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7792

Plongée dans le détroit de Gibraltar miniature

Une zone sous-marine de 150 x 250 km avec les marées, le vent, la rotation de la Terre reproduites en miniature, c'est le défi que s'est lancé l'équipe du LEGI de Grenoble, en recréant pour la 1ère fois au monde dans une maquette le détroit de Gibraltar. Un exploit rendu possible au sein de la plateforme tournante Coriolis.
Ce reportage nous présente le détroit comme un laboratoire en modèle réduit, ce qui va permettre aux chercheurs de comprendre comment des phénomènes très localisés impactent la circulation globale à l'échelle de la planète. Les efforts des chercheurs visent notamment à comprendre plus en profondeur l'influence du changement climatique sur les processus invisibles au sein des fluides.

Duration

00:06:48

Production year

Définition

HD

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Version(s)

French

Original material

Apple ProRes 422

Transcription


Commentaire voix-off :
Des canyons profonds… Un fort courant… Un relief accidenté… Voici le détroit de Gibraltar
Ou presque… Ceci est une maquette du célèbre passage maritime entre l'océan Atlantique et la Méditerranée. Nous sommes en réalité au LEGI, le Laboratoire des Écoulements Géophysiques et Industriels de Grenoble. C'est ici qu'une équipe de chercheurs a reproduit pour la 1ère fois les fonds marins du détroit de Gibraltar à l'échelle 1/25000ème sur le plan horizontal.
Leur objectif consiste à comprendre comment des phénomènes très localisés impactent la circulation globale à l'échelle de la planète. Le 1er défi des chercheurs a consisté à créer une maquette adaptée à la taille de la plateforme Coriolis. Samuel Viboud en est le directeur technique.

Samuel Viboud :
La plateforme est unique au monde, de par sa taille, 13 m de diamètre, et elle permet d'étudier des fluides dans des configurations très différentes. Pour ce projet, nous avons été obligés de réaliser une maquette, qui représente 150 km x 250 km, d'une partie de l'Océan Atlantique et une partie de la Méditerranée, reliés par le détroit de Gibraltar. Il a fallu 4 mois pour faire une impression 3D de la maquette et enfin un mois pour l'assembler.

Commentaire voix-off :
Dans la région du détroit de Gibraltar, déployer des instruments est compliqué, avec environ 100 000 navires par an, cet étroit passage de 14km est une des routes maritimes les plus fréquentées au monde. Jean-Baptiste Roustan a l'habitude d'effectuer des mesures au coeur du détroit.

Jean-Baptiste Roustan :
Les mesures de terrain sont indispensables en océanographie, elles apportent la seule vérité de terrain, à laquelle se réfère les modélisateurs et les expérimentateurs. Toutefois, les mesures de terrain sont complexes et très onéreuse. Pour cette raison, les mesures de terrain sont rares et parcellaires. On a donc des difficultés à extrapoler ces mesures là pour comprendre l'entièreté de la réalité physique et de la complexité des mécanismes.

Commentaire voix-off :
C'est là que la plateforme Coriolis va dévoiler toute sa raison d'être. Cette maquette rend possible des mesures précises, globales et simultanées à des endroits distants de plusieurs centaines de kilomètres. Avant de procéder à des manipulations plus poussées, l'équipe projette de la vapeur d'eau pour visualiser le chemin emprunté par l'eau de la Méditerranée. Au-delà de la topographie reproduite avec précision, le défi réside également dans la représentation réaliste de l'océan, avec la simulation des marées, du vent ou encore de la rotation de la Terre. Autant d'éléments rendus possibles sur la pateforme tournante Coriolis. Maria Eletta Negretti, chercheuse au CNRS, fait partie de l'équipe en charge de l'expérience.

Maria Eletta Negretti :
Dans notre maquette, un jour dure un peu plus de 120 secondes, ce qui veut dire qu'on arrive à simuler dans les temps de l'expérience à peu près une quinzaine de jours dans la réalité.

Commentaire voix-off :
Le bassin est ensuite rempli. Une nouvelle expérience va révéler des couleurs et des formes à mi-chemin entre des aurores boréales et des paysages d'une autre planète. Les chercheurs utilisent de la fluorescéine, ce colorant réagit à la lumière du laser et permet de rendre l'eau de la Méditerranée fluorescente. Ils peuvent ainsi tracer cette eau plus salée qui se propage dans le détroit.

Maria Eletta Negretti :
L'eau de la Méditerranée, elle est plus salée que l'eau de l'Atlantique, ce qui va produire un écoulement dit d'échange entre les deux bassins. C'est un peu l'équivalent de ce qui se passe quand, en hiver, vous ouvrez la fenêtre de votre maison qui est chauffée et donc qui met en place ces courants d'air avec l'air chaud qui sort vers l'extérieur et l'air froid de l'extérieur qui rentre dans votre maison.

Commentaire voix-off :
Le laser est pointé à des hauteurs différentes de la maquette pour mesurer la profondeur à laquelle l'eau de la Méditerranée se mélange avec celle de l'océan Atlantique.
Une autre expérience est mise en place pour mesurer cette fois-ci la vitesse des fluides.

Samuel Viboud :
Là, on va utiliser un laser qui va éclairer les particules qui sont à l'intérieur du fluide et qui se déplacent comme le fluide.

Maria Eletta Negretti :
A partir de ces champs de vitesse, on peut ensuite calculer les accélérations, le mélange, la turbulence, qui nous permet après de décrire la dynamique de l'échange dans le détroit, en fonction des paramètres expérimentaux que l'on varie. Et dans une deuxième phase, d'en tirer des conclusions, par exemple, quel est l'effet de la marée sur l'écoulement dans le détroit de Gibraltar, quel est l'effet d'une augmentation de la salinité de la Méditerranée, et des questions similaires.

Commentaire voix-off :
L'absorption du dioxyde de carbone par l'Océan est favorisée à basse température. Or, la température de l'eau augmente avec le réchauffement climatique. Il y a donc moins de CO2 absorbé dans les océans.

Maria Eletta Negretti :
Le processus de circulation de la surface vers les profondeurs est impacté très fortement par ces changements climatiques. Le bassin méditerranéen, c'est un petit laboratoire parce qu'il y a tous les processus qui ont lieu aussi dans l'océan à échelle planétaire. Donc qui va nous permettre de voir quel est l'impact des changements climatiques qu'il y a aujourd'hui au niveau de la Méditerranée.

Commentaire voix-off :
Les données vont encore être collectées pendant de nombreux mois avant de les analyser. Ces efforts permettront notamment de comprendre plus en profondeur l'influence du changement climatique sur les processus invisibles, au sein des fluides. Derrière la surface en apparence calme et dormante de l'eau, se cachent encore de nombreux secrets…

Director(s)

CARRÉ Fabien

Author(s)

Production

Scientific referent(s)

CNRS Institute(s)

Scientific topics

CNRS Images,

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