vendredi 3 avril 2015

[Records de la nature dont tout le monde se fiche] La plus haute montagne... par rapport au centre de la Terre.

On démarre cette série de courts articles qui vous présentent des records parfaitement inutiles... mais en réalité pas tant que ça, parce que c'est prétexte à réfléchir à des questions qu'on se se pose pas forcement mais qui sont pourtant très importantes.

On commence donc avec cette question absolument essentielle :

Mais quel est donc le point sur Terre le plus éloigné de son centre ?

Face Nord de l'Everest by Luca Galuzzi (Lucag)
C'est évident, c'est l'Everest et ses 8 848 m auquel on ajoute le rayon de la Terre. Hop, question suivante... 


Non mais attendez, c'est quoi le rayon terrestre ? En moyenne 6 371 km. En moyenne ? Ça signifie que le rayon terrestre n'est pas le même en tout point du globe ? 

Et bien non, la Terre n'étant pas une sphère parfaite, mais une ellipse aplatie aux pôles. Ainsi le rayon terrestre est 41 km plus importants à l'équateur qu'aux pôles, et 21 km de plus par rapport à la latitude de l'Everest. Vous le voyez venir mon record absurde ? Le Chimborazo est un volcan situé en Equateur (le pays) et est donc proche de l'équateur (le parallèle). Il est le plus haut sommet du pays et s'élève à 6268 m auquel on ajoute les 6375 km du rayon de la Terre à cette latitude, et on obtient 6384 km, contre environ 6367 km pour le l'Everest.

 Chimborazo par Bernard Gagnon — Travail personnel.

Le Chimborazo est donc le plus haut sommet du monde, désapprenez tout ce que vous avez entendu... Hmm, je ne vous sens pas convaincu. Le rayon de la Terre est 21 km plus important à l'équateur que dans l'Himalaya, or l'Everest mesure 8,8 km... La plage de Salinas en Equateur est donc un sommet plus élevé que l'Everest. Alors pourquoi certains se tuent à gravir cette montagne alors que vous pouvez monter plus haut en sirotant un cocktail les doigts de pieds en éventail ? Et en plus il y fait meilleur. Je vous avais prévenu, ça n'a pas de sens ce record...

Une aventurière à l'assaut d'un haut sommet, la plage de Salinas !

Donc, remettons notre Everest sur son piédestal. Il n'est pas le plus éloigné du centre de la Terre, mais bien le plus haut, avec ses 8 848 m. Mais si ce n'est pas par rapport au centre de la Terre, c'est par rapport à quoi ?

Sa base ? Problème, lorsque les plaques Indienne et Eurasienne se sont entrechoquées, la région s'est surélevée, et l'Everest est entouré de hauts sommets et de plateaux d'altitudes. Vous pourrez l'attaquer par n'importe quel flanc, jamais vous ne vous élèverez de 8 848 m. C'est le même principe qui offre aux Alpes de Lyngen (dont les hauts sommets compris entre 1600 et un peu plus de 1800m baignent directement dans les Fjords) un plus fort dénivelé que le Carlit (2921 m) dans les Pyrénées Orientales, car encadré par le Capcir et la Cerdagne, hauts plateaux pyrénéens. A ce jeu là, le vainqueur par K.O est le Mauna Kea à Hawaï qui de sa base, sous l'océan à son sommet à 4207 m, mesure 10 200 m. On obtient déjà un record qui a plus de sens, puisqu'on mesure la taille d'une unité géologique précise, ici un volcan. Plus fort encore, le Mauna Loa, toujours à Hawaï à produit tellement de lave et est devenu tellement lourd qu'il s'est enfoncé dans le plancher océanique, et est composé d'un entassement de 17 km de lave ! De là à en faire la plus grande montagne, évitons, car ça m'obligerait à prendre en compte les racines des chaînes de montagnes, et l'Himalaya reprendrait largement son leadership.

