a la fin de ce mois, nous allons lancer une mise à jour de notre cours en ligne gratuit Massive Open (”MOOC ») sur” Exploring Our Oceans », destiné à toute personne intéressée à en savoir plus sur notre monde aquatique, sans formation préalable en science requise.,

un sujet que nous examinerons dans la semaine 1 du cours, « un paysage caché”, est la façon dont nous cartographions le fond de l’océan, et combien a été cartographié à différents niveaux de détail. Ainsi, la publication d’une nouvelle carte des fonds océaniques cette semaine, créée à partir de données satellitaires par David Sandwell de la Scripps Institution of Oceanography à San Diego et ses collègues, est très opportune.

on nous dit souvent que nous en savons plus sur la surface de Mars / la Lune / Vénus (supprimer à coup de tête) que sur les profondeurs de l’océan, et que 95% de l’océan est « inexploré”., Cela en fait un excellent mème, et il y a une belle infographie sur les réseaux sociaux pour l’illustrer:

Mais ce n’est pas tout à fait l’histoire complète: à certains égards, nous sommes allés beaucoup plus loin que « cinq pour cent cartographié”, mais à d’autres égards, nous Tout se résume à ce que nous entendons par « exploré”, et comment nous carte le fond de l’océan. Examinons donc certains des faits derrière le mème” 95 pour cent inexploré  » et ces comparaisons avec nos voisins célestes.,

l’ensemble du fond de l’océan a maintenant été cartographié à une résolution allant jusqu’à ~5 km, ce qui signifie que nous pouvons voir la plupart des entités de plus de ~5 km sur ces cartes. C’est la résolution de la nouvelle carte mondiale du fond marin, qui utilise quelques astuces astucieuses avec des satellites pour estimer le paysage du fond marin, et révèle même certaines caractéristiques de la croûte terrestre qui se cache sous les sédiments du fond marin. Et la précédente carte globale du fond de l’océan, créée en utilisant les mêmes techniques et publiée en 1997, avait une résolution d’environ 20 km.,

contrairement à la cartographie de la terre, nous ne pouvons pas mesurer le paysage du fond marin directement à partir de satellites utilisant un radar, car l’eau de mer bloque ces longueurs d’onde du rayonnement électromagnétique. Mais les satellites peuvent utiliser un radar pour mesurer très précisément la hauteur de la surface de la mer. Et s’il y a suffisamment de mesures pour soustraire les effets des vagues et des marées, les satellites peuvent réellement mesurer les bosses et les creux à la surface de la mer qui résultent du paysage sous-jacent du fond de l’océan.,

là où il y a une grande montagne ou une crête sous-marine, par exemple, la petite augmentation locale de la gravité résultant de sa masse entraîne l’eau de mer dans une légère bosse au-dessus. S’il y a plutôt une tranchée océanique, la gravité locale plus faible produit un plongement comparatif à la surface de l’océan.

c’est un exploit incroyable de mesure de précision, impliquant des lasers pour suivre la trajectoire du satellite de mesure, des étalonnages avec des mesures de gravité locales effectuées par des navires, et inévitablement un peu de mathématiques dans le traitement des données., La nouvelle carte utilise les données des satellites Cryosat-2 et Jason-1, et révèle des caractéristiques que l’on ne voyait pas dans les cartes antérieures utilisant les données des satellites plus anciens. Vous pouvez explorer la dernière carte par vous-même ici, y compris les téléchargements pour l’afficher dans Google Earth.

nous avons Donc disposer d’une carte de 100 pour cent de l’océan, jusqu’à ~5 km de résolution; en ce sens, il n’est certainement pas seulement « cinq pour cent mappé”. Mais cette carte globale du fond de l’océan est certes moins détaillée que les cartes de Mars, de la Lune ou de Vénus, à cause du voile aqueux de notre planète.,

La sonde Magellan de la NASA a cartographié 98% de la surface de Vénus à une résolution d’environ 100 m. Toute la surface martienne a également été cartographiée à une résolution de ~100 m, et un peu plus de 60% de cette planète a maintenant été cartographiée à une résolution de ~20 m. Pendant ce temps, les sélénographes ont cartographié toute la surface lunaire à une résolution de ~100 m, et maintenant même à une résolution de ~7 m.

