La navigation dans le Grand Sud (1): les portes des glaces et les technologies de détection par satellite

La navigation dans le Grand Sud est l'un des moments les plus passionnants d’un tour du monde. Dans les dernières épreuves organisées par la Classe IMOCA – le Vendée Globe et la Barcelona World Race – la question des “portes des glaces” a pris une place importante. Les organisateurs ont désormais recours à des technologies de détection par satellite qui montrent les dangers de collisions qu’encourent les skippers avec les glaces flottantes. Dans ce premier article sur le sujet, nous analysons les avantages et les inconvénients des portes et le niveau de fiabilité de la détection. Le 5 février un débat autour de ce thème aura lieu lors d'une table ronde retransmise en direct avec Joan Vila, Marcel Van Triest et Jorge Luis Valdes.

Articles JANV. 18, 2013 01:00

Les “portes des glaces” sont des segments de points imaginaires sur une même d’une longueur moyenne de 350 miles. Lors du Vendée Globe 2008/09, de la Barcelona World Race 2010/11 et dans le Vendée Globe actuel, la Direction de Course les a intégrées dans le parcours du Grand Sud, obligeant les marins à les traverser en laissant au moins un point de cette porte au sud. L'objectif est de limiter la descente des bateaux dans des zones rendues dangereuses par l'abondance de glaces flottantes.

Las puertas de hielo son segmentos de latitud

Dans le tour de l'Antarctique, plus on descend au sud, moins on parcourt de milles car on est alors au plus près de l’orthodromie, le long du cercle polaire. Dans les premiers tours du monde - le Golden Globe, la Whitbread, le BOC et le Vendée Globe - il n'y avait pas de restriction autre que laisser les caps de Bonne Espérance (Afrique du Sud), Leeuwin (Australie) et Horn (Chili) à bâbord. De cette manière, les skippers étaient libres de choisir leur stratégie météo. Cela consistait à se placer au mieux dans le nord des tempêtes pour bénéficier de vents portants - les fameux «quarantièmes rugissants» et «cinquantièmes hurlants» - et essayer alors de ne pas se laisser prendre dans les zones de transition, où le vent tombe brusquement laissant une mer infernale. 

Les images des skippers slalomant entre les icebergs et les glaçons, manœuvrant au milieu d’un terrible blizzard pendant les premiers tours du monde resteront dans nos mémoires. Actuellement seuls les navigateurs essayant de décrocher le Trophée Jules Verne sont libres de choisir leur chemin dans les mers glaciales du sud. Mais les skippers appliquent le bon sens commun, comme Thomas Coville sur Sodebo, et Loïck Peyron sur Banque Populaire V : les deux marins ont contourné les zones de glaces dangereuses, quitte à perdre des heures précieuses dans leur course contre la montre. 

Les portes des glaces ont été mises en place car les organisateurs des tours du monde, dans un souci de sécurité, bénéficient d’un service de détection par satellite fournissant plus d'informations sur les glaces du Grand Sud. Le Vendée Globe 2008 a travaillé avec le français CLS et pour la Barcelona World Race 2010, la FNOB a retenu les services de l'entreprise canadienne C-Core pour la détection des glaces. Les résultats des études ont sonné l'alarme : les navigateurs avancent à l’aveuglette dans le Grand Sud, dans des zones où la glace était plus abondante qu'on ne le pensait. 

La question sportive : la modification de la stratégie et de la façon de naviguer 

Depuis leur création, les portes des glaces ont suscité beaucoup de controverses. Principalement parce qu’elles impliquent d’aller de plus en plus vers le nord et provoquent des changements permanents dans les instructions de courses. Sur le Vendée Globe 2008/09, le changement de la position initiale des portes, a augmenté de 572 miles la distance théorique du parcours passant de 24.016 à 24,588 milles. Certaines portes ont été remontées de 320 à 481 miles au nord. Sur la Barcelona World Race, presque toutes les portes ont été déplacées, et un point de passage obligatoire au niveau de l’ile de Gough a été ajouté pendant que les premiers concurrents descendaient à l’Ouest de l'anticyclone de Sainte-Hélène. Dans le Vendée Globe actuel, les portes ont également été modifiées avant l'arrivée du premier concurrent dans le Pacifique.