Schéma de comparaison entre Olympus Mons (planète Mars), la plus haute montagne du système solaire, et les plus hautes montagnes terrestres : le Mauna Kea (île de Hawaii) et l'Everest. © Sémhur / Wikimedia Commons, via Wikimedia Commons

Et l'Everest dans tout ça ? Si on ne mesure pas depuis sa base, on le fait depuis le niveau de la mer (oui, tout ça pour ça, et en plus vous le saviez déjà...). Sauf que (oui, encore un problème)... le niveau de la mer n'est pas constant, il varie au cours du temps (fontes des glaces, marées, tectonique des plaques) et n'est pas identique en tout point du globe. Et là ça se complique, puisque je vais devoir parler de géodésie (je m’excuse d'avance).

Donc si on n'oublie les marées, les vents et les courants, la surface des océans est une surface équipotentielle du champ de gravité terrestre (><). La surface des océans est perpendiculaire au champ gravitationnel qui pointe vers le centre de la Terre (la même force qui maintient vos pieds au sol et vous empêche de vous envoler). Mais si une montagne sous marine d'une masse conséquente se situe sur le fond de l'océan, elle provoque une attraction. Le champ gravitationnel est dévié vers cette montagne et la surface de l'eau perpendiculaire à ce champ sera donc bombée et s’élèvera un peu. Si c'est un peu, c'est négligeable ? Pas tant que ça, les eaux au large de l’Ecosse sont près de 200 mètres plus élevés que celle près de l'Inde.

1 - Montagne sous marine dense, anomalie positive de pesanteur.
2 - Zone moins dense (exemple : gisement de pétrole), anomalie négative de pesanteur.
Une zone plus dense dévie le champ de pesanteur vers lui, et la surface de l'eau perpendiculaire à ce champ est donc bombé vers le haut, alors qu'une zone moins dense dévie le champ de pesanteur vers des zones plus denses autour d'elle, bombant l'eau vers le bas. Oui, intuitivement, on pourrait penser l'inverse. D'après J.Mollier, 2015.

Et c'est la que la notion de géoïde intervient. Un géoïde est une surface où en tout point on mesure la même pesanteur. La surface des océans est donc un géoïde, qui prolongé au niveau des continents nous donne un géoïde de référence qui correspond à l'altitude 0. Ce géoïde a à une forme ellipsoïdale aplati au pôle et de forme irrégulière (des variations d'un peu moins de 200 mètres par rapport à l'ellipsoïde de référence). Et l'Everest s'élève à 8 848 m au dessus de ce géoïde, ce qui en fait le plus haut sommet du monde. Ouf, on y est arrivé ! Et oui, grâce à moi, vous savez que l'Everest est la plus haute montagne au monde ! Heureusement que je suis là...

Surface de la Terre selon le Géoïde, les variations ne sont pas à l’échelle (du tout) pour être visible.
Droits réservés - © 2010 Wolfgang Köhler, ICGEM (menu "Gravity Visualization")



L'essentiel :
*Le Chimborazo est le sommet le plus éloigné du centre de la Terre (6384km).
*Le Mauna Kea est la plus grande montagne au monde (10km).
*Le Mauna Loa est le plus important empilement de lave (17km).
*L'Everest reste bien le plus haut sommet du monde (8 848 m au dessus du géoïde).

Et l'Olympus Mons (21 229 m) sur Mars rigole devant ses fourmis.




N'hésitez pas à me proposer d'autres idées d'articles. J'ai déjà en tête des questions comme : Quelle est l'espèce qui possède la plus importante biomasse sur Terre ? Quel est le plus important réservoir d'eau (et pas que liquide) sur Terre ? Quel est l'arbre le plus haut jamais mesuré (et pourquoi) ?

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Sources :
http://planet-terre.ens-lyon.fr/article/geodesie-gravimetrie.xml
http://www.aviso.altimetry.fr/en/home.html
http://tem.revues.org/1783
Et un peu wiki pour les altitudes et les images...