Alex, un ouragan rarissime observé

depuis l'espace

L’ouragan Alex, le premier à se former dans l’Atlantique nord en janvier depuis 1938, photographié le 15 janvier 2016 par le satellite Suomi-NPP. © Nasa, NOAA, Jeff Schmaltz

Alors que le président de la République était en visite d’état en Inde, la coopération spatiale franco-indienne a pu mettre en lumière la naissance de l’ouragan Alex vers la mi-janvier 2016. L’image présentée ci-dessous localise, en couleur, les différentes densités en vapeur d’eau mesurées parMegha-Tropiques dans l’atmosphère, le 13 janvier 2016. Lancé en 2011, le satellite franco-indien a une orbite bien particulière : il ne survole que les zones intertropicales, là où naissent les phénomènes météorologiques les plus intenses de la planète. Trois à cinq fois par jour, il observe les densités de vapeur d’eau dans l’atmosphère avec une résolution de 10 kilomètres.

Le phénomène d’enroulement de masses nuageuses autour d’un œil central observé en haut à gauche est Alex ! À cette date, le phénomène météorologique n’était pas encore catégorisé comme ouragan. Il le sera le lendemain, lorsque les vents ont été estimés à 140 km/h par le Centre national des ouragans (NHC).

Différentes densité de la vapeur d’eau : les zones les moins humides sont en rouge et les plus denses sont en bleu. © Cnes, Isro, Aeris

Ouragan un seul jour

Selon le communiqué de la Nasa, Alex est devenu alors le premier ouragan à se former en Atlantique nord au cours d’un mois de janvier depuis 1938. La saison des ouragans se déroule d’ordinaire de juin à fin novembre. À noter qu’il n’aura été un « ouragan » qu’un seul jour. Le 15 janvier 2016, il était déjà rétrogradé en tempête tropicale, au grand soulagement des habitants des Açores (visible tout en haut et au centre de l’image). L’archipel s’était en effet préparé à l’arrivée du cyclone en fermant écoles et services publics sur certaines de ses îles.

Le 29 août 2015, Megha-Tropiques avait également observé un phénomène météorologique hors-norme : la formation simultanée de trois ouragans majeurs dans le Pacifique. « Selon les experts, trois ouragans simultanés étaient quelque chose de tout à fait inédit. Ce qui a aussi été exceptionnel, c’est de les capturer sur une seule et même orbite de Megha-Tropiques autour de la Terre ! » a déclaré Michel Dejus, responsable du projet Megha-Tropiques au Cnes.

À découvrir en vidéo autour de ce sujet :

L'ouragan Sandy, né dans les Caraïbes, s'est propagé jusqu'au nord-est des États-Unis et devrait mourir au Québec. L'animation de la trajectoire de Sandy est réalisée à partir des données satellite issues du projet Goes de la Nasa. © Nasa

Inversions magnétiques de la Terre :

pourquoi une telle régularité ?

Sous l'eau, au niveau des dorsales océaniques, les laves basaltiques s'épanchent en donnant des laves en coussins comme celles sur cette photo. En se refroidissant, elles s'aimantent et gardent la mémoire de la polarité et de l'intensité du champ magnétique terrestre. © University of Washington

Les inversions magnétiques ont été découvertes il y a un peu plus de 100 ans. Pendant les années 1960, elles ont révolutionné la géologie grâce à une jeune discipline des géosciences : l’étude du paléomagnétisme. Ces inversions ont été enregistrées dans les basaltes des fonds océaniques grâce aux particules magnétiques s’orientant dans le sens du champ magnétique local des lavesen train de se refroidir. Elles ont accrédité la théorie de la dérive des continents – devenue rapidement celle de la tectonique des plaques, qui a également reçue une confirmation avec les expéditions menées dans la dépression de l’Afar par Haroun Tazieff et ses collègues.