Las puertas de hielo inicialmente establecidas en la Barcelona World Race 2010/11

Ces changements ont entraîné des réactions variées entre les marins. D’abord ils ont mis en cause l’augmentation de la distance théorique du parcours, ce qui a généré quelques plaintes de ceux qui avaient calculé leur nourriture avec peu de marge. Mais les principales objections sont venues des changements dans la navigation. Les portes modifient la stratégie initiale de la négociation des tempêtes du Grand Sud et forcent à naviguer dans des conditions inhabituelles dans cette zone. Les marins étant obligés de naviguer dans des zones d’eaux plus chaudes et plus proches des anticyclones de l’Indien et du Pacifique Sud, ils doivent alors faire face à plus de près et des tempêtes plus soudaines. Des réactions similaires ont eu lieu sur ce Vendée Globe. Mais pour François Gabart les portes sont un stimulus tactique : « Je ne pense pas que les portes enlèvent l’intérêt tactique et stratégique du tour du monde, au contraire. Elles permettent d’avoir plus de points de références, les virements de bord doivent être gérés avec plus de précision. Mais il est vrai que ce n'est pas du tout comparable avec les tours du monde précédents.  » 

Habituellement, on a un consensus général pour l'acceptation des portes parce qu'elles impliquent une augmentation significative de la sécurité. Comme le dit Marc Guillemot lors de ce Vendée Globe : « Je pense que les portes des glaces sont essentielles, puisque notre objectif est d'être en mesure de terminer la course. Voir des icebergs est très agréable, mais dangereux… Ce qui importe, c'est ce que les nouvelles technologies peuvent offrir une précision suffisante pour placer les portes aussi précisément que possible sans altérer le défi stratégique de la course. »   

La technologie de détection par satellite 

La technologie de détection joue un rôle important dans l’établissement de la présence de glaces et de la fiabilité des prévisions. C'est un domaine fascinant qui a de nombreuses applications au-delà de l'aspect purement sportif et peut atteindre des niveaux élevés de précision, mais sa mise en œuvre est compliquée dans le contexte d'une régate.

Cada iceberg se identifica mediante un punto verde

Les gros icebergs constituent un danger mais sont détectables par les radars de bord et visibles pendant la journée si les conditions de visibilité le permettent. Le plus grand danger provient des growlers, de petits morceaux de glace flottant indétectables par les radars et très difficiles à distinguer à l'œil nu. Dans les mers du Grand Sud ils dépassent d’à peine un mètre au-dessus de l’eau et se confondent souvent avec l’écume. La présence de growlers est directement liée aux icebergs, car ils proviennent généralement de leur dislocation dans les eaux plus chaudes. 

La seule façon de détecter les glaces en mer à grande échelle est de s’aider de satellites. Il existe actuellement deux technologies de détection par satellite : l'analyse des images radar et le radar altimétrique. Le système d'imagerie, jusqu'à maintenant le moyen le plus utilisé, repose sur des radars puissants de grande superficie qui permettent l'observation de la surface de la mer sur des "carrés" de 400 x 400 km avec une précision de 150 mètres. Ces images sont obtenues à une fréquence de 30 minutes toutes les 100 minutes. Selon l'état de la mer, s’il y a de grosses vagues par exemple, les images obtenues ont souvent du «bruit» et nécessitent un traitement spécial pour détecter la présence de glaces. L'obtention de ces images doit être prévue trois jours plus tôt. 

Le deuxième système, basé sur le radar altimétrique, mesure les variations du niveau de la mer sur une surface de 5 km, ce qui laisse peu de possibilité pour cartographier de vastes zones. Ce système a cependant le grand avantage, contrairement au système d’images, de travailler avec 3 satellites permettant ainsi d’obtenir un maillage très détaillé. La précision du système dans ces latitudes atteint quelques centimètres, de sorte qu’un objet de quelques dizaines de centimètres dépassant sur l’eau peut théoriquement être détecté (à condition que la hauteur des vagues sur zone ne perturbe pas l’image).

Iceberg de unos 100 metros de longitud

La première fois que l’altimètre fut utilisé dans le domaine de la voile océanique remonte à la tentative de Franck Cammas dans le trophée Jules Verne sur Groupama 3. Dans le Vendée Globe en cours, les deux systèmes, celui des images et celui de l’altimètre sont utilisés pour offrir une efficacité maximale. La surveillance altimétrique en continu détecte, par exemple, une concentration de signaux qui pouvaient indiquer une accumulation de glace. Le radar d’obtention des images satellites prend alors le relais pour confirmer ou non le danger et valider s’il s’agit effectivement de glace ou d’une simple embarcation.  

Une fois la glace détectée, des programmes informatiques entrent en action pour estimer sa dérive. Ceux-ci se basent sur des modèles incluant des variables simples : courant, vent, houle et température de l’eau. Pendant le Vendée Globe, c’est la société CLS qui est en charge de ce suivi. Sa fiabilité a été prouvée lors du Vendée Globe 2008 pour détecter et prévoir la dérive d’un très gros iceberg qui avait contraint Samantha Davis sur Roxy à dévier sa route aux alentours des Kerguelen. La navigatrice était alors passée à un demi-mille de la masse de glace et l’avait alors photographié (voir la photo 1). 

