géophysique

Le pôle Nord perd le nord, sans qu’on sache vraiment pourquoi

Le Modèle magnétique mondial, qui permet aux boussoles de pointer réellement vers le nord géographique, doit être mis à jour en urgence pour prendre en compte la mystérieuse dérive du pôle Nord magnétique

Il y a du grabuge dans l’Arctique. Pas une énième querelle entre ours et phoques, mais une escapade vers l’est du pôle Nord magnétique, qui se dirige depuis le Canada vers la Sibérie. Imprévisible et de plus en plus rapide, sa course folle oblige les géologues à mettre à jour avec un an d’avance sur le calendrier prévu le Modèle magnétique mondial, échafaudage théorique sur lequel reposent les instruments de navigation modernes.

Une boussole indique toujours le nord, dit-on. Enfin pas vraiment: son aiguille aimantée n’indique pas le «vrai» nord géographique, celui qui nous intéresse pour s’orienter. Elle pointe en réalité le pôle Nord magnétique, l’endroit où les lignes de champ magnétique terrestre plongent à la verticale vers le centre de la Terre.

Boussole et compas

Plusieurs milliers de kilomètres séparent les deux pôles cousins. Pour ne pas nous faire tourner en rond, les mesures des boussoles et autres compas, qui reposent sur le champ magnétique, sont corrigées grâce aux données du Modèle magnétique mondial. Celui-ci permet, en résumé, de retrouver le nord géographique en prenant en compte l’angle de déclinaison formé entre les directions respectives des deux pôles.

«On peut déduire la direction du nord géographique de celle indiquée par la boussole», résume dans un e-mail Arnaud Chulliat, géophysicien à l’Agence américaine d’observation océanique et atmosphérique à Boulder aux Etats-Unis. Pour ne rien simplifier, le pôle Nord magnétique se déplace de plusieurs kilomètres par an, et ce de manière imprévisible, ce qui impose de régulièrement mettre à jour le modèle.

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Normalement, celui-ci est ajusté tous les cinq ans, une fréquence amplement suffisante compte tenu des errances du pôle Nord magnétique – une dizaine de kilomètres par an. Mais la machine s’est emballée depuis le milieu des années 1990: il avale désormais annuellement près de quatre fois cette distance. Initialement situé dans le Grand Nord canadien, le pôle magnétique a gagné l’océan Arctique en 2001 avant de rejoindre l’hémisphère Est et la Sibérie en 2018. Depuis 2014, date de la dernière mise à jour, il a tellement poussé vers l’Orient que les géologues doivent mettre à jour leur modèle presque un an avant la date initialement prévue, les erreurs risquant de dépasser les tolérances admises.

Rivière de fer

Qu’est-ce qui fait courir le pôle? Les scientifiques s’interrogent encore sur un tel phénomène dont ils soupçonnent qu’il démarrerait dans le noyau externe de la Terre, à partir de 3000 kilomètres de profondeur. C’est en effet à cet endroit que des quantités colossales de nickel et de fer liquides circulant dans des courants de convection génèrent la majeure partie du champ magnétique terrestre.

Parfois, certains de ces courants sortent du lot, comme l’ont montré les observations des trois satellites européens Swarm en 2016. Ces instruments capables de mesurer le champ magnétique terrestre en profondeur ont mis en évidence la présence, sous le Canada et la Sibérie, d’une immense «rivière» circumpolaire de fer en fusion, large d’environ 420 kilomètres, au sein de laquelle le métal circule à une vitesse élevée.

«De tels jets sont-ils capables d’autant influencer le champ magnétique terrestre?» s’interroge Niklas Linde, géophysicien à l’Université de Lausanne. «Ce «jet» […] est une hypothèse intéressante, même si le mécanisme physique à l’origine d’un tel courant reste à déterminer. De manière générale, la dynamique du noyau profond aux échelles de temps qui nous intéressent ici, soit une dizaine d’années, est encore mal comprise», ajoute Arnaud Chulliat.

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Impossible à pirater

Quelle que soit l’explication scientifique, il y a de toute façon peu à craindre pour les moyens de transport modernes qui naviguent grâce à un guidage satellitaire. «En dehors des zones arctiques, les erreurs de navigation restent minimes», rappelle Niklas Linde. Plus on est loin des pôles, moins leur décalage importe: à Lausanne, l’angle de déclinaison est passé de 2,1 à 2,2 degrés entre 2015 et aujourd’hui, contre -27 à -30,6 degrés sur la même période à la pointe nord du Groenland.

Reste un secteur qui apprécie encore la navigation magnétique: les militaires. A la différence des satellites, le champ magnétique terrestre, lui, ne peut pas être piraté par des puissances ennemies.

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