Une équipe de chercheurs de l’UQAR-ISMER, de l’Institut Maurice-Lamontagne (IML) et du regroupement Québec-Océan vient de publier un article dans la prestigieuse revue scientifique Nature Communications sur une découverte majeure qui lève le voile sur l’origine des vagues sous-marines.

C’est dans un secteur du fjord du Saguenay que les professeurs Daniel Bourgault et Cédric Chavanne, de l’ISMER, et le professeur associé Peter Galbraith, de l’IML, ont effectué une série d’échographies de la colonne d’eau, à l’été 2015, à partir d’un bateau de recherche. L’équipe de scientifiques a pu assister en direct, à partir des données recueillies, à la naissance d’immenses vagues sous-marines d’une dizaine de mètres de hauteur accompagnées de fortes turbulences et de remous.

« Après l’analyse des échographies et de simulations informatiques de mécanique des fluides, nous avons découvert que ces vagues sous-marines ont été générées par la collision de deux courants marins ayant des températures et des salinités différentes. Or, ces rencontres de courants sont fréquentes dans les milieux comme le golfe du Saint-Laurent et le fjord du Saguenay », indique le professeur Bourgault.

Cette découverte pourrait expliquer, du moins en partie, la présence de vagues sous-marines dans les milieux côtiers, poursuit le spécialiste en océanographie physique. « En effet, les vagues et les déferlantes n’existent pas qu’à la surface des océans. Bien que ce soit contre-intuitif, l’océan est aussi rempli de vagues sous-marines et elles ne sont pas banales. On les retrouve à toutes les profondeurs, des premiers mètres sous la surface jusqu’aux confins abyssaux », mentionne M. Bourgault.

Pouvant atteindre des dizaines, sinon des centaines de mètres, ces vagues sous-marines sont beaucoup plus grandes que les vagues de surface selon les endroits et les conditions climatiques. « Ces vagues sous-marines peuvent aussi déferler de façon similaire aux vagues sur les plages », note le professeur Bourgault. « Bien qu’encore méconnues et difficilement détectables, tout indique que ces vagues sous-marines sont omniprésentes et jouent un rôle fondamental dans le fonctionnement de l’océan, de l’écosystème marin et du climat. »

La physique des vagues sous-marines est encore méconnue et demeure un sujet chaud de la recherche internationale en océanographie physique. Si le vent est la principale cause de la formation des vagues de surface, les scientifiques ne comprennent pas encore bien comment se forment les vagues sous-marines. « Plusieurs mécanismes théoriques ou produits en laboratoire ont été suggérés pour expliquer leur présence, mais peu de ces mécanismes ont jusqu’à ce jour été observés réellement en mer. Comme le propre de la science est de confronter les théories et les modèles aux observations des phénomènes naturels, cette découverte présente un rare cas observé en mer de la génération de vagues sous-marines », conclut Daniel Bourgault.

Intitulé Generation of internal solitary waves by frontally forced intrusions in geophysical flows, l’article des professeurs Bourgault, Chavanne et Galbraith est accessible sur le site de la revue Nature Communications. L’équipe de chercheurs prépare, avec des collègues de l’École Centrale de Lyon de France et le Royal Netherlands Institute for Sea Research des Pays-Bas, une nouvelle campagne océanographique dans le fjord du Saguenay l’été prochain. Ils tenteront alors d’en apprendre davantage sur ce nouveau mécanisme de génération de vagues et de tempêtes sous-marines.