Le problème principal de l’utilisation coordonnée de ces deux systèmes – images et altimètre – est le coût engendré. La demande d’images satellite est beaucoup plus importante dans l’hémisphère Nord que dans l’hémisphère sud. De fait, le prix de la prestation est beaucoup plus élevé dans cette région du globe. L’évolution future du service devra mesurer la rentabilité d’un tel système et permettre le développement de nouveaux logiciels de prévisions. Ces avancées auront un véritable retentissement dans la recherche océanographique et la sécurité maritime. 

Le niveau de sécurité : quelle est la réalité du danger ? 

Quel est le niveau de sécurité offert par ces outils de détection ? Les portes sont-elles le meilleur moyen de prévenir le danger de se retrouver nez à nez avec des glaces ? Telles sont les principales questions soulevées à l'avenir lors des tours du monde à la voile. Du point de vue de la sécurité, les portes sont d’une meilleure efficacité que les quatre “waypoints” instaurés lors du Vendée Globe 2000/01 puisqu’elles permettent à l’organisateur une plus grande marge de sécurité et offrent tout de même aux coureurs plus d’options tactiques. Cependant, cela n’apporte en rien une garantie suffisante face au danger potentiel des glaces.

El famoso iceberg B-15 y sus millares de fragmentos

Tout d'abord, il n'est pas facile de tracer un parcours théorique avec des portes plusieurs mois à l’avance puisque l’objet même des glaces dérivantes est qu’elles se déplacent en permanence. D’autre part, la Direction de Course ne peut effectuer le changement d’une porte que jusqu’au moment où le premier concurrent a passé la marque précédente. Cela oblige donc l’organisateur à anticiper suffisamment en amont la première porte de l’Atlantique Sud – qui sur la Barcelona World Race comme sur l’actuel Vendée Globe, n’était pas à proprement parlé une porte mais l’île de Gough – afin de ne pas pénaliser ou favoriser la stratégie du leader. Ensuite, une fois que le premier bateau est passé par l’une de ces portes, la suivante ne peut plus être modifiée pour des raisons évidentes d’équité sportive entre tous les concurrents. Toute la difficulté réside dans l’océan Pacifique, puisque à ce stade du parcours le retard de certains concurrents sur la tête de flotte peut dépasser le mois de mer. Une durée pendant laquelle les glaces continuent à dériver et donc à devenir un nouveau danger sur la route des navigateurs.  

D’autre part, quelle est la réalité du problème ? Il a été prouvé que l’on peut rencontrer certaines glaces dans des eaux à des températures de 8-9°C sous la latitude 45°S comme cela a été mis en évidence par une étude de C-Core en décembre 2012, quelques jours avant le départ de la Barcelona World Race. Contrairement à ce qu’imaginent de nombreux marins, on peut rencontrer des glaces dans des eaux supérieures à 8° : les redoutables growlers, de petits morceaux de glace qui se détachent des gros icebergs suite au réchauffement climatique en Antarctique. Dans une eau à 8°C un iceberg perd en moyenne un mètre par jour ; dans une eau à 3-4° C, température habituelle sous les cinquantièmes, la fonte quotidienne atteint environ les 15 cm. 

Mais respecter les portes des glaces ne signifie pas forcément que les bateaux n’entrent pas dans des zones dangereuses. Dernièrement, lors du Vendée Globe, Alex Thomson est descendu à 45° Sud entre les portes Agulhas et Crozet, se rapprochant ainsi dangereusement de la « frontière officielle » de la banquise. Faut-il imposer une “zone interdite” comme lors de la précédente Volvo Ocean Race dans le Pacifique? Faut-il investir encore plus dans les systèmes de détection par satellite? Les systèmes de détection à bord des bateaux sont-ils suffisamment précis ? Le 5 février prochain, au centre d’interprétation de la Barcelona World Race, le navigateur Joan Vila, le météorologue et routeur Marcel van Trieste et le chercheur de l’UNESCO Jorge Luis Valdés débattront du sujet. La table ronde sera retransmise en streaming sur le site avec une traduction simultanée en français et en anglais. 

Le prochain article de cette série sur le Grand Sud comprendra un entretien avec Joan Vila, détenteur avec l’équipage de Loïck Peyron sur Banque Populaire V du Trophée Jules Verne. Il abordera le sujet des collisions avec les glaces et avec les OFNI (Objets Flottant non Identifiés), la stratégie des marins pour faire face à ce danger et les outils technologiques de détection de ces obstacles. 

Santi Serrat