâts chiffrés à 60 milliards de dollars.

 Sandy en action : D'énormes vagues sur la route du bord de mer, à Winthrop, dans le Massachusetts, le 29 octobre. La compagnie Amtrak a suspendu toutes ses liaisons ferroviaires et routières sur la côte. (Darren McCollester/Getty Images/AFP)

La situation ne semble donc guère avoir évolué depuis 2010. Cette année-là, dans une étude publiée dans la revue Nature Physics  des chercheurs du Centre de Recherche en Mathématiques (CRM) et du Département de Physique de l'université Autonome de Barcelone mettaient en doute le fait qu’on puisse jamais prédire l’évolution de l‘intensité des ouragans.

Pourtant, la recherche ne baisse pas les bras. Pour le laboratoire océanographique américain du Coastal Ocean Observation Lab (oui, leur acronyme est "COOL"), basé à New Brunswick, non loin de New York, la clef de cette énigme pourrait résider dans la température des eaux que survolent les ouragans.

En effet, l'océan peut faire office d'amplificateur à la puissance d'une tempête ou au contraire, lui donner un sérieux coup de frein, grâce à des mécanismes encore obscurs. Connaître la manière dont la température varie dans la colonne d'eau lorsque la tempête passe dessus pourrait être un bon indicateur de la manière dont la puissance de cette dernière va évoluer, expliquent les chercheurs dans un entretien au magazine Popular Science.

"Avec l'ouragan Sandy, nous avons vu la température des eaux grimper de 10 à 18°C. Au contraire, lors du passage d'Irène, la température des eaux a chuté drastiquement, tandis que l'ouragan décroissait en puissance" y expliquent les chercheurs. Bien entendu d'autres mesures seront nécessaires pour vérifier si la température des eaux peut constituer un élément de prédiction fiable pour prédire l’évolution de la puissance de ces vents violents.

Mais mettre cette théorie à l'épreuve est plus facile à dire qu'à faire. En effet, à moins de larguer des bouées depuis un avion qui aurait la périlleuse mission de s'approcher au plus près de la tornade, ou de les laisser en mer au petit bonheur la chance, en espérant que la tempête passe dessus, il n'est pas évident de mesurer la température de la colonne d'eau pile poil sous l'endroit où les vents se déchaînent.

 Mise à l'eau d'un planeur sous-marin par des océanologues américains d'un autre laboratoire appelé MARACOOS (Mid-Atlantic Regional Association Coastal Ocean Observing System). Crédit : Jeff Mart

Mais les chercheurs du COOL ont plus d'un tour dans leur sac. Ils utilisent des planeurs sous-marins qui, pilotés par satellite, sont capables non seulement de se maintenir sous l'ouragan, mais aussi de mesurer les différences de température avec une grande précision de la surface jusqu'à une trentaine de mètres de profondeur. En effet, ces appareils en forme de torpille se déplacent en suivant une trajectoire qui ondule verticalement sous l'eau.

Et ce sont ces ondulations qui leur permettent de se déplacer. Et pour cause : ces "planeurs" mis au point par une autre entreprise américaine (Teledyne Webb Research Corporation) sont dépourvus d'hélice. Leur moteur consiste en un piston placé dans le nez de la torpille. Lorsque celui-ci recule, il aspire de l'eau qui vient alourdir l'avant de l'appareil. La torpille plonge. Mais ses deux ailes en appui sur l'eau lui permettent alors d'avancer durant l'immersion.

RutgersCOOL / Youtube 6/10/2009

Lorsque son capteur de profondeur lui indique qu'il faut remonter, le piston avance et évacue l'eau faisant office de lest. Le nez de la torpille se relève et celle-ci poursuit sa glissade sous-marine en remontant vers la surface. Ce mode de propulsion très économique autorise des déplacements horizontaux à la vitesse de 8 km/h.

Le laboratoire océanographique américain envisage de les déployer en flotte afin de couvrir, en temps réel, une plus grande surface d'océan. Ces planeurs peuvent embarquer non seulement des thermomètres mais également tout une batterie de capteurs afin d'évaluer la salinité, la turbidité, ou d'autres paramètres physico-chimiques des écosystèmes côtiers.

Si les variations de température de l'eau sont effectivement un indice fiable pour prédire l'évolution des ouragans, il est probable que de tels bancs de torpille viendront compléter les dispositifs d'alerte actuels.


Sciences et avenir 31/10/2013