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La Terre, dans la plupart des rendus, est une sphère lisse avec un teint brillant – un marbre bleu, comme nous l’ont montré des images prises depuis l’espace. Les scientifiques de la Terre savent que ce n’est pas tout à fait vrai. La Terre, en fait, est un ellipsoïde, un peu écrasé aux pôles et gras autour de l’équateur, sans parler du tacheté de chaînes de montagnes. Et puis vous avez les gens du géoïde, ceux qui considèrent la Terre moins comme une sphère imparfaite et plus comme une pomme de terre grumeleuse.
CK Shum, professeur à l’Ohio State University, est l’une de ces personnes. Il travaille en géodésie, ce qui implique l’étude du champ de gravité terrestre, et il voit la planète à travers une lentille différente de celle du reste d’entre nous. Imaginez que la forme de la Terre ne soit soumise qu’à l’influence de sa propre gravité – pas de marées, pas de vents, pas de courants – et que l’eau soit répartie en conséquence sur toute la planète. Les saillies correspondent aux parties les plus denses de la planète, qui exercent plus de gravité ; les indentations indiquent les morceaux les moins denses, qui exercent moins de gravité. Les scientifiques appellent cela le géoïde. Les différences de gravité terrestre sont en fait assez faibles, de sorte que la plupart des représentations visuelles du géoïde sont exagérées pour mettre en évidence les bosses, m’a dit Shum. Dans cette vue, la Terre semble prête à être arrosée d’un peu d’huile d’olive et saupoudrée d’herbes, puis jetée au four.
Potato Earth est apparu sur Internet au fil des ans, déconcertant à chaque fois certaines personnes qui croient à tort que c’est à cela que ressemble la Terre sans eau. Vraiment, la surface de notre planète est loin d’être aussi tubéreuse. Mais le géoïde nous rappelle que la Terre est plus bancale que nous ne l’aurions imaginé, ce qui est délicieux. Voici notre planète pomme de terre imparfaite ! C’est bizarre, mais c’est à nous.
Le géoïde est un concept compliqué, surtout si vous n’êtes pas l’un des nombreux experts que j’ai supplié de l’expliquer. Après tout, ce n’est pas une forme que nous pouvons voir naturellement. « Nous ne pouvons pas le mesurer », m’a dit E. Sinem Ince, scientifique au Centre de recherche allemand GFZ pour les géosciences. « Nous ne pouvons que collecter des données gravitationnelles et les modéliser approximativement. » L’idée est née au début du 19e siècle avec le mathématicien allemand Carl Friedrich Gauss, mais ce n’est qu’avec l’arrivée de la technologie satellitaire, au 20e siècle, que les géodésiens ont pu délimiter la pomme de terre avec une réelle précision. Une visualisation largement connue du géoïde, construite à partir de dizaines de milliers de mesures spatiales du champ gravitationnel de la Terre, provient de l’institut où travaille Ince, à Potsdam, en Allemagne. La communauté géodésique l’appelle la pomme de terre de Potsdam.
La pomme de terre de Potsdam n’est peut-être pas ce à quoi ressemble vraiment la Terre, mais ce n’est pas non plus entièrement imaginaire. Le géoïde a des applications sur le terrain tel que nous le connaissons ; selon les experts en géodésie, un océan imaginaire au repos est une référence fantastique pour la planification des infrastructures. Par exemple, la prise en compte du géoïde garantit que chaque étage de votre tout nouveau gratte-ciel est de niveau, a déclaré Shum – s’il était construit aujourd’hui, avec la puissance de la pomme de terre, la tour de Pise serait probablement plus proche de la verticale.
Potato Earth n’est pas un modèle statique, m’a dit Marcelo Santos, professeur de géodésie à l’Université du Nouveau-Brunswick, au Canada. C’est parce que la Terre elle-même est toujours agitée par le volcanisme et la tectonique des plaques, déplaçant la masse autour. « Toute masse a sa propre gravité, donc si vous déplacez une masse, vous déplacez la gravité », a déclaré Santos. Certains changements se déroulent sur des millénaires ; Certaines parties de la Terre continuent de s’élever après la fin de la période glaciaire précédente, comme un canapé qui se gonfle après que son occupant se soit levé, a-t-il déclaré. D’autres changements se produisent sur des périodes plus courtes, comme lors d’inondations et de sécheresses.
Le suivi de ces changements a une réelle valeur scientifique. L’étude du géoïde aide les scientifiques à mesurer la perte de glace dans les régions polaires à la suite du changement climatique, m’ont dit les experts en géodésie, et à mieux comprendre ce qui se passe lorsque notre planète devient une pomme de terre au four. Cela les aide également à en savoir plus sur les profondeurs mystérieuses de la Terre; en étudiant les points de la planète qui présentent une gravité supérieure ou inférieure à la moyenne, les chercheurs peuvent étudier les processus de déplacement de masse qui s’y déroulent. Le rendu du géoïde 3D a récemment fait le tour d’une histoire sur un « trou de gravité » dans l’océan Indien et les panaches de magma sous-marin qui pourraient en être la cause.
La Terre n’est pas seule dans son irrégularité : le système solaire regorge de mondes patates, gravitationnellement parlant. Mercure, Mars, Vénus et même notre propre lune « présentent également des caractéristiques de pomme de terre robustes », m’a dit Shin-Chan Han, professeur de géodésie à l’Université de Newcastle, en Australie. Comparée à la Terre, Mars est plus inégale, grâce à son volcan géant l’Olympe. Les tubercules célestes existent probablement partout dans l’univers; il y a de fortes chances que les pommes de terre soient plus courantes que les balles gravitationnellement uniformes. (La question de savoir si des géodésiens extraterrestres les comparent à des légumes-racines extraterrestres est une autre question.)
J’ai demandé à Santos à quoi ressemblerait la vie si la Terre était une boule de roche homogène et le géoïde une sphère parfaite. Rien de catastrophique ne se produirait, a-t-il dit. En fait, les choses pourraient être un peu plus faciles. Les scientifiques n’auraient pas à affiner encore et encore leurs mesures du géoïde aux formes changeantes. « Ce serait ennuyeux et je serais au chômage », a déclaré Santos. Un monde plus grumeleux est beaucoup plus intéressant. Ça a déjà changé ma façon de voir le monde. Pour commencer, je ne regarderai plus jamais une pomme de terre de la même manière.