Vagues géantes dans l'océan Antarctique

Les vagues monstrueuses en haute mer, également connues en anglais sous le nom de "Rogue Waves", sont des vagues anormalement hautes, imprévisibles et soudaines qui peuvent être très dangereuses pour les navires. C'est pourquoi elles sont qualifiées de "scélérates".

Elles sont deux fois plus hautes que les vagues voisines et semblent surgir de nulle part. La survenue d'une vague scélérate ne comporte pas de caractéristiques spécifiques de la mer environnante, de sorte qu'il n'est pas possible de faire des comparaisons ou de prévoir les conditions nécessaires à sa formation.

Les vagues scélérates, également connues sous le nom de "bogeymen", ont été observées et mesurent entre 8 et 30 mètres de haut.

Mais une expédition de l'Université de Melbourne dans les eaux entourant l'Antarctique a permis de découvrir que le vent fort est à l'origine de la formation de ces vagues et qu'elles sont plus fréquentes qu'on ne le pensait. Cette découverte a fait l'objet d'une étude récente publiée dans la revue Physical Review Letters.

Vagues scélérates poussées par des vents forts

L'équipe de recherche a navigué aux côtés du brise-glace sud-africain S.A. Agulhas-II en 2017 pour étudier ces vagues  géantes dans l'océan Antarctique, ou océan Austral, où des vents forts génèrent les vagues les plus violentes de la Terre.

Plusieurs mécanismes sont à l'origine des vagues. L'un d'entre eux est la superposition de plusieurs vagues au même endroit et au même moment. Il en résulte une forte concentration d'énergie, qui donne naissance à de hautes vagues. Mais les vents forts contribuent également à leur développement, car ils exercent une pression plus forte sur certaines formes de vagues déjà hautes.

Illustration de la formation des vagues scélérates en mer. Crédit : CNN.

Le vent fait croître progressivement les vagues en hauteur, en longueur et en vitesse. Lorsqu'elles se déplacent à une vitesse supérieure à celle du vent, elles cessent d'être accélérées par celui-ci et atteignent un stade "mature" de plein développement. Par ce processus, le vent crée une situation chaotique, où coexistent des vagues de tailles et de directions différentes.

Des vagues colossales fréquentes

Les auteurs ont utilisé une méthode d'imagerie tridimensionnelle pour scanner la surface de l'océan pendant l'expédition : des capteurs situés sur le navire, près de l'eau, enregistrent des séquences d'images simultanées.

Des algorithmes informatiques combinent ensuite ces images pour reconstituer la surface ondulée. Les capteurs ont capturé des données pendant les phases de croissance des vagues scélérates, depuis les stades initiaux des jeunes vagues alimentées par le vent , jusqu'aux vagues matures qui ne sont pas influencées par ce dernier.

Les conditions maritimes théoriquement plus propices à l'auto-amplification des vagues, telles que les vents forts, produiraient davantage de vagues scélérates.

Les résultats ont montré que les jeunes vagues montrent des signes d'auto-amplification et sont plus susceptibles de devenir une vague scélérate. Des vagues deux fois supérieures à celles de leurs voisines ont été enregistrées toutes les six heures. En revanche, les mers matures ne présentent pas une probabilité accrue de vagues rebelles. Nous n'en avons pas détecté dans ces conditions.

Mais qu'est-ce qu'une "vague scélérate" ?

Les vagues scélérates sont également connues sous le nom de vagues monstres, et mesurent plus de 18 mètres de haut. Elles peuvent se former aussi bien dans les grandes étendues d'eau douce que dans les océans.

Sur l'image ci-dessous, le cargo Riverdance , qui faisait route de l'Irlande vers la Grande-Bretagne, n'était qu'à 16 kilomètres de sa destination lorsqu'il a été frappé par une vague déchaînée. L'équipe de secours a sauvé tous les membres de l'équipage à bord, mais le navire lui-même s'est échoué.

Le cargo Riverdance frappé par une vague scélérate. Crédit : violent. Crédit : Jonathan Slack/My Shot.

L'un des naufrages les plus célèbres du XXe siècle, celui du SS Edmund Fitzgerald, a probablement été causé par au moins une vague scélérate sur le lac Supérieur, qui fait partie des Grands Lacs d'Amérique du Nord, en novembre 1975. Le navire de 222 mètres et son équipage de 29 personnes ont disparu.

Référence de l'article :

Toffoli, A. et al. Observations of Rogue Seas in the Southern Ocean. Physical Review Letters, v. 132, n. 15, 2024.

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