pour cartographier le fond de l’océan plus en détail, nous devons utiliser un sonar au lieu de satellites. Les systèmes de sonar multifaisceaux à bord des navires peuvent cartographier le fond de l’océan à une résolution d’environ 100 m, mais uniquement dans une piste située sous le navire., Ces cartes plus détaillées couvrent maintenant environ 10 à 15% des océans, ce qui correspond à peu près à la taille de l’Afrique. Et avec les données d’échosondeur à faisceau unique plus anciennes provenant de navires traversant l’océan (qui étaient la source de données pour la célèbre « World Ocean Floor Map” de Marie Tharp et Bruce Heezen), nous avons des « sondages” pour un total de peut-être environ 20 pour cent du fond de l’océan.,

Vous pouvez explorer une partie de la couverture de carte multifaisceaux récente à bord du navire pour vous-même à GeoMapApp: si vous zoomez tout le chemin sur la carte, vous pouvez les traces des navires qui ont cartographié des zones à une résolution plus élevée que la carte de base du satellite (mais veuillez ne pas mal interpréter les motifs parfois comme des

la cartographie au niveau de détail réalisable par les systèmes de sonar de bord révèle encore beaucoup de surprises., La première phase de recherche du vol MH370 de la Malaysia Airlines dans l’Océan Indien, qui a consisté à cartographier à partir de navires pour planifier de futures levés par des véhicules sous-marins, a révélé de nouveaux monts sous-marins et d’autres caractéristiques qui n’étaient pas visibles sur les cartes satellitaires de la zone.

et sur une note personnelle, en 2009, j’étais à bord d’une expédition près des îles Sandwich du Sud dans l’océan Austral lorsque le sonar de notre navire a révélé un cratère de fond marin, de 4 km de diamètre et de 1,6 km de profondeur, qui ne figurait sur aucune carte satellite., Nous avons trouvé plus tard des évents très inhabituels en haute mer et une « chute de baleine” au fond de ce cratère aussi, mais c’est une histoire pour une autre fois.

cependant, si nous voulons détecter des objets de quelques mètres seulement au fond de l’océan, tels que les flèches minérales des évents profonds ou les épaves d’avions disparus, nous devons rapprocher nos systèmes sonar du fond marin à l’aide de véhicules sous-marins ou d’instruments remorqués. À l’heure actuelle, moins de ~0,05 pour cent du fond de l’océan a été cartographié à ce niveau de détail le plus élevé par sonar, qui est une zone à peu près équivalente en taille à la Tasmanie., Et bien sûr, voir le fond marin à l’aide de caméras ou de nos propres yeux signifie se rapprocher encore plus, en utilisant des outils tels que des véhicules télécommandés ou des submersibles habités.

donc, le mème « 95 pour cent inexploré” ne raconte pas vraiment toute l’histoire de notre exploration des océans. Quand il s’agit d’avoir une carte à grande échelle, le fond de l’océan n’est peut-être pas aussi inexploré que nous pourrions le penser, avec une couverture de 100% à une résolution de ~5 km et une couverture d’environ 10 à 15% à une résolution de ~100 m. Ce pourcentage de 10 à 15 est similaire en résolution aux cartes mondiales actuelles de Mars et de Vénus.,

Mais notre exploration des océans dépend de ce que nous voulons savoir à leur sujet. Si nos questions sont « à quoi ça ressemble là-bas?” ou « ce qui se passe là-bas? », alors la zone qui a été” explorée  » est sans doute encore inférieure au pourcentage de ~0.05 cartographié jusqu’à présent à la plus haute résolution par sonar.

philosophiquement, quand il s’agit d’explorer n’importe où sur notre monde dynamique, comment et quand décidons-nous que quelque part a « été exploré”? Déclarons-nous « mission accomplie » une fois que nous avons vu un lieu pour la première fois?, Les bois locaux où je promène mon chien sont très différents en hiver par rapport à l’été, avec différentes espèces florissantes à différents moments. Aurais-je dû les considérer comme « explorés” après ma première visite en une seule saison? Explorer notre monde commence par la cartographie, mais n’a peut-être pas vraiment de fin.

Jon Copley, octobre 2014,