•  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

D’immenses vagues sous-marines dans le fjord du Saguenay

On voit le soleil se coucher sur les caps bordant la rivière Saguenay.
Coucher de soleil sur le fjord du Saguenay Photo: Radio-Canada

Elles déferlent, roulent et se brisent, et peuvent atteindre une amplitude de 30 mètres. Pourtant, elles sont invisibles en surface. Ce sont les vagues sous-marines, aussi appelées ondes internes. Des chercheurs tentent d'en comprendre l'origine et le comportement.

Un texte d’André Bernard, de Découverte

Un léger brouillard se lève à l’entrée du fjord du Saguenay. Le navire de recherche glisse lentement sur l’eau. À l’horizon, des vaguelettes remuent la surface. Difficile d’imaginer qu’à des dizaines de mètres sous le navire s’agitent d’immenses vagues qui créent des turbulences inouïes. C’est pourtant le cas.

Des chercheurs en océanographie physique de l’Institut des sciences de la mer (ISMER) à l’Université du Québec à Rimouski (UQAR) s’intéressent à ces mystérieuses ondes internes ou vagues sous-marines. Elles ne sont pas typiques du fjord du Saguenay : on en retrouve un peu partout dans les océans, le golfe et le fleuve Saint-Laurent.

On voit M. Bourgault, de face, qui parle à la caméra. En arrière-plan, on voit le fjord du Saguenay.Daniel Bourgault, océanographe à l'ISMER-UQAR Photo : Radio-Canada

« Pourquoi il y a autant de vagues sous-marines dans l'océan? C'est une grande question. Il y a beaucoup de mécanismes qui sont encore inconnus », dit Daniel Bourgault, océanographe à l’ISMER-UQAR.

Un de ces mécanismes connus et observés dans le fjord qui permet aux vagues sous-marines de se propager est l’écoulement des marées à travers des montagnes sous-marines, qu’on appelle aussi des seuils.

Le fjord compte trois montagnes sous-marines, dont l’une s’élève à plus de 200 mètres depuis le fond marin. Au passage de ces montagnes, l’eau chaude et douce, en surface, s’entrechoque avec des masses d’eau dense et salée, en profondeur. Énergisées par la force de la marée, les vagues sous-marines se propagent à travers toute la colonne d’eau, sur des dizaines de kilomètres dans le fjord. C’est d’ailleurs ce qui fait de l'endroit le lieu idéal pour les observer.

Propagation des vagues sous-marines. Les eaux chaudes, douces et moins denses en surface (bleu pâle) se heurtent contre les eaux plus froides, salées et denses (bleu foncé). © Jérôme Lemelin, ISMER/UQAR.

Pour la première fois, avec autant d’instruments de mesure, les océanographes ont sillonné le fjord du Saguenay à bord du navire de recherche Coriolis II et du bateau pneumatique Colvert. Grâce aux instruments montés à bord, les scientifiques pourront mesurer, à différentes profondeurs, l’écoulement de l’eau au-dessus de ces montagnes sous-marines.

« Plus la différence est grande [entre la densité des eaux en surface et celle des eaux en profondeur], plus les vagues sous-marines se propagent rapidement. Quand la différence est moins grande, elles se propagent plus lentement, donc leurs propriétés changent nécessairement, au gré des saisons, mais ça, on le ne l'a pas encore vraiment documenté », explique Daniel Bourgault.

On voit le navire de recherche Coriolis II et le bateau pneumatique Colvert glisser côte à côte sur les eaux calmes de la rivière Saguenay.Le Colvert et le Coriolis II à partir desquels sont déployés les instruments de mesure. Photo : Radio-Canada

Pour répondre à cette question du changement de propriétés de l’eau au fil des mois, on a submergé un câble sur lequel sont montés cent thermomètres de très grande précision. L’instrument sera plongé sous l’eau, en position verticale, durant un an. Ancré sur le flanc de l’une des montagnes sous-marines, il va mesurer les moindres variations de température dans toute la colonne d’eau au fil des saisons à ce point précis dans le fjord.

On voit trois personnes s'affairer sur le pont d'un navire. Ils mettent à l'eau l'instrument de mesure, muni de grosses bouées. En arrière-plan on voit le fjord du Saguenay.Déploiement dans le fjord du Saguenay du Thermistor; l’instrument sert à mesurer précisément les changements de température dans la colonne d’eau. Photo : Radio-Canada
Représentation du fond du fjord du Saguenay (vu de coupe). On voit le câble déployé dans l'eau, ancré au fond rocheux et maintenu à l'aide de bouées.Le câble où sont fixés une centaine de thermomètres fait environ 100 mètres de long. Il est ancré au fond du fjord. Les bouées qui le maintiennent déployé sont situées à 30 mètres sous la surface de l'eau. Photo : Radio-Canada

En plus de ce mouillage à long terme, les chercheurs ont effectué durant une semaine différentes mesures de température, de salinité et de turbulence à plusieurs endroits dans le fjord. On a procédé par exemple à des transects de 24 heures, le temps de deux marées complètes, au-dessus de chaque montagne sous-marine. En parallèle, avec l’aide des échosondeurs, ils ont pu voir l’amplitude de ces ondes internes. Par endroits, ces vagues sous-marines atteignent trente mètres, alors qu’en surface, on détecte à peine leur présence, sinon par une succession de séquences de légers clapotis.

On voit M. Chavanne qui montre sur un écran d'ordinateur une représentation des vagues sous-marines dans le fjord du Saguenay.Cédric Chavanne, océanographe à l'ISMER-UQAR Photo : Radio-Canada

Imaginez une vague de 30 mètres à la surface, ce serait gigantesque. Là, on a ces vagues-là à l'intérieur de la colonne d'eau.

Cédric Chavanne, océanographe à ISMER-UQAR

Ces vagues sous-marines se propagent beaucoup plus lentement que des vagues de surface, mais leur grande amplitude a un effet prononcé sur le mélange des eaux. La turbulence qu’elles engendrent oblige les masses d’eau à se déplacer, à se frotter les unes contre les autres. Cette interaction force entre autres l’eau salée et dense du fleuve à couler vers le fond des bassins où elle renouvelle l’eau qui s’y trouve. Ce faisant, elle contribue à un apport important d’oxygène et de nutriments indispensables à toutes les espèces vivant dans le fjord. Et ce n’est sans doute pas le seul impact des vagues sous-marines.

« Les vagues sous-marines ont la capacité de redistribuer les propriétés de l'océan, comme la température et la salinité, donc elles ont un impact, ultimement, sur le climat. Si, du jour au lendemain ou en un claquement de doigts, on enlevait toutes les vagues sous-marines, nécessairement le climat de l'océan, le climat général serait différent », explique Daniel Bourgault.

Si le rôle crucial que jouent les vagues sous-marines ne fait aucun doute pour les scientifiques, elles demeurent néanmoins un phénomène curieux dont la mécanique et la portée restent encore mystérieuses sous plusieurs aspects. C'est sans doute la raison pour laquelle les chercheurs en océanographie physique en font un de leurs sujets d'étude de prédilection.

Le reportage d'André Bernard et d'Hélène Morin est diffusé à l'émission Découverte, dimanche, à 18 h 30, à ICI Radio-Canada Télé.

Océanographie

Environnement