Les cartes indiquent généralement l'altitude en mètres au-dessus du niveau de la mer. Mais le niveau de la mer n'est pas le même partout. Un groupe d'experts dirigé par l'Université technique de Munich (TUM), a développé un système international de référence altimétrique (IHRS) qui unifiera les mesures géodésiques dans le monde entier.

Quelle est la hauteur du mont Everest ? 8848 mètres ? 8844 mètres ? Ou 8850 mètres ? Pendant des années, La Chine et le Népal n'ont pas pu s'entendre. En 2019, Le Népal a envoyé une équipe de géodésiens pour mesurer la plus haute montagne du monde. Un an plus tard, une équipe chinoise a gravi le sommet. En décembre dernier, les deux gouvernements ont annoncé conjointement le résultat de la nouvelle mesure :8848,86 mètres.

Le fait que la Chine et le Népal reconnaissent ce résultat doit être considéré comme un succès diplomatique. Il a été rendu possible par le nouveau système international de référence altimétrique (IHRS), utilisé pour la première fois par les spécialistes géodésiques réalisant la nouvelle mesure. Les scientifiques de TUM ont joué un rôle de premier plan dans le développement du nouveau système. Il établit un niveau zéro généralement accepté comme base pour toutes les mesures futures. Il remplace ainsi le niveau moyen de la mer, qui a traditionnellement servi de niveau zéro pour les géomètres et donc pour toutes les cartes topographiques. Un papier dans le Journal de géodésie , rédigé conjointement par des scientifiques du TUM et des groupes de recherche internationaux, présente le contexte scientifique et le concept théorique de l'IHRS ainsi que la stratégie de sa mise en œuvre.

Quand zéro n'est pas toujours zéro

La norme utilisée jusqu'à présent – ​​le niveau moyen de la mer – était erronée dès le départ :il n'y a jamais eu de définition fixe. Chaque pays pourrait utiliser des marégraphes arbitraires pour définir son propre niveau zéro. Par conséquent, Le niveau officiel de la mer en Allemagne est 31 centimètres plus haut que celui de l'Italie, 50 cm plus haut que celui utilisé en Espagne et actuellement 2,33 m plus haut qu'en Belgique, où la hauteur zéro est basée sur les basses eaux à Ostende.

Lorsque les cartes topographiques ne sont utilisées que pour la randonnée, personne n'est dérangé par de telles différences. Mais pour les spécialistes de la géodésie essayant d'arriver à une hauteur universellement acceptée - pour le mont Everest, par exemple, la moitié au Népal et la moitié en Chine - les niveaux zéro incohérents sont un problème plus important. Et cela peut être très coûteux lorsque les planificateurs d'ouvrages transfrontaliers comme les ponts et les tunnels oublient de vérifier les différentes coordonnées utilisées par les équipes et de les convertir au besoin. Sur le Hochrheinbrücke, un pont reliant l'Allemagne et la Suisse, un écart de ce genre a été remarqué juste à temps.

Levés depuis l'orbite

« L'introduction d'un système de référence altimétrique valable au niveau international était attendue depuis longtemps, " déclare la chercheuse du TUM, le Dr Laura Sánchez du Deutsches Geodätisches Forschungsinstitut (DGFI-TUM), qui a dirigé pendant plusieurs années des groupes de travail étudiant les aspects théoriques et mettant en œuvre le nouveau système de référence altimétrique mondial à l'Association internationale de géodésie.

Ce qui est nécessaire est évident :un niveau zéro universellement accepté. Le nouveau système international de référence altimétrique (IHRS) définit comment il peut être calculé :il prend en compte la forme de la Terre - qui est proche de la sphérique, mais aplati aux pôles et légèrement bombé à l'équateur en raison de sa rotation et de la répartition inégale des masses à l'intérieur et à la surface. Les irrégularités résultantes dans le champ de gravité sont la base du calcul du système de hauteur car la force et la direction de la force déterminent la répartition de l'eau dans les océans. Si nous supposons que la surface de la Terre est entièrement recouverte d'eau, la hauteur d'un niveau hypothétique de la mer et donc le niveau zéro pour l'ensemble du globe peuvent être calculés avec précision.

Dans les projets de construction, même les plus petits écarts peuvent être cruciaux

"Il n'est devenu possible de réaliser l'IHRS qu'avec la disponibilité de données globales provenant de missions satellitaires telles que le satellite d'observation de la Terre de l'ESA GOCE (Gravity field et Ocean Circulation Explorer à l'état stationnaire), " déclare le professeur Roland Pail de la chaire TUM de géodésie astronomique et physique (APG). Son équipe a joué un rôle essentiel dans l'analyse des mesures GOCE et dans leur utilisation pour calculer des modèles globaux du champ de gravité terrestre. " Les informations ainsi obtenues fournit la base pour calculer le niveau moyen de la mer pour chaque point de la Terre avec le nouveau système international de référence altimétrique, que ce soit sur un continent ou dans un océan, et donc de calculer le niveau zéro internationalement accepté, " explique Sanchez.

Chaque carte doit-elle être redessinée ? "Ce ne sera pas si dramatique, " dit Sánchez. " Dans les pays industrialisés, où ils font des mesures de gravité depuis des décennies, les écarts sont assez faibles, seulement dans la plage décimétrique." Mais avec les projets de construction, par exemple, même de petits écarts peuvent causer de graves problèmes. Par conséquent, le scientifique est convaincu que le nouveau système de référence sera rapidement accepté.