En fait, les géophysiciens étudient le champ magnétique de la Terre depuis le XIX^e siècle et ils ont même proposé une théorie pour expliquer son origine, celle de la dynamo auto-excitatrice. Elle a d’abord été explorée analytiquement puis numériquement avec la montée en puissance des ordinateurs. Finalement, c’est l’expérience VKS qui a permis de démontrer que l’on comprenait bien dans les grandes lignes les origines des inversions magnétiques. C’est dans le noyau liquide, composé essentiellement de fer et de nickel, que des courants de convection turbulents, influencés par la rotation de la Terre, amplifient de faibles champs magnétiques générant des courants qui, à leur tour, produisent de tels champs.

Entretiens avec Yves Gallet, chercheur IPGP-CNRS, et des membres de l'équipe de recherche sur le paléomagnétisme. © Chaîne IPGP, YouTube

Depuis lors, les paléomagnéticiens continuent de fouiller les archives de la Terre pour mieux comprendre son histoire et les géophysiciens raffinent leurs modèles de la géodynamo et de l’intérieure de la Terre pour mieux comprendre notre planète. Une équipe de chercheurs états-uniens vient ainsi de publier les résultats de leurs travaux sur ces questions dans Earth and Planetary Science Letters. Ils se sont intéressés aux superchrons.

Dix superchrons pendant 1,3 milliards d'années

Plusieurs types d’inversions magnétiques sont connus et leur répartition dans le temps apparaît comme plus chaotique que périodique. Ainsi, Il y a 72 millions années (Ma), le champ s'est inversé cinq fois en un million d'années mais, pendant quatre millions d'années, il y a 54 Ma, seulement dix inversions se sont produites. Quant aux superchrons, ce sont des périodes de l’histoire de la Terre lors desquelles le champ magnétique ne s’inverse pas pendant une durée supérieure à 10 millions d’années. Jusqu’à présent, l’existence de deux périodes de ce type faisait consensus et une troisième restait controversée.

Le superchron appelé Cretaceous Normal a duré près de 40 millions d'années, il y a donc de 120 à 83 millions d'années, c'est-à-dire pendant le Crétacé. Le superchron Kiaman (le nom Kiaman dérive du village australien de Kiama, où les premières preuves géologiques de l'existence de ce superchron ont été trouvées en 1925) a quant à lui duré approximativement de la fin du Carbonifère à la fin du Permien, plus précisément d’il y a 312 à 262 millions d'années.

Des superchrons sont représentés sur ce schéma chronologique s'étendant sur les deux derniers milliards d'années. Les deux couleurs grises indiquent des polarités différentes du champ magnétique. Plus les barres sont hautes, plus l'existence du superchron est probable. On voit aussi les étapes supposées de la croissance de la graine (inner core) du noyau (core) de la Terre. © Nasa

Cependant, selon Peter Driscoll, de l’institution Carnegie, et David Evans, de l’université de Yale, il y aurait eu dix superchrons pendant le Protérozoïque, une période s’étendant d’il y a 540 millions d’années à 2,5 milliards d’année. S’ils ont raison, la découverte pose problème car ces superchrons semblent être survenus de façon relativement régulière. Or, selon les géophysiciens, c’est aussi pendant cette période, il y a environ un milliard d’années, que la graine de la Terre, la partie solidedu noyau découverte par Inge Lehman, a commencé à cristalliser. Selon les simulations numériquesde la géodynamo, la quasi périodicité des superchrons n’est pas crédible puisqu'elle aurait dû être perturbée par le début de la genèse de la graine.

Il semble que l’on soit alors devant une alternative : soit la formation de la graine est en réalité plus ancienne, soit le fonctionnement de la géodynamo est plus stable que ne le laissent supposer les simulations numériques et il n’a été que peu affecté par le début de la cristallisation de la graine. Compte tenu des modèles du refroidissement de la Terre qui prédisent cette cristallisation, il semble que la seconde hypothèse soit la bonne.