Le marégraphe de Marseille

IGN Magazine n°87

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Le marégraphe de Marseille

Ce bâtiment historique installé sur la corniche de Marseille a pour fonction de mesurer le niveau de la mer. Sur le long terme, il permet entre autres une meilleure compréhension des processus engendrant les variations du niveau moyen de la mer, ainsi que l'étude de l'influence de la marée sur les écosystèmes littoraux.

Altitude 0

Un marégraphe est un appareil d’enregistrement du niveau de la mer. C’est aussi le nom donné à l’observatoire qui abrite cet instrument.

À Marseille, un premier marégraphe est établi entre 1849 et 1851 par l’ingénieur hydrographe Rémi Chazallon dans le port de La Joliette. En 1884, la Commission du nivellement général de la France fait construire le long de la Corniche un observatoire permanent connu sous l’appellation « Marégraphe de Marseille ». L’objectif était de fixer le « niveau zéro » (l’altitude origine) pour la France continentale.

Bâtiment du marégraphe de Marseille
Bâtiment du marégraphe de Marseille

Flotteur dans le puits
Flotteur dans le puits

Les mesures marégraphiques ont débuté à Marseille en février 1885. Après douze ans d’observation des variations du niveau de la mer, l’altitude zéro a été déterminée. Pour la matérialiser, un point physique appelé « repère fondamental » a été scellé dans les locaux du marégraphe, à 1,661 m au-dessus du zéro choisi.

Un marégraphe mécanique : comment ça marche ?

Les marégraphes du XIXe siècle sont des marégraphes mécaniques à flotteur.

Croquis Marégraphe

Un marégraphe, c’est d’abord un puits de tranquillisation où l’eau de mer pénètre mais où l’effet de la houle et des vagues est très largement atténué. Dans ce puits se trouve un flotteur qui suit les mouvements verticaux de la mer causés par les marées et les changements météorologiques. Un câble métallique transmet les mouvements du flotteur à l’appareil enregistreur. Un ensemble d’engrenages les communique à un organe scripteur qui trace une courbe des variations du niveau de la mer en fonction du temps. Un mouvement d’horlogerie commande le déplacement du cylindre porteur du papier. Le diagramme ainsi réalisé est appelé un marégramme.

Particularité du marégraphe mécanique de Marseille

Le marégraphe de Marseille est un appareil unique au monde, dont la spécificité est de comprendre une partie « totalisatrice » (un intégrateur mécanique) qui permet de calculer facilement le niveau moyen de la mer sur une période donnée.

Marégraphe totalisateur
Marégraphe totalisateur

Centrale d’acquisition du marégraphe numérique
Centrale d’acquisition du marégraphe numérique

Et les marégraphes modernes ?

Le marégraphe historique est secondé depuis 1998 par un appareil numérique. Les marégraphes numériques sont équipés d'un télémètre. A Marseille, ce télémètre est un appareil à ondes radar. Il émet un court train d’impulsions et détecte le signal réfléchi. Le temps écoulé entre l'émission et la réception du signal est traduit en hauteur d’eau. Les données sont stockées dans une centrale d’acquisition, puis transmises en continu, par le réseau téléphonique, au Service hydrographique et océanographique de la Marine (SHOM), responsable de leur traitement et leur diffusion.

La marégraphie

Quelques exploitations possibles des observations marégraphiques :

Applications liées au nivellement

  • Unification des réseaux de nivellement
  • Étude des références verticales et leurs relations (géoïde, ellipsoïde, zéro hydrographique, niveau moyen de la mer...)

Carte bathymétrique
Carte bathymétrique

Intérêts opérationnels immédiats

  • Hydrographie (prédiction de marée, cartes marines, sécurité de la navigation, amélioration des modèles de marée...)
  • Applications environnementales (plans de prévention des risques naturels prévisibles, systèmes d’alertes aux ondes de tempêtes et aux tsunamis, validation des modèles climatiques...)
  • « Calibration » des mesures des altimètres radars embarqués sur satellite, évaluation et validation des résultats d’altimétrie spatiale

Études scientifiques à plus long terme

  • Compréhension des processus qui engendrent les variations du niveau moyen de la mer (tectonique, subsidence, hydrodynamique...)
  • Étude de l’influence de la marée sur les écosystèmes littoraux
  • Étude de l’évolution séculaire du niveau moyen des mers

Situation des stations GLOSS
Situation des stations GLOSS

Programmes nationaux et internationaux

Le marégraphe de Marseille appartient à l’Institut national de l’information géographique et forestière. Mais son fonctionnement et l’exploitation de ses mesures sont assurés en collaboration avec le SHOM (Service hydrographique et océanographique de la Marine) et l’Université de La Rochelle dans le cadre de SONEL (Système d’observation du niveau des eaux littorales). Au niveau international, il est par exemple intégré au programme GLOSS (Global Sea Level Observing System) et fournit des données au PSMSL (Permanent Service for Mean Sea Level).

Est-ce que la mer monte ?

Grâce à de longues traverses de nivellement ultra précises réalisées entre des marégraphes français, il est possible d’estimer à 16 cm la hausse du niveau moyen de la mer à Marseille depuis la fin du XIXe siècle. Cette valeur de nivellement est cohérente avec celle donnée par la courbe GLOSS obtenue avec des mesures marégraphiques. Ces mêmes travaux de nivellement permettent aussi d’estimer la dénivelée entre le niveau moyen de la Méditerranée et le niveau moyen océanique : à Marseille, la surface méditerranéenne serait plus basse que la surface océanique d’environ 15 cm.

Nivellement
Nivellement

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A lire : le marégraphe de Marseille

Le marégraphe de Marseille par Alain Coulomb

De la détermination de l'origine des altitudes au suivi des changements climatiques : 130 ans d'observation du niveau de la mer

Le marégraphe de Marseille

Alain Coulomb est ingénieur divisionnaire des travaux géographiques et cartographiques de l’État à l’Institut national de l’information géographique et forestière. Il dirige le département qui entretient notamment le réseau de Nivellement général de la France (NGF) et contrôle le bon fonctionnement des instruments d’observation du niveau de la mer à Marseille, en étroite collaboration avec le Service hydrographique et océanographique de la Marine (SHOM). De son activité professionnelle est née sa passion pour le marégraphe de la cité phocéenne, passion qu’il souhaite partager grâce à ce livre.

En savoir plus sur le livre d'Alain Coulomb

Mis à jour le 
09/05/2017