La question de la connaissance des fonds marins et ce faisant, leur cartographie a figuré au cœur des discussions de la conférence des Nations unies sur l’océan qui se tenait du 9 au 13 juin à Nice. Des avancées majeures en la matière ont eu lieu ces deux dernières années grâce à la mission franco-américaine SWOT.
Vue spatiale du niveau global des océans à partir des données SWOT © CNES / NASA – JPL / Science Team SWOT / CLS, 2023
Couvrant pas moins de 71 % de la surface de la Terre, les océans sont moins connus que la lune, Mars ou encore Vénus comme l’affirmait Science paru en décembre 2024. La revue revenait à cette occasion sur les avancées majeures effectuées en matière d’observation des océans grâce au satellite SWOT (Surface Water and Ocean Topography).
Lancé en 2022 conjointement par le CNES et la NASA, la mission SWOT est destinée à étudier la topographie tant des océans, donc, que des fleuves et des lacs de la planète. Sur ce point, rien de bien nouveau. Depuis les années 1970, avec Seasat lancé dès 1978 par les États-Unis ou encore en 1992, le satellite TOPEX-Poséidon (également pour une mission CNES / NASA), les satellites altimètres permettent d’étudier la topographie des océans et du littoral, de mesurer la température des eaux, des courants marins ou encore, de mesurer les évolutions du niveau moyen des mers, enjeu crucial pour évaluer celles du réchauffement climatique.
Mais à 891 km d'altitude, SWOT permet de cartographier la gravité marine à une résolution de 8 kilomètres (contre entre 200 et 300 km pour les autres satellites altimétriques) mettant notamment au jour de nombreux éléments du plancher océaniques, à commencer par les montagnes sous-marines. Selon la NASA, si “les précédents satellites d'observation des océans ont détecté des versions massives de ces caractéristiques du fond, telles que des monts sous-marins d'une hauteur d'environ 1 kilomètre. Le satellite SWOT peut détecter des monts sous-marins d'une hauteur inférieure à la moitié de cette hauteur, ce qui pourrait faire passer le nombre de monts sous-marins connus de 44 000 à 100 000.”
Illustration de l’effet du relief du plancher océnaique sur la topographie de la surface de l’océan. © CNES
Observation globale et échelle fine
Grâce au principal instrument embarqué sur le satellite, le radar KaRIn à bande Ka (bande de fréquence élevée utilisée pour la télécommunication spatiale), capable de mesurer la surface de la mer sur une large bande de 120 km, avec une résolution spatiale de l’ordre du kilomètre, il est désormais possible d’observer en 2D les dynamiques océaniques à une fine échelle, comme les petits tourbillons ou les courants côtiers.
La revue Nature, dans un article paru en avril 2025, a présenté les premières observations sur des circulations océnaniques dites sub-mésoéchelles, c’est-à-dire qui concerne des phénomènes d'échelle intermédiaire mesurant entre 10 et 300 km de diamètre, quand d'autres phénomènes comme les cyclones peuvent atteindre 1000 km de diamètre ou a contrario, quand des micro-systèmes (comme, en météorologie, les nuages par exemple) ne mesurant pas plus de 2 km de diamètre. Ainsi, ont pu être détectés des tourbillons jusqu’à dix fois plus petits que ce qui avait pu être observé au moyen d’autres satellites altimétriques. Ces phénomènes qui influent sur la circulation générale des courants, l’écosystème marin ou encore la météorologie et le climat, seraient largement sous-estimés par les modèles actuels.
SWOT, dont la mission devait durer trois ans et dont les données acquises sont peu à peu exploitées, marque une nouvelle ère concernant l’observation globale des océans, intégrant systématiquement ces échelles fines dans les analyses océanographiques.
Les données de la mission SWOT pour la partie océanographie sont à retrouver ici.
