Rogue waves : propagation d'ondes scientifiques

L'étude des vagues scélérates et phènomènes océaniques extrêmes menée par Frédéric DIAS professeur ENS Cachan-CMLA et John Dudley de l'Institut Femto-ST (université de Franche-Comté), est reconnue comme source de référence dans le milieu scientifique.

Coïncidant avec la sortie du dernier rapport 2013 du GIEC, sur l'ampleur du réchauffement climatique et l'élévation des océans, Met Éireann (météo nationale irlandaise) publie ce mois-ci un livre sur les prévisions climatiques sur 30 ans en Irlande, reposant sur 4 scenari climatiques.

Le chapitre "Predicting the future wave climate of Ireland : 2031-2060" est basé sur les recherches de l'équipe consacrées à l'impact des vagues et des vents au large et sur les côtes irlandaises.

Diffusion des "Rogue waves"

Un catalogue des "rogue waves" (cartographie des phénomènes observés autour de l'Irlande), recensés par Frédéric Dias et John Dudley, a été repris et diffusé par "Natural Hazards and Earth System Sciences" (le journal de l'Union Européenne de Géosciences).

Une vague scélérate, phénomène spontané et localisé dont l'origine en pleine mer reste en partie inconnue, est une vague de l'ordre de 2 fois la taille de celles qui l'entourent.

Peinte par Hokusai, la "Grande vague de Kanagawa", longtemps utilisée comme illustration d'un tsunami, est en réalité une vague extrême, comme le démontrent F. Dias, J. Dudley et V. Sarano dans un article publié par la Royal Society et cité dans Nature Physics.  

Projet d'étude ANR

L'étude des vagues scélérates est difficile : elles sont rares, les moyens de les mesurer ne sont qu'exceptionnellement présents sur un navire lorsqu'elles surgissent. Sans compter le manque de fiabilité des instruments de mesure en conditions extrêmes.

La compréhension et la possibilité de reproduire des phénomènes extrêmes similaires observés en optique, ont favorisé le rapprochement d'équipes pluridisciplinaires, à l'initiative de John Dudley, et inspiré le projet Manureva, financé par l'ANR et coordonné par Fréderic Dias. Ce projet a reçu le Prix ANR du numérique en avril 2013.

L'objectif était de mener des études mathématiques, numériques et expérimentales sur les phénomènes d'ondes extrêmes en optique et en hydrodynamique.

Des résultats théoriques d'hydrodynamique combinés à des simulations numériques pointues les ont conduit à mettre en œuvre une expérience en optique consistant à exciter une vague scélérate contrôlée (observation d'un prototype, le Soliton de Peregrine).

Evolution des recherches

Depuis 2012, les recherches se poursuivent dans le cadre d'un nouveau projet "Multiwave", financé par l'ERC (European Research Council).

Il a pour but d'explorer et résoudre des questions ouvertes concernant la propagation non-linéaire de vagues et ses impacts en utilisant des données réelles du monde des vagues océaniques (données satellitaires, mesures via des sondes sous-marines, mesures acoustiques), tout en poursuivant les expériences en optique.

Dans le cadre de ces recherches, le projet Multiwave participe au financement de la prochaine expédition de Jean-Louis Étienne "Polar Pod" (plateforme océanique d'observation australe) afin de collecter des données sur les vagues extrêmes.

S'il intéresse, en premier lieu, tous les marins et marines du monde, l'aménagement du territoire ou la sauvegarde du littoral, des industriels sont également intéressés par l'effet des vagues scélérates sur les machines futures qui récupéreront le formidable potentiel énergétique des vagues.